有机生态型无土栽培

1 有机生态型无土栽培的由来

在80年代中期，农业部把无土栽培列为重点攻关课题，组织全国攻关。在七·五期间，无土栽培系统的研究主要集中在引进和比较各种无土栽培系统的优劣，至七·五期末，我国基本形成了北方以基质栽培为主，江浙东南沿海地区以NFT栽培为主，华南热带地区以深水培为主的无土栽培发展格局。无土栽培这一农业高新技术在我国从无到有，获得了一定的发展。但无论是北方的基质栽培，还是东南沿海的NFT栽培和华南的深水培，都是用营养液来灌溉作物根系的。植物需要的16种元素，除了碳、氢、氧是从空气和水中获得外，其余的13种元素如大量元素氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素铁、硼、锰、锌、铜、钼和氯，都是从化肥配制的营养液中吸收。营养液的配制和管理需要具有一定文化水平并受过专门训练的技术人员来操作，它难以被一般生产者掌握。在我国，一些配制营养液用的专用化肥，如硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁以及微量元素肥料不象普通化肥那样容易获得，而且成本较高，以1990年的价格计每年每亩地营养液的成本需2000元。另外，营养液中硝态氮(N-NO3-)的含量占总氮量的90%以上，导致蔬菜产品器官中硝酸盐含量过高，不符合绿色食品的生产标准。所有这些因素都限制了无土栽培这一高新农业技术在我国的进一步普及和推广应用。因此，研究简单易行有效的基质栽培施肥技术，是加速无土栽培在我国推广应用的关键。

要简化基质栽培施肥技术，首先要考虑改变通常的用化肥配制营养液来灌溉作物的做法，而应采用施肥效果与用营养液相当、养分含量充分、不带病菌虫卵、无污染、来源广泛和价格低廉的固体有机肥。按照这个思路，1990年秋，郑光华等人进行了番茄、黄瓜、甜瓜三种作物的消毒有机肥应用效果的试验，试验面积共200米2。试验结果表明:番茄施消毒有机肥与土壤栽培相比增产78.95%，与营养液栽培相比增产61.18%，黄瓜施消毒有机肥与日本烟草公司的营养液栽培自动控制系统相比增产63.04%，也比用蛭石复合肥的产量高；甜瓜施用消毒有机肥比蛭石肥增产17.65%。在1990年试验的基础上，汪浩等又在1991年春季进行了大面积的"卡鲁索"番茄的生产试验，试验总面积为10.8亩，其中消毒鸡粪栽培面积为6.6亩，营养液栽培4.2亩。试验结果是，消毒鸡粪栽培番茄的前期产量较营养液栽培的番茄产量每亩低38公斤，但是中期产量、后期产量和总产量每亩分别高出667公斤、1236公斤和1864公斤。由此可见，消毒鸡粪是一种缓效肥料，能够获得番茄的高产。此后，经过进一步的试验研究和对配套技术的不断完善，至八·五期末，中国农业科学院蔬菜花卉所无土栽培组成功地研究开发出了一种以高温消毒鸡粪为主，适量添加无机肥料的配方施肥来代替用化肥配制营养液的有机生态型无土栽培技术。

2 有机生态型无土栽培的特点

有机生态型无土栽培技术具有一般无土栽培的特点，如：提高作物的产量与品质、减少农药用量、产品洁净卫生、节水节肥省工、利用非可耕地生产蔬菜等等。此外，有机生态型无土栽培还具有以下特有的特点

① 用有机固态肥取代传统的营养液：传统无土栽培是以各种无机化肥配制成一定浓度的营养液，以供作物吸收利用。有机生态型无土栽培则是以各种有机肥或无机肥的固体形态直接混施于基质中，作为供应栽培作物所需营养的基础，在作物的整个生长期中，可隔几天分若干次将固态肥直接追施于基质表面上，以保持养分的供应强度。

② 操作管理简单：传统无土栽培的营养液，它需维持各种营养元素的一定浓度及各种元素间的平衡，尤其是要注意微量元素的有效性。有机生态型无土栽培因采用基质栽培及施用有机肥，不仅各种营养元素齐全，其中微量元素更是供应有余，因此在管理上主要着重考虑氮、磷、钾三要素的供应总量及其平衡状况，大大地简化了操作管理过程。

③ 大幅度降低无土栽培设施系统的一次性投资：由于有机生态型无土栽培不使用营养液，从而可全部取消配制营养液所需的设备、测试系统、定时器、循环泵等设施。

④ 大量节省生产费用:有机生态型无土栽培主要施用消毒有机肥，与使用营养液相比，其肥料成本降低60-80%。从而大大节省无土栽培的生产成本。

⑤ 对环境无污染:在无土栽培的条件下，灌溉过程中20%左右的水或营养液排到系统外是正常现象，但排出液中盐浓度过高，则会污染环境。有机生态型无土栽培系统排出液中硝酸盐的含量只有1～4mg/升，对环境无污染，而岩棉栽培系统排出液中硝酸盐的含量高达212mg/升，对地下水有严重污染。由此可见，应用有机生态型无土栽培方法生产蔬菜，不但产品洁净卫生，而且对环境也无污染。

⑥ 产品质优可达"绿色食品"标准：从栽培基质到所施用的肥料，均以有机物质为主，所用有机肥经过一定加工处理(如利用高温和嫌氧发酵等)后，在其分解释放养分过程中，不会出现过多的有害无机盐，使用的少量无机化肥，不括硝态氮肥，在栽培过程中也没有其他有害化学物质的污染，从而可使产品达到"A级或AA级绿色食品"标准。

综上所述，有机生态型无土栽培具有投资省、成本低、用工少，易操作和产品高产优质的显著特点。它把有机农业导入无土栽培，是一种有机与无机农业相结合的高效益低成本的简易无土栽培技术，自从该技术推出以来，深受广大生产者的青睐。目前已在北京、山西、山东、河南、辽宁、新疆、甘肃、广东、海南等地获得了较大面积的应用，起到了良好的示范作用，获得了较好的经济和社会效益。

3 有机生态无土栽培的设施系统构造与营养管理

3.1 设施系统构造

有机生态型无土栽培系统采用基质槽培的形式。在无标准规格的成品槽供应时，可选用当地易得的材料建槽，如用木板、木条、竹竿、甚至砖块，实际只建没有底的槽的边框，所以不须特别牢固，只要能保持基质不散落到走道上就行。槽框建好后，在槽的底部铺一层0.1毫米厚的聚乙烯塑料薄膜，以防止土壤病虫传染。槽边框高15-20厘米，槽宽依不同栽培作物而定，如黄瓜、甜瓜等蔓茎作物或植株高大需有支架的番茄等作物的栽培槽标准宽度定为48厘米，可供栽培两行作物，栽培槽距0.6-1米。如生菜、油菜、草莓等植株较为矮小的作物，栽培槽宽度可定为72或96厘米，栽培槽距0.5-0.8米，槽长应依保护地棚室建筑状况而定，一般为5-30米。在有自来水基础设施或水位差1米以上储水池的条件下，以单个棚室建成独立的供水系统。栽培槽宽48厘米，可铺设滴灌带1-2根，栽培槽宽在72-96厘米，可铺设滴灌带2-4根。

3.2 营养管理

有机生态型无土栽培的肥料供应量以N、P、K三要素为主要指标，每立方米基质所施用的肥料内应含有：全氮(N)为1.5～2.0公斤，全磷(P2O5)为0.5～0.8公斤，全钾(K2O)为0.8～2.4公斤。这一供肥水平，足够一茬番茄亩产8000～10000公斤的养分需要量。为了在作物整个生育期内均处于最佳供肥状态，通常依作物种类及所施肥料的不同，将肥料分期施用。向栽培槽内填入基质之前或在前茬作物收获后，在后茬作物定植之前，应先在基质中混入一定量的肥料作基肥，这样番茄、黄瓜等果菜在定植后20天内不必追肥，只需浇清水，20天后每隔10～15天追肥一次，均匀地撒在离根5厘米以外的周围。基肥与追肥的比例为25∶75至60∶40，每次每立方米基质追肥量：全氮(N)80～150克，全磷(P2O5)30～50克，全钾(K2O)50～180克。追肥次数以所种作物生长期的长短而定。

4 有机生态型无土栽培的推广状况

按照边研究、边示范、边推广的方式，自90年代初即开始进行有机生态型无土栽培的技术推广工作，编印并散发了大量的相关技术资料，采用函授教学和定期举办技术培训班的方式，目前，有机生态型无土栽培技术已在全国十多个省市自治区进行了布点试验，推广面积达181公顷以上，超过全国无土栽培总面积的60%，各地 反馈信息均充分证明其简单、实用、高效等特点。广东省广州市明兴电缆厂从1993年的不足1亩地，发展到目前100余亩的有机生态型无土栽培；山西省河津市农业局从1996年进行面积仅1亩的有机生态型无土栽培示范，迅速扩大到目前的1600多亩地，充分显示了有机生态型无土栽培的强大生命力。