现代蔬菜栽培技术
我国蔬菜栽培历史悠久，几千年来，中国在蔬菜栽培技术方面积累了丰富的经验。人们根据蔬菜作物的生长发育规律和对环境条件的要求，确定合理的栽培制度和管理措施，创造适合蔬菜作物生长发育的环境，从而获得高产优质的蔬菜产品。
1.影响蔬菜栽培的主要因素
蔬菜作物的生长发育及产品器官的形成，一方面取决于其本身的遗传特性，另一方面则取决于外界环境条件，这些环境条件包括:温度、光照、水分、气体和土壤营养条件等。以上环境因子不是孤立存在的，而是相互联系、相互制约的，因此环境因子对于生长发育的影响往往是综合作用的结果。在生产上不仅要通过遗传育种技术来获得具有优良遗传性状的品种，也要通过适宜的栽培技术及环境条件来促进蔬菜作物的生长，从而达到高产、优质的目的。
温度对蔬菜作物生长发育的影响 在影响蔬菜生长发育的各种环境条件中，蔬菜作物对温度最为敏感。各种蔬菜的正常生育都有其特定的温度范围，即各自的最低温度、最适温度和最高温度。在一定范围内，蔬菜的同化作用旺盛，蔬菜长势良好、产量较高，这一范围即为此种蔬菜作物生长的“适宜温度”。但在一定程度上来讲，最适温度下生长的植株不一定是最健壮的，因为在这样的温度条件下，虽然蔬菜作物生长最快，但同时消耗的物质也是最多的。蔬菜能生长的最低温度和最高温度称为蔬菜生长温度的最低点和最高点，超出了最高或最低温度范围，生理活动就会停止，从而导致蔬菜作物死亡。
各种蔬菜作物正常生长发育不仅需要有一定的温度范围，而且还需要有一定的积温（即温度的强度与持续时间），才能完成其整个生命周期。在蔬菜栽培上常用的积温分为有效积温和活动积温两种。虽然不同蔬菜种类栽培所需的积温数大致相对稳定，但不同品种、不同播期及不同栽培条件下还是有所不同的。此外蔬菜作物正常生长发育，还需一定的昼夜温度变化，并且随着植株的生长，对昼夜温差的需要更为必要。这是因为日间的高温有利于植物体内有机化合物的合成与转化，而较低的夜温，能减少植物的呼吸消耗，从而增加有机物质的积累。
创造蔬菜生长适宜温度的方法包括:安排合理的栽培季节、通过改进栽培技术来调节温度、通过适当灌溉来调节温度、通过育苗技术的改进提高幼苗抗寒力等。
光照对蔬菜作物生长发育的影响 万物生长靠太阳，因此光对于植物生长是至关重要的。光照通过光强、光质及光周期来影响蔬菜作物的生长发育。
光的强弱首先通过影响蔬菜作物叶片的光合作用及蒸腾作用等来影响植物的生长。一般说来，在一定范围内，随着光照强度的增加，蔬菜作物的光合产物也有所增加，但蔬菜种类不同，对光照强度的要求也不同。
光质对蔬菜生长发育也有较大影响。所谓光质即光的组成。到达地球表面的太阳辐射大致可以分为三个部分，即紫外辐射、可见光及红外辐射。对植物而言，只有波长在400～700纳米之间的光可用于光合作用，称为光合有效辐射（PAR），这其中，在可见光中红橙光（波长为610～720纳米）和蓝紫光（400～510纳米）对植物的光合作用最为重要，对蔬菜作物生长良好与否非常关键。一般来说，红橙光的光合作用效率相对较高，蓝紫光次之，绿光最差。此外，光质还与蔬菜作物的品质有关。紫外线部分（280～320纳米）是许多蔬菜品质合成（如茄子中的花青素形成）所必不可少的，许多研究表明，紫外线有利于维生素C的合成。
光周期是指一天当中，日出到日落的时数。光周期的长短是影响植物发育的重要因素之一。光周期不仅影响植物花芽分化、开花结果，还影响一些地下贮藏器官，如块根、块茎、球茎和鳞茎等的形成。其实，人们早就注意到许多植物的开花结果具有明显的季节性，如我国古代农书强调庄稼要“不违农时”，即农作物的播种、育苗、收获要有一定的季节性。现在，对于光周期的生理机制又有了进一步的了解，即不论是一年生或二年生蔬菜作物的开花结果，都与光周期有关。不同蔬菜作物对光周期的反应是不相同的， 根据蔬菜植物所需要的光周期差异可以分为:长日性蔬菜、短日性蔬菜和日中性蔬菜。蔬菜作物的生长发育在受到光周期影响的同时，也受到其他条件的影响，也就是说光周期的效果还取决于环境温度、蔬菜作物的生长状态以及营养条件等。因此，在生产上应把光周期与温度结合起来考虑。值得指出的是，大多蔬菜作物在生长到一定的大小以后才对光周期有反应。一般来讲，蔬菜作物越大，对光周期的反应越敏感。
水分对蔬菜生长发育的影响 蔬菜产品大多数是柔嫩多汁的器官，含水量在90%以上，其需水量也远远超过其他作物，因此水分供应尤为重要。根据蔬菜对水分的需要，可把蔬菜作物分为以下五类。
第一种，消耗水分多，但是对水分吸收力较弱的蔬菜，如白菜、甘蓝、绿叶菜、黄瓜等。这些蔬菜的特点是叶面积较大而组织柔嫩，但根系入土不深，所以要求较高的空气及土壤湿度。
第二种，消耗水分不多，但有强大的吸水力的蔬菜，如苦瓜、甜瓜、西瓜等。这些蔬菜的特点是叶子较大，但叶子有裂缺或表面有茸毛，能减少水分的蒸腾，并有强大的根系，能深入土中吸收水分，抗旱力很强。
第三种，叶面消耗水分少，根系吸水力很弱，要求较高土壤湿度的蔬菜，如葱、蒜、石刁柏等。这类蔬菜的特点是叶面积很小，表皮有蜡质，蒸腾作用很小，根系入土浅而几乎没有根毛，所以吸收水分的能力弱，对土壤水分的要求也比较严格。
第四种，水分消耗量中等，吸收水分也是中等的蔬菜，如根菜类、豆类、茄果类等。这些蔬菜的特点是叶面积比白菜类、绿叶菜类小，而且组织较硬，叶面常有茸毛，所以水分消耗较少，但其根系比白菜类等发达，但又不如甜瓜、西瓜等，故抗旱力不很强。
第五种，消耗水分很快，但吸收水分的能力比较弱，需全部或大部都浸在水中才能生活的蔬菜，即水生蔬菜，如茭白、藕、荸荠等。这些蔬菜的特点是茎叶柔嫩，在高温下蒸腾作用旺盛，但它们的根系不发达，根毛退化，所以吸水能力很弱。
同时，各种蔬菜在不同的生育时期对水分的要求也各不相同。我国蔬菜栽培历史悠久，灌溉经验也非常丰富，概括起来就是“三看一结合”（看天、看地、看苗，结合栽培措施）。近年来，世界各地正在逐步推广不同类型的灌溉设备，从而为我们提供了更为科学的灌溉方法，起到了较好的经济、社会和生态效益。
气体对蔬菜生长发育的影响 影响蔬菜作物生长发育的主要气体是二氧化碳及氧气。其中，二氧化碳是蔬菜作物进行光合作用的碳素来源。蔬菜作物的净光合速率随环境中的二氧化碳浓度增加而增加。当然，二氧化碳浓度也不是越高越好，二氧化碳浓度过高会引起叶片的气孔关闭，降低植株光合作用，一些植物甚至还会发生所谓的中毒和早衰现象。
蔬菜作物生长发育的各个阶段还需要氧气进行呼吸作用，但由于空气中的氧气浓度相对稳定，因此对地上部的生长影响不大。但根际中的氧气浓度则变化很大。蔬菜生产中，会由于水涝或土壤板结而引起缺氧，从而影响根系的功能和乙烯等激素的生物合成。此外，如果排水不良，导致氧气缺乏，还会影响种子的发芽。
此外，空气中存在的氨、二氧化硫、乙烯、氟化氢、氯等有毒气体则不利于蔬菜作物的生长发育。这些气体一部分是来源于土壤中不合理的施肥，如氨；一部分来源于农业生产资料，如塑料薄膜等。这些有害气体主要通过气孔及根部进入植物体中。
矿质营养对蔬菜生长发育的影响 蔬菜作物从土壤中吸收各种矿物质元素和氮素，来维持其正常的生命活动。这些元素，一些作为植物体的组成成分，另一些则参与调节植株生命活动，有的则兼有这两种功能。矿物质营养对植物生长发育非常重要，了解矿物质和氮素的生理作用，可以用来指导合理施肥，从而增加作物的产量。
蔬菜生长发育所需的必需元素是指蔬菜作物生长必不可少的营养元素。根据蔬菜作物对这些元素的需要量，分为大量元素，如碳、氢、氧、氮、 磷、钾等；微量元素，如铁、硼、锰、锌、铜、钼等。
不同种类蔬菜对养分的需求也存在一定差异。首先，不同蔬菜品种需肥量不同，如小青菜等个体较小的蔬菜相对需要养分较少，而大白菜则因个体大，产量高而需要养分较多。其次，不同产品器官所需要的营养元素也不相同，如叶菜类蔬菜整个生长周期均需要较多氮肥来供叶片生长；而果菜类蔬菜在产品器官形成期则需要较多的磷肥和钾肥来满足果实生长的需要；根、茎菜类蔬菜则在产品器官形成期需要较多的钾肥。此外，同一种作物因栽培目的和生育期不同所需要的肥料数量和种类也有所不同。
2.无土栽培与现代科技
无土栽培 是指不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法。无土栽培以矿物质营养学说为理论基础，一改传统的土壤栽培模式，将植物根系直接生长在营养液或基质中。无土栽培改变了自古以来农业生产依赖于土壤的种植习惯，是把农业生产推向工业化生产和商业化生产的新阶段。
无土栽培作为一项新的现代化农业技术，具备许多优点，发展潜力巨大，但同时也存在着一些缺点和不足，只有充分认识其特点，才能对其应用范围和价值有所把握，才能恰到好处地应用好这一新技术，使其更好地服务于农业生产。
无土栽培的主要优点是:①作物长势好、产量高、效益大、品质好，例如无土栽培生产的生菜、小白菜、芹菜等绿叶蔬菜粗纤维含量低，维生素C含量高，番茄、黄瓜、甜瓜等的外观好、口感佳、营养价值高；②肥料利用率高，节约用水，土壤栽培肥料利用率大约为50%，我国只有30%～40%，而无土栽培按需配制和循环供应营养液，肥料利用率可达90%以上，因而大大降低了生产成本；③能避免土壤传染的病虫害及连作障碍的发生，每收获一茬作物之后，只要对栽培设施进行必要的清洗和消毒就可以马上种植下一茬作物；④可极大地扩展农业种植空间，摆脱土壤对农业生产的约束，无土栽培可在海岛、荒地、极地，甚至于一切不适宜于一般农业生产的地方进行作物生产，充分挖掘农业生产潜力；⑤更利于实现现代化农业生产，有利于实现农业机械化、自动化，从而使蔬菜生产逐步走向工业化、现代化。
无土栽培的缺点表现在:①一次性设备投资大，运行成本较高；②营养液的配制、供应及管理均要求一些专业的人才；③管理不当，易导致某些病害的迅速传播。
无土栽培的类型很多，目前没有统一的分类法，现在比较通用的是按照是否使用基质分为非固体基质栽培和固体基质栽培两大类。非固体基质栽培是指根系直接生长在营养液或含有营养成分的潮湿空气之中，根际环境中一般不使用固体基质，它又可分为水培和雾培两种类型。
固体基质栽培又称基质栽培，是指作物根系生长在各种天然或人工合成的固体基质环境中，通过固体基质固定根系，并向作物供应营养和氧气的方法。基质栽培可根据选用的基质不同而分为不同类型，有以泥炭、秸秆、椰糠等有机基质为栽培原料的称为有机基质栽培，而以岩棉、细砂、蛭石等无机物质为栽培基质的则称为无机基质栽培。基质栽培还可根据栽培形式的不同而分为槽式基质栽培、袋式基质栽培和立体基质栽培。
目前，应用无土栽培技术的国家和地区已达100多个，栽培技术不断发展并日趋成熟，欧洲已成为世界无土栽培发展的中心之一，具有代表性的国家为荷兰，它是世界上无土栽培最发达的国家之一。此外，日本水培技术也属于国际领先，其独自开发的深液流栽培技术已演变出多种形式，其无土栽培形式主要以岩棉栽培、营养液膜水培和深液流水培为主，栽培的主要农作物包括草莓、番茄、青椒、黄瓜、甜瓜和花卉。现代化的管理制度、市场化的运行机制、社会化的服务体系、专业化的经销策略是发达国家无土栽培产业可持续发展的保障。
自20世纪70年代我国开始在农业生产中使用无土栽培技术以来，无土栽培技术取得了长足的发展。迄今为止，我国的无土栽培面积已达到4000公顷。我国无土栽培90%以上为基质栽培，经过近些年的发展，我国已开发出符合国情、国力的无土栽培设施与配套技术。与荷兰大规模使用岩棉做基质不同，我国无土栽培基质一般就地取材，形式多样，如草炭、陶粒、椰糠、炉渣、秸秆、菇渣等，这些基质成本较低，但成分多变，无法进行标准化生产。
现代科技在农业生产中的应用 迄今为止，人类在农作物栽培史上经历了四次变革，即露地栽培、设施栽培、无土栽培和植物工厂。近些年来，随着设施农业、应用工程装备技术、生物技术、环境技术和电子技术的不断发展，越来越多的新技术已应用到农业生产中，如植物工厂、人工光源技术、二氧化碳施肥技术和智能机器人技术等。