无土栽培类型与方法
无土栽培的基本原理，就是不用天然土壤而根据不同植物的生长发育所必需的环境条件，尤其是根系生长所必需的条件，包括营养、水分、酸碱度、通气状况及根际温度等，设计满足这些基本条件的装置和栽培方式来进行不需要土壤的植物栽培。因此，要掌握好无土栽培的技术，不仅要了解植物栽培有关知识，而且要掌握营养液的管理技术。由于无土栽培可人工创造良好的根际环境以取代土壤环境，有效防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍，充分满足植物对矿质营养、水分、气体等环境条件的需要。
无土栽培的方式很多，大体上可分为两类：一类是固体基质固定根部的基质培；另一类是不用基质的水培。
（一）基质培及设备
在基质无土栽培系统中，固体基质的主要作用是支持花卉的根系及提供花卉的水分和营养元素。供液系统有开路系统和闭路系统，开路系统的营养液不循环利用，而闭路系统中营养液循环使用。由于闭路系统的设施投资较高，而且营养液的管理比较复杂，所以在我国基质培只采用开路系统。与水培相比较基质培缓冲性强、栽培技术较易掌握、栽培设备易建造，成本低，因此在世界各国的基质培面积均大于水培，我国更是如此。
1.栽培基质
（1）对基质的要求
用于无土栽培的基质种类很多，主要分为有机基质和无机基质两大类。基质要求有较强的吸水和保水能力、无杂质、无病虫、卫生、价格低廉、获取容易，同时还需要有较好的物理化学性质。无土栽培对基质的理化性质的要求有：
①基质的物理性状。
容重：一般基质的容重在0.1—0.8g/cm3范围内。容重过大基质过于紧实，透水透气性差；容重过小，则基质过于疏松，虽然透气性好，利于根系的伸展，但不易固定植株，给管理上增加难度。
总孔隙度：总孔隙度大的基质，其空气和水的容纳空间就大，反之则小；总孔隙度大的基质较轻、疏松，利于植株的生长，但对根系的支撑和固定作用较差，易倒伏，总孔隙度小的基质较重，水和空气的总容量少。因此，为了克服单一基质总孔隙度过大和过小所产生的弊病，在实际中常将两三种不同颗粒大小的基质混合制成复合基质来使用。
大小孔隙比：大小空隙比能够反映基质中水、气之间的状况。如果大小孔隙比大，则说明空气容量大而持水量较小，反之则空气容量小而持水量大。一般而言，大小空隙比在1.5—4范围内花卉都能良好生长。
基质颗粒大小：基质的颗粒大小直接影响容重、总孔隙度、大小空隙比。无土栽培基质粒径一般在0.5—50mm。可以根据栽培花卉种类、根系生长特点、当地资源加以选择。
②基质化学性质。
pH值：不同基质其pH值不同，在使用前必须检测基质的pH值，根据栽培花卉所需的pH值采取相应的基质。
电导率（EC）：电导率是指未加入营养液前基质本身原有的电导率，反映了基质含有可溶性盐分的多少，将直接影响到营养液的平衡。使用基质前应对其电导率了解清楚，以便于适当处理。
阳离子代换量：是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。基质的阳离子代换量高既有不利的一面，即影响营养液的平衡；也有有利的一面，即保存养分，减少损失，并对营养液的酸碱反应有缓冲作用。一般有机基质如树皮、锯末、草炭等阳离子代换量高，无机基质中蛭石的阳离子代换量高，而其他基质的阳离子代换量都很小。
基质缓冲能力：是指基质中加入酸碱物质后，本身所具有的缓和酸碱变化的能力。无土栽培时要求基质缓冲能力越强越好。一般阳离子代换量高的基质的缓冲能力也高。
（2）常用的无土栽培基质
①无机基质。
岩棉：岩棉是由辉绿岩、石灰岩和焦炭三种物质按一定比例，在1600℃的高炉中融化、冷却、黏合压制而成。其优点是经过高温完全消毒，有一定形状，在栽培过程中不变形，具有较高的持水量和较低的水分张力，栽培初期pH值是微碱性。缺点是岩棉本身的缓冲性能低，对灌溉水要求较高。
珍珠岩：珍珠岩由硅质火山岩在1200℃下燃烧膨胀而成。珍珠岩易于排水，通气，物理和化学性质比较稳定。珍珠岩不适宜单独作为基质使用，因其容重较轻，根系固定效果较差，一般和草炭、蛭石混合使用。
蛭石：蛭石是由云母类矿石加热到800—1100℃形成的。其优点是质轻，孔隙度大，通透性好，持水力强，pH值中性偏酸，含钙、钾较多，具有良好的保温、隔热、通气、保水、保肥能力。因为蛭石经过高温煅烧，无菌、无毒，化学稳定性好。
沙：为无土栽培最早应用的基质。目前在美国亚利桑那州、中东地区以及沙漠地带，都用沙做无土栽培基质。其特点是来源丰富，价格低，但容重大，持水差。沙粒的大小应适当，一般以粒径0.6—2.0mm为好。在生产中，严禁采用石灰岩质的沙粒，以免影响营养液的pH值，使一部分营养失效。
砾石：一般使用的粒径在1.6—20mm的范围内。砾石保水、保肥力较沙低，通透性优于沙。生产中一般选用非石灰性的为好。
陶粒：陶粒是大小均匀的团粒状火烧豆页岩，采用800℃高温烧制而成。内部为蜂窝状的空隙构造，容重为500kg/m3。陶粒的优点是能漂浮在水面，透气性好。
炉渣：炉渣是煤燃烧后的残渣，来源广泛，通透性好、炉渣不宜单独用作基质。使用前要进行过筛，选择适宜的颗粒。
泡沫塑料颗粒：为人工合成物质，其特点为质轻，孔隙度大，吸水力强。一般多与沙、泥炭等混合应用。
②有机基质。
泥炭：习称草炭，由半分解的植被组成，因植被母质、分解程度、矿质含量不同而又分为不同种类。
泥炭容重较小，富含有机质，持水保水能力强，偏酸性，含花卉所需要的营养成分。一般通透性差，很少单独使用，常与其他基质混合使用。
锯末与木屑：为林木加工副产品，锯末质轻，吸水、保水力强并含有一定营养物质，一般多与其他基质混合使用。注意含有毒物质的树种锯末不宜采用。
树皮：树皮的化学组成因树种的不同差异很大。大多数树皮含有酚类物质且C/N较高，因此新鲜的树皮应堆派1个月以上再使用。树皮有很多种大小颗粒可供利用，在无土栽培中最常用直径为1.5—6.0mm的颗粒。
秸秆：农作物的秸秆均是较好的基质材料，如玉米秸秆、葵花秆、小麦秆等粉碎腐熟后与其他基质混合使用。特点是取材广泛，价格低廉，可对大量废弃秸秆进行再利用。
炭化稻壳：其特点为质轻，孔隙度大，通透性好，持水力较强，含钾等多种营养成分，但pH高，使用中应注意调整。
此外用作栽培基质的还有砖块、火山灰、花泥、椰子纤维、木炭、蔗渣、苔藓、蕨根、沼渣、菇渣等。
（3）基质的混合及配制
在各种基质中，有些可以单独使用，有些则需要按不同的配比混合使用。但就栽培效果而言，混合基质优于单一基质，有机与无机混合基质优于纯有机或纯无机混合的基质。基质混合总的要求是降低基质的容重，增加孔隙度，增加水分和空气的含量。
基质的混合使用，以2—3种混合为宜。国内无土栽培中常用的一些混合基质。
草炭：蛭石为1∶1。
草炭：蛭石：珍珠岩为1∶1∶1。
草炭：炉渣为1∶1。
国外无土栽培中常用的一些混合基质。
草炭：珍珠岩：沙为2∶2∶3。
草炭：珍珠岩为1∶1。
草炭：沙为1∶1或1∶3。
草炭：珍珠岩：蛭石为2∶1∶1。
在混合基质时，不同的基质应加入一定量的营养元素，并搅拌均匀。
（4）基质的消毒(https://www.daowen.com)
大部分基质在使用之前或使用一茬之后，都应该进行消毒，避免病虫害发生。常用的消毒方法有蒸气消毒、化学药剂消毒、太阳能消毒等。
①蒸汽消毒。将基质堆成20cm高，长度根据地形而定，全部用防水防高温布盖上，用通气管通入蒸汽进行密闭消毒。一般在70—90℃条件下消毒1h就能杀死病菌。此法效果良好，安全可靠，但成本较高。
②太阳能消毒。在夏季高温季节，在温室或大棚中把基质堆成20—25cm高，长度视情况而定，堆的同时喷湿基质，使其含水量超过80%，然后用薄膜盖严，密闭温室或大棚，暴晒10—15天，消毒效果良好。
③化学药剂消毒。
甲醛：甲醛是良好的消毒剂，一般将40%的原液稀释50倍，用喷壶将基质均匀喷湿，覆盖塑料薄膜，经24—26h后揭膜，再风干2周后使用。
溴甲烷：将基质堆起，用塑料管将药剂引入基质中，使用量为100—150g/m3，基质施药后，随即用塑料薄膜盖严，5—7天后去掉薄膜，晒7—10天后即可使用。溴甲烷有剧毒，并且是强致癌物，使用时要注意安全。
2.基质培的方法及设备
（1）槽培
槽培是将基质装入一定容积的栽培槽中以种植花卉。可用混凝土和砖建造永久性的栽培槽。槽宽一般为1.2m，深15—30cm，槽内刷一层沥青或用塑料薄膜作衬里，水槽上面的种植床深5—10cm，底部托一层金属或塑料网，种植床内覆盖约5cm厚的基质，如泥炭、木屑、谷壳、干草等。槽内营养液在播种或移植时，液面稍高，离种植床面1—3cm，以不浸湿种植床面为宜。待植物的根系逐渐伸长，可随根加长使营养液面下降，以离床面5—8cm为宜。槽内的装置要有出水和进水管，用来调整液面高度。
目前应用较为广泛的是在温室地面上直接用砖垒成栽培槽，为降低生产成本，也可就地挖成槽再铺薄膜。总的要求是防止渗漏并使基质与土壤隔离，通常可在槽底铺2层薄膜。
栽培槽的大小和形状，取决于不同花卉，如每槽种植两行，槽宽一般为0.48m（内径）。如多行种植，只要方便田间管理就可。栽培槽的深度以15—20cm为好，槽长可由灌溉能力、温室结构以及田间操作所需走道等因素来决定。槽的坡度至少应为0.4%，这是为了获得良好排水性能，如有条件，还可在槽底铺设排水管。
基质装槽后，布设滴灌管，营养液可由水泵泵入滴灌系统后供给植株，也可利用重力法供液，不需动力。
（2）袋培
用尼龙袋或抗紫外线的聚乙烯塑料袋装入基质进行栽培。在光照较强的地区，塑料袋表面以白色为好，以便反射阳光并防止基质升温。光照较少的地区，袋表面以黑色为好，以利于冬季吸收热量，保持袋中基质温度。
袋培的方式有两种：一种为开口筒式袋培，每袋装基质10—15L，种植1株花卉；另一种为枕式袋培，每袋装基质20—30L，种植两株花卉。无论是筒式袋培还是枕式袋培，袋的底部或两侧都应该开两三个直径为0.5—1.0cm的小孔，以便多余的营养液从孔中流出，防止根腐烂。
（3）岩棉栽培
岩棉栽培是指使用定型的、用塑料薄膜包裹的岩棉种植垫做基质，种植时在其表面塑料薄膜上开孔，安放已经育好小苗的育苗块，然后向岩棉种植垫中滴加营养液的一种无土栽培方式。开放式岩棉栽培营养液灌溉均匀、准确使用，而且一旦水泵或供液系统发生故障有缓冲能力，对花卉造成的损失也较小。
岩棉栽培时需用岩棉块育苗，育苗时将岩棉根据花卉切成一定大小，除了上下两面外，岩棉块的四周用黑色塑料薄膜包上，以防止水分蒸发和盐类在岩棉块周围积累，还可以提高岩棉块温度。种子可以直播在岩棉块中，也可以将种子播在育苗盘或较小的岩棉块中，当幼苗第一片真叶出现时，再移栽至大岩棉块中。
定植用的岩棉垫一般长70—100cm，宽15—30cm，高7—10cm，岩棉垫装在塑料袋内。定植前将温室内土地平整，必要时铺上白色塑料薄膜。放置岩棉垫时，注意要稍向一面倾斜，并在倾斜方向把塑料底部钻2—3个排水孔。在袋上开两个8cm见方的定植孔，用滴灌的方法把营养液滴入岩棉块中，使之浸透后定植。每个岩棉垫种植2株。定植后即把滴灌管固定在岩棉块上，让营养液从岩棉块上往下滴，保持岩棉块湿润，促使根系迅速生长。7—10天后，根系扎入岩棉垫，可把滴灌头插到岩棉垫上，以保持根基部干燥。
（4）立体栽培
立体栽培也称为垂直栽培，是通过竖立起来的栽培柱或其他形式作为花卉生长的载体，充分利用温室空间和太阳能，发挥有限地面生产潜力的一种无土栽培形式。主要适合一些低矮花卉。立体栽培依其所用材料的硬度，又分为柱状栽培和长袋栽培。
①柱状栽培。
栽培柱采用石棉水泥管或硬质塑料管，在管四周按螺旋位置开孔，植株种植在孔中的基质中。也可采用专用的无土栽培柱，栽培柱由若干个短的模型管构成。每一个模型管上有几个突出的杯形物，用以种花卉。一般采取底部供液或上部供液的开放式滴灌供液。
②长袋状栽培。
长袋状栽培是柱状栽培的简化，用聚乙烯袋代替硬管。栽培袋采用直径15cm、厚0.15mm的聚乙烯膜，长度一般为2m，内装栽培基项，装满后将上下两端结紧，然后悬挂在温室中。袋子的周围开一些2.5—5cm的孔，用以种植花卉。一般采用上部供液的开放式滴灌供液方式。
立柱式盆钵无土栽培将一个个定型的塑料盆填装基质后上下叠放，栽培孔交错排列，保证花卉均匀受光。供液管道由上而下供液。
（5）有机生态型无土栽培
有机生态型无土栽培也使用基质但不用传统的营养液灌溉，而使用有机固态肥并直接用清水灌溉花卉的一种无土栽培技术。有机生态型无土栽培用固态有机肥取代传统的营养液，具有操作简单、一次性投资少、节约生产成本、对环境无污染、产品品质优良无公害的优点。
（二）水培方法与类型
水培就是将花卉的根系悬浮在装有营养液的栽培容器中，营养液不断循环流动以改善供氧条件。水培方式主要有以下几种：
1.薄层营养液膜法（NFT）
仅有一薄层营养液流经栽培容器的底部，不断供给花卉所需营养、水分和氧气。NFT的设施主要由种植槽、贮液池、营养液循环流动三个主要部分组成。
（1）种植槽
种植槽可以用面白底黑的聚乙烯薄膜临时围合成等腰三角形槽，或用玻璃钢或水泥制成的波纹瓦作槽底。铺在预先平整压实的、且有一定坡降（1∶75左右）地面上，长边与坡降方向平行。因为营养液需要从槽的高端流向低端，故槽底的地面不能有坑洼，以免槽内积水。用硬板垫槽，可调整坡降，坡降不要太小，也不要太大，以保证营养液能在槽内浅层流动畅顺为好。
（2）贮液池
一般设在地平面以下，容量足够供应全部种植面积。大株形花卉每株3—5L计，小株形以每株1—1.5L计。
（3）营养液循环供液系统
主要由水泵、管道、过滤器及流量调节阀等组成。
NFT的供液时营养液层深度不宜超过1—2cm，供液方法又可分为连续式或间歇式两种类型。间歇式供液可以节约能源，也可控制花卉的生长发育，它的特点是在连续供液系统的基础上加一个定时装置。NFT的特点是能不断供给花卉所需的营养、水分和氧气。但因营养液层薄，栽培难度大，尤其在遇短期停电时，花卉就会面临水分胁迫，甚至有枯死的危险。
2.深液流法（DFT）
这种栽培方式与营养液膜技术差不多，不同之处是槽内的营养液层较深（5—10cm），花卉根部浸泡在营养液中，其根系的通气靠向营养液中加氧来解决。这种系统的优点是解决了在停电期间NFT系统不能正常运转的缺点。
3.动态浮根法（DRF）
该系统是指在栽培床内进行营养液灌溉时，植物的根系随营养液的液位变化而上下左右波动。营养液达到设定的深度（一般为8cm）后，栽培床内的自动排液器将营养液排出去，使水位降至设定深度（一般4cm）。此时上部根系暴露在空气中可以吸收氧气，下部根系浸在营养液中不断吸收水分和养料，不会因夏季高温使营养液温度上升、氧气溶解度低，可以满足植物的需要。
4.浮板毛管法（FCH）
该方法是在DFT的基础上增加一块厚2cm、宽12cm的泡沫塑料板，板上覆盖亲水性无纺布，两侧延伸入营养液中。通过毛细管作用，使浮板始终保持湿润。根系可以在泡沫塑料板上生长，便于吸收水中的养分和空气中的氧气。此法根际环境稳定，液温变化小，供氧充分。
5.鲁SC系统
又称“基质水培法”，在栽培槽中填入10cm厚的基质，然后又用营养液循环灌溉植物，这种方法可以稳定地供应水分和养分，所以栽培效果良好，但一次性的投资成本稍高。