《水培》

50. 概述

 

水培是一种新型的植物无土栽培方式，又名营养液培，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长。

 

一、简介

 

水培是一种新型的植物无土栽培方式，又名营养液培，其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中，这种营养液能替代土壤，向植物提供水分、养分、氧气等生长因子，使植物能够正常生长。

在土壤里，有机物质经过土壤微生物和动物的分解作用，转化成植物生长所需的矿质营养物质。土壤中的水溶解了这些矿质养分(通常以离子态存在)，使之可以被植物的根所吸收。为了让植物取得均衡的营养，土壤中的各种物质都必须符合最佳比例，遗憾的是如此“完美”的土壤在自然界中是很罕见的。采用水培法以后，植物可以通过根部直接吸收营养液中的养分与水分，人们可以手工调配营养均衡的溶液，实现植物均衡的“饮食”，这显然要比寻找完美土壤容易得多。因为这些溶液都是装在容器中的，可以循环使用，不会流入土壤而对环境造成影响，安全可靠可持续。

二、常见的水培方式

 

常见的水培技术有以下四种，每种技术各有自己的优缺点，都有比较大量的实际生产应用。每种方式又有一些变种，但大都万变不离其宗。

 

（一）深液流技术，简称DFT（Deep Flow Technique）。

多应用于早期建成的植物工厂和温室大棚等设施农业种植。

DFT的优点：

1、悬挂栽培。植株悬挂于定植板，一部分根系插入营养液，一部分根系在营养液面和定植板之间的空隙中气生，有半水培半气培的性质，较易解决根系的水气矛盾。

2、液层深。根系伸展到较深的液层中，单株占液量较多。由于液量多而深，营养液的浓度（包括总盐分、各养分）、溶解氧、酸碱度、温度以及水分等都不易发生急剧变动，为根系提供了一个较稳定的生长环境。这是深液流水培的突出优点。

3、营养液循环流动。营养液循环流动能增加营养液中的溶解氧含量；消除根表有害代谢产物（最明显的是生理酸碱性）的局部累积；消除根表与根外营养液的养分浓度差，使养分能及时送到根表，更充分地满足植物的需要；促使因沉淀而失效的营养物重新溶解，以阻止缺素症的发生。所以即使是栽培沼泽性植物或能形成氧气输导组织的植物，也有必要使营养液循环流动。

4、适宜栽培的作物种类多。除块根、块茎类作物之外，几乎所有的果菜类和叶菜类都可栽培。

DFT的缺点：

5、初期投资较大，养液量大负重高，难以实现立体栽培。

 

（二）营养液膜技术，简称NFT（Nutrient Film Technique）。

多应用于现在建成的新型植物工厂，2016年中科三安建成的世界最大型的植物工厂利用新型模组式栽培装置，实现了NFT的立体化种植。

NFT的优点：

1、设施投资少，施工容易、方便。NFT的种植槽是用轻质的塑料制成或用波纹瓦拼接而成，设施结构轻便、简单，安装容易，便于拆卸，投资成本低。

2、间歇供液，液层浅且流动。营养液液层较浅，作物根系部分浸在浅层营养液中，部分暴露于种植槽内的湿气中，并且浅层的营养液循环流动，可以较好地解决根系呼吸对氧的需求。

3、易于实现生产过程的自动化管理。

NFT的缺点：

4、受供电影响大，对机电要求高，对生产管理要求高。

 

（三）浮板毛管栽培技术，简称FCH（Floating Capillary Hydroponics）。

FCH是由浙江省农业科院和南京农业大学于1991年共同参考日本的浮根法，经改良研制成功的一种新型无土栽培系统。

FCH的优点：

1、培养湿气根，创造丰氧环境，改善根系供氧条件。部分根系浮在槽内浮板湿毡上，比较粗短，可吸收空气中的氧气，起着改善整个根系供氧状况的作用；部分根系生长在营养液中，比较细长，主要起吸收养分和水分的作用。从而克服了DFT系统根际环境易缺氧问题。

2、营养液供给稳定，不怕短期停电。种植槽营养液一般可保持3～6cm，在栽培过程中发生临时停水、停电或水泵、定时故障，造成不能正常供液的情况下，对植株的正常生长没有什么大的影响。

FCH的缺点：

1、由于根系可生长入浮板湿毡中，装置的可重复利用性差，运行成本较高。

 

（四）雾培（aeroponics）。

雾培又称气培或气雾培，是利用过滤处理后的营养液在压力作用下通过雾化喷雾装置将营养液雾化为细小液滴，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水分和养分的一种无土栽培技术。

雾培的优点：

1、可很好的解决根系氧气的供应问题，几乎不会出现由于根系缺氧而生长不良的现象。

2、养分及水分的利用率高，养分供应快速而有效。

3、易于实现立体化，可充分利用温室内的空间，提高单位面积的种植数量和产量。温室空间的利用要比传统的平面式栽培提高2～3倍。

4、易实现栽培管理的自动化。

 

雾培的缺点：

1、生产设备投资较大，设备的可靠性要求高，否则易造成喷头堵塞、喷雾不均匀、雾滴过大等问题。

2、在种植过程中营养液的浓度和组成易产生较大幅度的变化，因此管理技术要求较高。

3、在短时间停电的情况下，喷雾装置就不能运转，很容易造成对植物的伤害。

三、水培的应用

 

1、用于水培蔬菜

培养无污染的绿色食品，健康安全，深受人们的重视。

2、用于水培花卉

水培花卉具有清洁卫生、养护方便等优点，特别适合室内摆设，深受消费者喜爱。

3、用于栽培药用植物

许多药用植物都是根用植物，根的生长环境十分关键，水培尤其是雾培可为药用植物根系提供良好的生长环境，因而种植效果十分明显。

四、水培蔬菜的优点

 

1、产品质量好，安全卫生。

叶菜类多食用植物的茎叶，如生菜、菊苣这样的叶菜还以生食为主，这就要求产品鲜嫩、洁净、无污染。士培蔬菜容易受寄生虫和细菌污染，沾有泥土，清洗起来不方便，而水培叶菜类比土培叶菜质量好，洁净、鲜嫩、口感好、品质上乘。可直接食用。

2、可在植物工厂内量化生产。

叶菜类蔬菜不易贮藏，但为了满足市场需求，需要周年生产。土培叶菜倒茬作业繁琐，需要整地作畦，定植施肥，浇水等作业，而无土栽培换茬很简单，只需将幼苗植入定植孔中即可，可在同一场地进行周年栽培。例如生菜，一年里每天都可以播种、定植、采收，不间断地连续生产。所以水培方式便于茬口安排，适合于计划性、合同性生产。

3、不分淡旺季，受自然环境影响小。

叶菜类一般植株矮小，无需要增加支架设施，故设施投资小于果菜类无土栽培。水培蔬菜生长周期短，周转快。水培方式又属设施生产，在大棚内生长，一般不易被台风所损坏。沿海地区台风季节能供应新鲜蔬菜的农户往往可以获得较高利润。

4、节省肥料。

不需中途更换营养液，由于叶菜类生长周期短，如果中途无大的生理病害发生，一般从定植到采收只需定植时配一次营养液，无需中途更换营养液。果菜类由于生长期长，即使无大的生理病害，为保证营养液养分的均衡，则需要半量或全量更新营养液。

5、经济效益高。

水培叶菜可以避免连作障害，复种指数高。设施运转率一年高达20茬以上，生产经济效益高。