寿光无土栽培的探索实践与创新发展

   现在中国设施蔬菜都在提倡发展无土栽培，无土栽培的优点：作物长势旺盛，产量大幅度提高。同时，根部不产生任何病虫害，植株的细菌性病害很少发生。但是无土栽培存在种植成本太高和管控技术高以及操作程序繁琐两个弊端致使无土栽培在中国设施蔬菜生产中不可能大面积推广。

   我们为了研究无土栽培的基本原理和开发一种栽培成本低、操作简单的无土栽培方法，以及无土栽培技术应用到土壤栽培中，我们进行了四个阶段的探索和对比实验。

第一阶段：

传统荷兰栽培模式和寿光传统土壤栽培模式的对比实验，作物选择水果黄瓜、西红柿、圆椒。

一、对比实验的目的：探索荷兰椰糠无土栽培的优越性、基本原理和限制大规模推广的瓶颈。

二、对比实验结果：荷兰栽培模式产量大幅度提高甚至翻倍。几乎没有病害，仅有黄瓜发生过一次霜霉病。

三、具体表现：

西红柿：荷兰无土栽培单枝能够同时挂果11穗，双枝19穗；对照土壤栽培只能挂6穗果。水果黄瓜：荷兰无土栽培能保持所有叶片正常功能；对照土壤栽培15个叶片后叶面发黄老化，不能进行光合作用，只能摘除。水果黄瓜成熟期缩短，生长速度快，并且口感好无土栽培6天，对照土壤栽培为9天。圆椒：对照土壤栽培在结果达到一定数量后不再开新花继续结果；无土栽培结果再多不影响继续开花结果，并且后期植株下部产生新叉、新枝，出现回头果。

四、荷兰无土栽培的优点总结：

1. 基质空隙大，根系发达并集中在固定区域内，吸收能力强，营养元素供给全面充足，长势旺盛，产量大幅度提高。

2.基质通透，不含滋生病菌的有机物；水分不越界流动，不传播任何病虫害；隔离地面土壤，杜绝根部产生土传病虫害。隔绝土壤和不大水满灌，湿度降低、植株旺盛，植株细菌性病害很少发生。

五、荷兰无土栽培的缺点总结：

1、投入成本高：①椰糠栽培基质造价高。②营养液配置成本高（主要是硝酸或磷酸价格高），并且利用率低浪费严重（废液的的冲洗和回流）3、水肥一体化机价格高（4-15万之间）。

2、管控技术高以及操作程序繁琐：①基质的EC值和PH值控制要求技术高、程序繁琐。②营养液的配制技术要求高、程序繁琐。3、每阶段灌溉量控制要求技术高、并且灌溉次数繁琐（椰糠栽培夏季每天灌溉15次）。

第二阶段：

改良荷兰栽培模式与传统荷兰栽培模式的对比实验。作物选择水果黄瓜、西红柿、圆椒，长茄。

对比实验的目的：探索降低传统荷兰无土栽培模式的成本的方法，创新一种低成本的无土栽培模式。

1、 筛选替代椰糠条栽培的器具和基质。 

   栽培器具的选择：沟槽式栽培、盆栽、基质袋栽培以降低成本。替代基质选择：蛭石+草碳灰复合基质，蘑菇渣，酒糟，秸秆+牛粪复合基质，椰糠砖等五种基质。

   改良简化营养液的配制和使用方法，降低营养液和设备成本。

   作物生长必须吸收的元素：氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼。如果含这些元素的肥料集中在一块溶解时，相互之间会产生磷酸钙、硫酸钙的沉淀和铁被氧化等问题。

   荷兰无土栽培配置营养液的基本原理：多种元素在低浓度下混合不产生沉淀和通过调酸提高难溶物质的溶解度，防止产生沉淀。具体操作方法：①先配置ABC母液A液为：钙镁铁等金属离子元素肥料。B液为：磷肥、硫肥等酸根离子元素肥料。C液为：磷酸或硝酸酸液

②AB母液稀释100倍后混合，同时加入硝酸、磷酸提高溶解度。

改良方法：

①使用作物能直接吸收含磷肥或硫肥的小分子氨基酸替代磷肥、硫肥，从根本上解决了营养元素之间的沉淀问题；使用氨基酸亚铁替代硫酸亚铁，从根本上解决了铁元素氧化的问题；使用酸性肥料替代购买液体硝酸、硫酸，调解营养液的PH值，解决了磷酸、硝酸成本高和危险的问题。营养液改良后成本降低了一半

②把含有所有的营养元素的肥料粉碎后混合在一起制成营养液水溶肥直接使用，使用浓度冬天300倍，春秋400倍，夏天500倍，灌溉PH值5.8-6.2之间。使用非常简单

③水桶+水泵+定时器替代水肥一体化机，降低了灌溉设备成本而且操作简单。

④改良的营养液配方，营养液中的全元素被吸收，不需要余液和废液的冲洗和回收，提高营养液利用率，降低营养液使用成本。

3、研制水肥一体化机，降低成本并且操作简单。水肥一体机的目的是：①灌溉时刻和灌溉量的控制。②灌溉浓度和PH值的控制。③全营养元素肥料均匀混合和防沉淀方法。

    为了达到以上功能，进口的水肥一体化机在10-15万之间，国产的水肥一体化机在4-10万之间。我们开发了简易的满足使用功能的水肥一体化机，成本价格在1500元，能被广大农民所接受，适宜大面积推广。

   实验结果：采用改良的荷兰种植技术进行种植，对照传统的荷兰种植模式进行种植长势更好，产量更高，栽培成本只有传统荷兰栽培模式的1/3.

第三阶段：

简易高效无土栽培模式和传统荷兰栽培模式的对比实验。作物选择水果黄瓜、西红柿。

对比实验的目的：探索降低无土栽培灌溉和施肥频率的方法，降低成本和简化操作，创新一种简易高效无土栽培模式。

①营养液水溶肥制成缓释肥混合到栽培基质中去，给农作物长期提供营养，在栽培前期仅浇清水，中后期表现缺肥时再补充营养液，降低了肥料成本。

②在基质中搅拌混入不同颗粒级配的保水剂，提高基质的保水保肥能力，基质改良后由1天浇多次变为夏天3天灌溉一次，冬天5天灌溉一次，大大降低了灌溉频率，使管理更简易。

实验结果：简易高效无土栽培相比荷兰传统栽培方法长势更好，产量更高。表现为：茎干粗壮，叶片黑绿，水肥供应更充足。

第四阶段：

基质改良土壤栽培模式与荷兰传统栽培模式的对比实验。作物选择水果黄瓜、西红柿。

对比实验的目的：荷兰传统的栽培技术嫁接到寿光土壤栽培模式中去，充分发挥两种模式的优点，打造低成本高产出替代无土栽培新模式，创新一种土壤栽培新模式。

基质栽培的优缺点：基质空隙大，透气，根系发达，土传病害少；保水保肥性能差，造价高。土壤栽培的优缺点：保水保肥性能好。土壤密实，透气性差，根系不发达，土传病害多。具体操作方法：

①使用不同的土壤改良剂，改良土壤保水保肥性能。

②不同比例的椰糠、稻壳、秸秆粉末、蘑菇渣、木屑、酒糟等纤维颗粒混合土壤，增强土壤的缝隙以及渗透能力和透气能力。

③有机肥和缓释肥施用在5-10厘米土壤之间，肥料随水向下均匀渗透，同时防止肥料表面积累形成盐层。

④使用简易水肥一体化灌溉系统和无土栽培配方的营养液水溶肥，提供充足的水肥供应。

     实验结果：基质改良土壤栽培模式相比荷兰传统栽培方法长势更好，植株旺盛，产量和品质更高。并且省水、省肥、省人工。生产成本低于寿光传统的土壤栽培成本。植物健康、产品安全，杜绝土传病害，植株病害少有发生，减少了农药使用量。适宜在中国温室内大面积推广。