定义

无土栽培，是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。无土栽培中营养液成分易于控制，且可随时调节。在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应，便可进行。无土栽培根据栽培介质的不同分为水培、雾（气）培和基质栽培。水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺氧现象，严重时造成根系死亡。常采用营养液膜法的水培方式，即使一层很薄的营养液层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜氧气。

概述

无土栽培是近几十年来发展起来的一种作物栽培的新技术。作物不是栽培在土壤中，而是种植在溶有矿物质的水溶液（营养液）里；或在某种栽培基质中，用营养液进行作物栽培。只要有一定的栽培设备和有一定的管理措施，作物就能正常生长，并获得高产。由于不使用天然土壤，而用营养液浇灌来栽培作物，故被称为无土栽培。

特点

无土栽培的特点是以人工创造的作物根系生长环境取代土壤环境，它不仅能满足作物对养分、水分、空气等条件的需要，而且对这些条件要求加以控制调节，以促进作物更好地生长，并获得较好的营养生长于生殖生长平衡。所以，无土栽培的作物通常生长发育良好，产量高，品质上乘。

无土栽培脱离了土壤的限制，极大地扩展了农业生产的空间，使得作物可在不毛之地上进行生产，发展前景非常广泛。几乎所有的植物工厂均采用无土栽培模式。花卉。

无土栽培的优点

1、节水、省肥、高产：无土栽培中作物所需各种营养元素是人为配制成营养液施用的，水分损失少，营养成分保持平衡，吸收效率高，并且是根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分。因此作物生长发育健壮，生长势强，可充分发挥出增产潜力。

2、清洁卫生无污染：土壤栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，而无土栽培施用的是无机肥料，不存在这些问题，并可避免受污染土壤中的重金属等有害物质的污染。

3、省工省力、易于管理：无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，并由供液系统定时定量供给，管理方便，不会造成浪费，大大减轻了劳动强度。

4、避免连作障碍：在蔬菜的田间种植管理中，土地合理轮作、避免连年重茬是防止病害严重发生和蔓延的重要措施之一。而无土栽培特别是采用水培，则可以从根本上解决这一问题。

5、不受地区限制、充分利用空间：无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，不受土质、水利条件的限制，地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。摆脱了土地的约束，无土栽培还可以不受空间限制，利用城市废弃厂房、楼房的平面屋顶种菜种花，都无形中扩大了栽培面积。

6、有利于实现农业现代化：无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。

无土栽培的应用

由于无土栽培摆脱了土壤栽培的限制，使它有了广阔的发展前景。无土栽培应用范围广泛，主要应用于以下方面：

（一）用于蔬菜栽培培养无污染的绿色食品，健康安全，深受人们的重视。

（二）用于花卉栽培 无论是切花或是盆花都先适合无土栽培，无土栽培的花卉不仅花头大，而且颜色鲜艳。

（三）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，无土栽培可为药用植物提供良好的生长环境，因而种植效果十分明显。

（四）用于果木栽培；无土栽培培育的果树砧木幼苗生长快、成活率高；扦插快繁的果树生根快、成苗率高。

（五）用于无土育苗；无土栽培的幼苗生长迅速、苗龄短、根系发育好、健壮整齐，定植后缓苗时间短、易成活。还可避免土壤育苗带来的土传病害和虫害，同时还便于科学、规范管理。

此外，在没有土地的城市楼顶阳台上，可发展无土栽培种植蔬菜和花卉，以调节生活、美化环境，在荒岛、沙滩和不适宜种植的沙、石、盐碱地的地方，可大面积发展无土栽培蔬菜，解决或缓解食品供应的问题。

无土栽培的类型

无土栽培的类型和方法很多，以致很难加以详细的分类，只能按照其固定方式，大至分为无基质栽培而无基质栽培又分为水培和雾培两种；一部分为基质栽培，基质培，是用固体基质代替土壤作栽培床栽培作物，固体的基质包括天然的砂、砾、草炭、锯木屑和人工基质如岩棉、多种泡沫塑料及纤维等。

类型分类

水培栽培（水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。）

水培技术是无土栽培技术的一种，起源于以色列。主要技术特点是采用营养液代替土壤进行植物培植，目前水培技术广泛应用于欧美日等发达国家的蔬菜、水果、花卉生产。水培是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系，根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中，作为蔬菜生长的载体。

基质栽培

基质栽培是用固体基质（介质）固定植物根系，并通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式。基质种类很多，常用的无机基质有蛭石、珍珠岩、岩棉、沙、聚氨酯等；有机基质有泥炭、稻壳炭、树皮等。因此基质栽培又分为岩棉栽培、沙培等。采用滴灌法供给营养液。其优点是设备较简单、生产成本较低等。 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

气雾式栽培

又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2－3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，还只限于科学研究应用，未进行大面积生产，因此最好不要用此方法。此方法栽培植物机理同水培 因此根系状况同水培。

岩棉栽培（拓展）

将植物栽植于预先制做好的岩棉中的栽培技术。岩棉是由60%的辉绿岩，20%石灰岩和20%的焦炭，在1600℃的高温下熔化，喷成0．005mm的纤维，并压成块，使其重量为77～80kg/m3而成的无机固体基质。岩棉具有很好的透气性和保水性，经过1600℃的高温提炼，无菌、无污染，因此是欧洲主要的无土栽培的基质。在荷兰，岩棉栽培的无土栽培技术十分普遍，并且他们已经将这种技术传入了世界各个国家。在荷兰设施栽培中，无土栽培比例高达80%，而设施园艺的无土栽培比例高达90%。并且普遍采用岩棉做栽培基质的全岩棉营养液栽培模式，避免水分流失或渗漏。由于岩棉不含营养成分，基地管理人员还会根据作物不同生长时期及时调整营养配方，做到精细化管理。

试题链接

1. 水培蔬菜(下左图)是指蔬菜大部分根系生长在营养液中，通过营养液(在管道中循环)提供养分等进行栽培的蔬菜;气雾式栽培(下右图)是将混合了营养液的水进行高压雾化后直接喷到作物的根系上的一-种新型栽培方式，作物的根系直接悬挂于栽培容器的空间内部,通过根部接触气雾来满足生长所需的条件。

据此完成下面小题。

1. 与传统的土壤栽培相比，水培和气雾式栽培的优势是

①技术难度小 ②节约土地资源 ③水肥流失少 ④生产成本低

A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④

2. 水培蔬菜与气雾式栽培蔬菜相比

A. 易传播根系病害

B. 农药使用量更小

C. 更加节水节肥

D. 种植环境的局限小

解析

1. 根据材料,“水培蔬菜大部分根系生长在营养液中“气雾式栽培作物的根系直接悬挂于栽培容器的空间内部”，则相对于传统的栽种方式，节约土地资源，②对;根据材料,“水培蔬菜的营养液在管道中循环”，“气雾式栽培是将混合了营养液的水进行高压雾化后直接喷到作物的根系上”，因此相对于传统的栽培方式水肥流失少，③对;根据材料,两种栽培方式比传统栽培方式技术难度大,生产成本高,

①④不对;故答案为: B。

2. 根据材料，“水培蔬菜的营养液在管道中循环”，“气雾式栽培是将混合了营养液的水进行高压雾化后直接喷到作物的根系.上”，则水培蔬菜与气雾式栽培蔬菜相比，易传播根系病害, A对;从题中看,水培蔬菜易传播根系病害，则可能施用农药更多，B不对;根据两者营养的提供方式，气雾式栽培采用高压喷雾的方法更有利于节水节肥，种植环境的局限更小，CD不对。故答案为: A。

三沙市政府所在地永兴岛(16.8°N,112.3"E)是一座由白色珊瑚贝壳沙堆积而形成的珊瑚岛，居民用水主要来自海水淡化水。为了满足永兴岛军民日常菜品需求，永兴岛利用无土栽培蔬莱大棚种植蔬菜，蔬菜大棚内设有喷雾、风扇等设备。根据材料回答下面小题。

1. 永兴岛不用传统方式种植蔬菜而是发展无土栽培蔬菜大棚，主要是因为该地

A. 科技水平高 B. 土壤贫瘠

C. 气候条件优越 D. 市场需求量大

2. 永兴岛无土栽培蔬菜大棚内设置喷雾设备，主要作用是

A. 喷灌蔬菜 B. 防治病虫害

C. 降低温度 D. 减少太阳辐射

解析

1. B 传统方式种植蔬菜是种在土里，永兴岛无土栽培是因为当地位于是珊瑚岛，又处于热带，有机质含量低，土壤贫瘠。

2. C 喷雾对喷灌作用、减少太阳辐射的作用十分微弱，更不能防治病虫害，主要是可以起到降低温度的作用。喷雾设备散发到空气中的水微粒，在汽化的过程中要吸收大量周围环境中的热量，从而降低周围环境的温度，是防暑降温的有效手段。

（2022·湖北）阅读图文材料，完成下列要求。最近几年，南疆地区农民利用房前屋后自家庭院，搭建拱棚，种植蔬菜，足不出户，增收致富。这些大棚里生产出来的新鲜蔬菜，不仅满足了本地需要，而且还跨越天山南北，被端上全疆千家万户的餐桌。目前，在政府、企业和农户的共同参与下，南疆地区设施蔬菜种植得到快速发展，面积由过去占全疆的四成提高到近八成，成为新疆最重要的设施蔬菜生产基地。图示意该地区蔬菜大棚。

（1）描述南疆地区蔬菜种植面临的自然条件。（5分）

（2）自然条件不算优越的南疆缘何能成为新疆最重要的设施蔬菜生产基地，请说明理由。（6分）

（3）简述利用房前屋后搭建拱棚种植蔬菜对农民的好处。（6分）

【答案】(1)南疆地区光热资源充足；昼夜温差大；冬季气温低；全年降水较少；土地面积广大，但存在土地盐碱化的问题。

(2)政策支持；冷藏保鲜技术的进步，农业生产技术的进步；农户素质的提高，龙头企业的引领；市场需求量大。

(3)提高庭院土地利用率；庭院小拱棚投入小、生产灵活；满足自家蔬菜的需求；足不出户就可以增加经济收入。

【分析】本大题以南疆地区蔬菜大棚景观图为材料，设置三道小题，涉及农业区位条件、农业区位因素的变化、庭院设施农业的优势等相关内容，考查学生对相关知识的理解与掌握。（1）本题考查农业区位条件。南疆地区蔬菜种植的自然条件有优势方面也有劣势方面，其处于温带大陆性气候区，大部分位于暖温带，光热资源充足，昼夜温差大，冬季气温较低；地处干旱区，全年降水稀少，蒸发旺盛，存在土地盐碱化的问题；当地地广人稀，土地面积广大。（2）本题考查农业区位因素的变化。结合材料可知，当地在政府、企业和农户的共同参与下，设施蔬菜种植快速发展，可以推测南疆成为设施蔬菜生产基地有政策的支持、企业的引领和农户素质的提高、农业生产技术的进步；同时南疆的蔬菜销往新疆各地，可以推测其冷藏保鲜技术提升；市场的扩大也会推动设施蔬菜生产的发展。（3）本题考查庭院设施农业的优势。在房前屋后搭建拱棚可以有效利用庭院土地；房前屋后拱棚较小，投人小，且随时可以管理拱棚中的农业生产，生产灵活；产出的农产品可以直接供应自家食用也可以出售，增加收入。

细谈设施蔬菜

说起来，这个世界上最执着于种菜的国家，一定非中国莫属。看，咱们把菜都种到沙漠里了。到底什么是“设施蔬菜”？为何我国山东、甘肃、南疆等北方地区都有它的身影？今天我们就来聊聊这个话题。

01

什么是设施蔬菜？

设施蔬菜：是利用一定设施，在局部范围改善或创造出适宜的气象环境因素，利于蔬菜生长发育而进行的有效生产。

简单来说，就是自然环境的短板，靠技术进步、靠人工设施来补齐。

不同蔬菜对温度、光照、水分都有不同的要求，大部分蔬菜是喜光喜热喜湿的，所以夏季蔬菜种类较多，冬季供应较少，但我们可以利用“人工设施”，比如说利用地膜覆盖、小拱棚、大棚、温室等保温设施来进行反季节蔬菜生产。

指的是地面覆盖薄膜，不同颜色的薄膜起到不同作用，比如透明色薄膜可起到透光、保温的作用；黑色薄膜可保温、防强光。

【优点】最简单的设施蔬菜，但保温加温、减少蒸发等效果还不错，而且制作成本很低。

【缺点】作物收获后塑料薄膜残留在土壤中，难以降解，可能会对土壤造成污染和损害，从而损害人体健康。

一般是用塑料薄膜覆盖于竹竿、铁丝等支架上搭成的小型拱形设施。

【优点】结构简单、材料来源广泛，设置容易、投入小、生产灵活。

【缺点】保温效果一般。

一般由塑料薄膜作为覆盖材料。

【优点】造价不算高、投资回报周期短，具有一定的保温效果。

【缺点】使用年限短，保温效果有限，所以能生产的季节有限，寒冷的冬天一般不能生产。

温室的类型非常多，这里我们介绍几种常见的，如日光温室、连栋温室等。

日光温室

一般是指具有典型南北朝向的温室，北边为北墙和后坡，除了可以阻挡冬季风外，白天还可以吸收更多的热量，利于夜晚的保温。南边是透光的坡面，一般由钢架或竹木结构支撑，再用塑料膜覆盖，上部有可以电动卷起和放下的保温被或草帘子，用来保温，实现冬季蔬果、花卉的反季节生产。

【优点】造价较低，冬季大棚保温蓄热效果较好，后期使用维护成本较低。

【缺点】墙体占地面积较大，影响大棚净种植面积。

连栋温室一般由镀锌钢骨架作为主体，覆盖材料采用玻璃或者PC板等，部分也采用塑料薄膜，内部配有栽培床、湿帘风机系统、内外遮阳系统、开窗系统、补光系统等。如下图所示。

【优点】全钢架结构，设计先进，抗风雪能力较强，使用寿命长；温室内部操作空间较大，可以大面积连栋，适宜进行工厂化、规模化生产作业；温室自动化程度较高，可拓展选择空间较大。

【缺点】温室造价较高，投资成本较大；冬季保温需要增加保温设施；普通玻璃作为易碎物，使用过程中存在安全风险，但钢化玻璃等造价较高，没有普遍采用。

除此之外，还有其他类型温室：

连栋薄膜温室

人字形长跨玻璃温室

那么温室保温的原理到底是什么呢？

首先，对于太阳辐射来说，塑料大棚和玻璃几乎是“透明”的，太阳辐射可以大部分进入。

其次，对于地面长波辐射来说，塑料大棚和玻璃却是不“透明”的，这家伙几乎出不去，也就是说热量只进不出，或多进少出，再加上薄膜的阻挡，冬季外面的冷空气难以进入，所以室内的温度比室外气温要高的多。

温室大棚的工作原理与大气对地面的保温作用是类似的。

02

什么地方适合发展设施蔬菜？

我国设施蔬菜主要分布在黄淮海及环渤海湾地区，占到总面积的57%，长江中下游地区占总面积的20%，西北地区积极发展日光温室和塑料大棚等，主要用于早春和晚秋的蔬菜生产，占11%，其他地区占12%。

目前，山东省的面积最大，约900万亩，与江苏、河北、辽宁、安徽、河南、陕西7省共占全国设施蔬菜面积的69%。

山东、河北、辽宁等区域已形成蔬菜产业的集中地，蔬菜产品销往国内各大蔬菜市场。保证了新鲜蔬菜的全年供应，并取代淡季蔬菜供不应求的状况。

近些年，内陆及东北地区也在积极发展设施蔬菜产业，一是集中在大中城市周边 （城郊农业） ，以满足城市在蔬菜淡季的自给率；二是集中在全国蔬菜产业规划的重点县。

由此可以看出，适合发展设施蔬菜的地区的共同条件为：

① 以冬季热量不足的温带地区为主；

② 晴天较多，夏季的光热条件好；

③ 可用耕地面积较大，适合大规模发展；

④ 有资金、技术、政策的支持等。

03

发展设施蔬菜带来了什么？

设施蔬菜属于资金，技术，劳动力密集型产业，高投入、高产出，它发展的速度和程度，甚至可以看出一个地区农业的现代化水平。大力发展设施农业有以下这些积极意义：

① 增加当地就业岗位；

② 经济效益好，利于农民增收，提高当地的经济收入；

③ 集成塑料大棚高效生产机械化技术，提高了蔬菜生产的机械化水平，提高了生产效率；

④ 利于延长产业链，加快农业产业化进程，发展设施蔬菜观光旅游等第三产业；

⑤ 利于建立设施蔬菜产业园区，实现农业绿色安全标准化生产，提升产业化经营水平和产品质量，打造品牌，提高知名度和市场竞争力。

寿光蔬菜高科技示范园