水培是在环境相对可控的条件下(xià)进行的,其作物生长(zhǎng)的营养供应(yīng)以及各种环境因子可以做到(dào)相对精(jīng)准的调控(kòng),因此(cǐ)水培蔬菜的产量和品质都是传统土壤栽培无(wú)法比(bǐ)拟的,无论是从安全性,还(hái)是蔬菜口感、内在品质,都要远比(bǐ)土壤栽培(péi)优(yōu)越。
水培生产(chǎn)技(jì)术的优越性越(yuè)来越受(shòu)到人(rén)们的重视,特(tè)别是叶类(lèi)蔬菜,生产周期(qī)短,产量(liàng)高,水(shuǐ)培技术简(jiǎn)单(dān),因此水培技术在叶类菜生产中的应用最为广(guǎng)泛。那(nà)么我们今天就来讲(jiǎng)讲水培技术!
水培(péi)技术的发展
○ 矿质(zhì)营(yíng)养学说的提出
李比(bǐ)希提出(chū)了矿质营养学(xué)说(shuō),证明了植物生长利用的是离子化矿质化(huà)的(de)无机营养元(yuán)素,致使人们从有(yǒu)机养分的局限认识中得到了解放与提升,为现代(dài)化学农业及营养液栽培的发展开启了(le)一道划(huá)时代的大门,预示着化肥农(nóng)业的开始。从此(cǐ),化(huà)肥广泛应用在(zài)农(nóng)业上,农业(yè)生(shēng)产(chǎn)力水平得到大幅度提高(gāo)。

○ 探明了(le)植物营(yíng)养需求的(de)机理
人们通过研究植物营养(yǎng),证明了植物正(zhèng)常生长所需的营养因子(zǐ)及环(huán)境(jìng)因子必须(xū)协(xié)调地得到(dào)满足与供给,否则(zé)会造(zào)成植物生长发育不(bú)良,也就是生理障碍的发生。植物只有在(zài)充足的肥、水、气环(huán)境中,再加(jiā)上外界的光照、温度、湿(shī)度、二氧化碳等气候因子,才(cái)能正(zhèng)常生(shēng)长,缺一不(bú)可。这就为当(dāng)前水培技术(shù)的形成提供了理论与认识基础,启发性地让人们(men)想到,只要(yào)肥、水、气(qì)的充分供给(gěi)就可以让植物正常生长与发育。
○格(gé)里克(kè)迈出了重要一步
人(rén)们通过研究植物的生长机理,发现土壤的作(zuò)用就是(shì)为植物(wù)供(gòng)应充足的水、气、肥,如果(guǒ)能(néng)满足植物根系对水、气、肥的需求(qiú),即使没有土壤植物也可正常生长。于是,植物营(yíng)养(yǎng)学家格里克开始研究(jiū)番茄水培(péi)技术,种植出(chū)了世(shì)界上第(dì)一株(zhū)水培植物——水培番茄。从此,更多科学家开(kāi)始研究(jiū)植物水培技(jì)术,目前该技术(shù)已成为一项(xiàng)专门的学科与(yǔ)专用的技术。

在军事基(jī)地上的运用
1930年美国将水培技(jì)术应用于军事基地,为基地的官兵们生产(chǎn)蔬(shū)菜。最早采用的是沙培方法,因为大多军事(shì)基地是建在没有(yǒu)土壤的荒漠上,他们(men)利用沙(shā)子作为基质来代替(tì)土(tǔ)壤(rǎng),用营养(yǎng)液作肥料进行最早的营养液栽培。当时主要生产叶菜类与(yǔ)番茄,特别(bié)是(shì)番(fān)茄汁(zhī)为人们提供了大量的(de)矿物质(zhì),所以(yǐ)战后美(měi)国的番茄产业(yè)发展极为迅速。
○现(xiàn)代水培(péi)技术的(de)形成
美国率先将水(shuǐ)培(péi)技术应用(yòng)于军事上,日本是较早将水培技(jì)术(shù)应用于农(nóng)业生产的。1960年,日本静(jìng)冈县清水市的(de)园艺试验场兴津支(zhī)场率先开(kāi)始(shǐ)了水培技(jì)术的(de)系统(tǒng)化栽培研究(jiū)(很重要的一个方面是解决农作物(wù)的连作障碍),开展了沙培、砾培等模式研究,并逐步(bù)发(fā)展到现代的纯水培技术(shù)。

水培蔬菜种植的(de)优势
○●质(zhì)量好
水培蔬菜是以营养(yǎng)液作为植物根系的直接吸收(shōu)成(chéng)分,在这个过程中能够保证植物获取充(chōng)足的(de)养分,进(jìn)而保证(zhèng)蔬菜更为迅速的生长。这一点(diǎn)在与传统蔬菜种植技术相比之下有(yǒu)着(zhe)巨大的优(yōu)势(shì)。由于采取营养液的生长模式,所以对于植(zhí)物摄(shè)取的(de)能(néng)量也可以(yǐ)实现(xiàn)精准控制,这便(biàn)有利于(yú)植物营养获取的均衡,进而(ér)保(bǎo)证植物的质(zhì)量有很大(dà)的提高。同时水培种植蔬菜(cài)的生长环境相(xiàng)对于(yú)传统种植模式有很(hěn)大的环(huán)境保障,这一点对(duì)于蔬(shū)菜质量的提高也至(zhì)关重(chóng)要。
○●便(biàn)于管(guǎn)理
相(xiàng)比于传统(tǒng)的蔬(shū)菜种(zhǒng)植模式,水培蔬菜种(zhǒng)植在前期进(jìn)行设备的(de)投入之后(hòu),后期(qī)的蔬菜种植(zhí)过程与管理都十分的简(jiǎn)便,不仅如(rú)此,通过对(duì)检测设(shè)备的利用,可以进一步的释放(fàng)劳动力,这对于成本的控制(zhì)也是(shì)十分有(yǒu)利(lì)的。
◆浮(fú)板毛管水培技术
浮板毛管水培简称FCH,是由浙江(jiāng)省农(nóng)业科学(xué)院和南京农(nóng)业大学于1991年(nián)参考日本(běn)的浮根法(fǎ)经改良共(gòng)同(tóng)研制(zhì)成功的一种(zhǒng)新型(xíng)无(wú)土栽(zāi)培系(xì)统,成本低,管理方(fāng)便,节(jiē)能实用(yòng),适宜我国南北方各(gè)种气候条件和生态(tài)类型地区(qū)应用。

该技术的(de)特点:
(1)采用栽培(péi)床内设浮板湿毡的(de)分根(gēn)技术,为培养湿气(qì)根(gēn)创造丰氧环境,解决了水气(qì)矛盾;
(2)采(cǎi)用(yòng)较(jiào)长的水平(píng)栽培床贮(zhù)存大量的营养(yǎng)液,确(què)保断(duàn)电时肥水能(néng)充足、稳(wěn)定(dìng)地供给;
(3)冬(dōng)天用电热线在(zài)栽培床内加温,夏季用(yòng)深井水降温(wēn),确保(bǎo)根际温湿度的稳(wěn)定;
(4)设备投(tóu)资少,耗(hào)电少,安装操纵(zòng)方便。该设施由(yóu)栽培(péi)床、贮液池、循环(huán)系统和(hé)控制系统四部分(fèn)组成,营养液由定时器控制(zhì)水泵通过管(guǎn)道空气混合器流(liú)经栽培床再回到贮液(yè)池,全封闭(bì)式(shì)的营养液循环(huán)受外界环境条件变化小,适合各种植(zhí)物生长(zhǎng)。
◆营养(yǎng)液膜(mó)技术
营(yíng)养液膜技术(shù)简称为NFT(Nutrient Film Technique),是一种(zhǒng)将植物(wù)种植在浅层流(liú)动的营养液中(zhōng)的水培方法,由英国(guó)温室(shì)作物研究所库柏(A.J.Cooper)于1973年发(fā)明(míng)。1979年以后,该技(jì)术(shù)迅速在世界范围内推广应用。据1980 年的资料记载,当时已有68 个国家(jiā)正在(zài)研究和应用该技术进行无土栽(zāi)培(péi)生产。
我国于(yú)1984年开始进行营养液(yè)膜无土栽培(péi)技术的研究和应用,成效较好。营养液膜设施主(zhǔ)要由种植槽、贮液池(chí)、营养液循环流(liú)动系(xì)统装(zhuāng)置组(zǔ)成,优点是设施的投(tóu)资(zī)少,施工快捷简便,种植槽内的液层浅(qiǎn)且可(kě)流动(dòng),可以较好地解决根系(xì)供氧问题,并易于实现生产自(zì)动化管(guǎn)理。
◆深(shēn)液流技术
深(shēn)液流技(jì)术是最早成功(gōng)应(yīng)用于商业(yè)化植物生产的无土栽培技术,1929年由美(měi)国(guó)加利福尼亚州大学的格里克(W. F.Gericke)首先应用于作物的商业(yè)化(huà)生产(chǎn)。在几十年(nián)的发展过程中(zhōng),世界(jiè)各(gè)国都对(duì)该项技术作了许多改进,现已成(chéng)为一种管理方(fāng)便、性能稳定、设施耐用高效的(de)无土栽培(péi)类型。
○●立体(tǐ)式水培技(jì)术
◆A字型立体水培设(shè)备

A字型水培设备包括支架、营(yíng)养液循环装置、栽培槽(cáo)、控制装置四部分。营养液循(xún)环装置与栽培槽相(xiàng)连,栽培槽设置在(zài)支架(jià)上,控制装置控制营养液循环。支(zhī)架(jià)为三(sān)角形结构,两(liǎng)个竖(shù)直侧面(miàn)上对称(chēng)设有(yǒu)数个支撑块,两竖直侧面(miàn)各设有(yǒu)1个栽培(péi)槽,栽培槽(cáo)由数个首(shǒu)尾衔接(jiē)的(de)U型(xíng)管组成,U型管(guǎn)上有数(shù)个栽培口,栽培槽(cáo)通过(guò)支(zhī)架上的支撑(chēng)块水平放置在支架上,栽培槽(cáo)上下两端(duān)分别为(wéi)进液口和出(chū)液口,三角支架两侧都有栽培槽。A字型立体水(shuǐ)培将(jiāng)平面栽(zāi)培转化为立体栽培,大大提高了(le)栽培面积。
◆屋脊型(xíng)立体水培设备
屋(wū)脊型(xíng)水培设备的支架为正(zhèng)方(fāng)形(xíng)结构,在4个侧面上对称设有8个栽培槽(cáo),共计有192个。这种装置通过四面种植(zhí)的方式大大提高了(le)栽培面积。栽培槽(cáo)由数(shù)个首尾相连的(de)三通组成,数个(gè)直(zhí)行管设有数(shù)个栽培口,栽培槽的上(shàng)端为进液口,下端留1个出液口。设备还(hái)包括营养(yǎng)液循环装置(zhì)、栽培(péi)槽、控(kòng)制(zhì)装置等。营养液循环装置与栽培(péi)槽相(xiàng)连,栽培槽之间互相连接,构(gòu)成一个(gè)整(zhěng)体(tǐ)的房屋型结构,控(kòng)制装(zhuāng)置控(kòng)制(zhì)营养液循环系统,支架管(guǎn)既是支(zhī)撑(chēng)管也(yě)是营养液(yè)流动管。