当前课程知识点：设施园艺学 > 第七章 园艺作物无土栽培 > 第1节 无土栽培的历史与现状 > 第1节 无土栽培的历史与现状
大家好
我是来自中国农业大学园艺学院
蔬菜系的教师田永强
今天由我来向大家讲解无土栽培一章
本章重点介绍下述七方面的内容
1.无土栽培的历史与现状
2.营养液的组成
3.营养液氮源与铁源的选择
4.营养液的配制技术
5.营养液的管理技术
6.水培技术
和7.基质栽培技术
首先
让我们一起来学习第1节
无土栽培的历史与现状
在我国儒家经典名著《公羊传》里
有这么一句话 “辟土 植谷 曰农”
这说明自古以来
农业离不开土壤
但是无土栽培恰恰相反
是不需要天然土壤的农业
那什么是无土栽培呢
顾名思义
无土栽培是指不用天然土壤栽培作物
而是将作物栽培在营养液中
这种营养液可以代替天然土壤
向作物提供水分
养分 氧气 温度
使作物能够正常生长并完成其整个生命周期
其核心就是用营养液代替了土壤
下面我们来讲解无土栽培的历史
归结起来
无土栽培的历史可以概括为四个阶段
1.萌芽阶段
2.试验研究阶段
3.生产应用阶段
4.高科技发展阶段
无土栽培的萌芽可追溯至3500年前
早在3500多年前
中国 古埃及 巴比伦等地
都有壁画石刻和文字记载
原始的无土栽培方式
据考证
中国在1700年前的先秦时代
南方水乡就有利用葑田种稻
种菜的图文记载
无土栽培的试验研究阶段
经历了170余年的历程
1840年德国科学家李比希
倡导植物矿质营养学说
即植物利用无机营养元素维系生长
这是无土栽培的理论基础
1842年德国科学家卫格曼和波斯托夫
使用白金坩埚和白金碎屑来支撑植物
加入溶有硝酸铵和植物灰粉浸提液的蒸馏水
来栽培作物并获得成功
这便是无土栽培营养液的雏形
1859至1865年
德国科学家萨奇斯和克诺普
配制出了不均衡的营养液
并设计了一种水培植物装置
20世纪30年代
美国科学家霍格兰
证实了营养液中加入微量元素的必要性
并研发了均衡营养液配方
经历了试验研究阶段后
无土栽培进入生产应用阶段
从1929年至第二次世界大战前夕
是无土栽培技术投入生产的发端期
1929年美国的格里克
首次用营养液栽培番茄获得成功
随后格里克将无土栽培应用于商业生产
并在1933年取得了
命名为Hydroponics水培植物设施专利
1935年在格里克指导下
泛美航空公司在太平洋中部的威克岛
建立了8000平方米的以水培设施为主的
蔬菜无土栽培基地
上世纪三四十年代
石油开采热潮遍及世界各地
一些大石油公司
在无法进行农业耕作的石油基地
进行无土栽培生产
第二次世界大战期间
盟军在一些无法进行农业耕作
但具有战略性意义的岛屿上
建立大规模的无土栽培基地
生产蔬菜以解决军需
1944年
美国在日本建立了
当时世界面积最大的砾培基地
面积22公顷
总投资2亿美元
1960年开始
无土栽培进入高科技发展阶段
这一阶段以规模化
集约化和自动化为主要特征
石油化工工业的发展
使无土栽培中大量使用的塑料产品
如管道
薄膜等价格下降
同时水泵 电磁阀
定时器和酸度计
电导仪和计算机等控制仪器仪表的应用
使无土栽培的生产过程
逐渐实现机械化和自动化
生产规模日渐扩大
1976年
沙特阿拉伯萨迪亚特岛的干旱区研究所
建立面积为8万平方米的水培温室
目前荷兰约有1万公顷的园艺设施
全部采用无土栽培技术
其自动化专业化程度非常高
堪称世界设施园艺的典范
而西班牙阿尔梅里亚
也有超过5万公顷的温室
用无土栽培技术进行生产
下面我们来介绍一下国内外
无土栽培的发展现状
我国无土栽培的起步较晚
20世纪70年代
其主要应用于育苗
1975年
山东农业大学
在我国率先开发了半基质培系统
即鲁SC-I号
“七五”和“八五”期间
原农业部将无土栽培列为重点项目
九五期间
我国无土栽培技术日趋成熟
无土栽培得到迅速发展
目前我国无土栽培主要应用于集约化育苗
高产栽培
优质栽培和休闲农业等四大领域
下面我们以美国和日本为重点
来介绍一下国外的无土栽培情况
美国是世界上最早进行无土栽培
商业化生产应用的国家
但其栽培面积不大
仅约200公顷
且主要集中在干旱和沙漠地区
目前美国的无土栽培主要应用于超前研究
如太空农业
和普及知识
如小规模
家用型无土栽培等
日本无土栽培技术的发展
得益于美军在二战期间及战后几年
建立了一些大型无土栽培设施
如1946年为满足军需
美国在日本建立的22公顷砾培蔬菜基地
以后为改善工作环境
日本进行了独立研究工作
独自发展了深夜流水培技术
提出了植物吸水和吸肥同步的概念
以此为基础
设计了山崎系列配方
并研制全自动控制的植物工厂
迄今为止
营养液膜技术和岩棉培
是对无土栽培发展有重大影响的两项技术
首先我们来讲讲营养液膜技术
该技术是英国人Cooper发明的
该技术问世后
形成了一次无土栽培发展高潮
但因其存在供液量少
根际环境变化剧烈
对循环流动要求严格等缺点
而逐渐被岩棉培取代
岩棉是美国最早在夏威夷制造的
但是将岩棉首先应用在无土栽培中的
是丹麦的Grodan公司
随后岩棉培优势的在荷兰得到充分发挥
换句话说
荷兰无土栽培面积的迅速推广与此分不开
岩棉培面积从1976年的25公顷
发展到1986年的2000公顷
到目前的15000公顷占2/3强
客观来看
无土栽培的发展速度
与一个国家的经济实力关系不大
主要取决于其自然环境条件
现在联合国开发署号召第三世界
在家庭庭院 阳台 天台等的水培蔬菜计划
以增加家庭的食物来源
可以说
无土栽培在解决人类饥饿方面
也做出了重要的贡献
好的 本节课程先讲到这里
我们下节课再见
-第一节 设施园艺在国民经济中的地位和作
--第一章第一节作业
-第二节 小节设施园艺的发展历史与成绩
--发展历史和成绩 作业
-第三节 设施园艺的主要内容与特点
--主要内容 作业
-第1节 简易园艺设施之地面简易覆盖
--地面简易覆盖作业
-第2节 简易园艺设施之近地面覆盖
--近地面简易覆盖作业
-第3节 地膜覆盖
--地膜覆盖作业
-第4节 塑料薄膜中、小拱棚
--塑料中小拱棚作业
-第5节 塑料薄膜拱棚之大棚结构
--大棚结构作业
-第6节 塑料薄膜拱棚之大棚性能与应用
--大棚性能与应用作业
-第7节 温室之温室分类与单屋面温室结构参数
--温室分类与结构作业
-第8节 温室之单屋面温室类型与结构
--单屋面温室类型与结构
-第9节 温室之单屋面温室性能与应用
--单屋面温室与性能 作业
-第10节 温室之现代化温室
--现代化温室 作业
-第1节 园艺设施覆盖材料历史沿革及要求
--历史与分类 作业
-第2节 透明覆盖材料及应用之普通薄膜
--普通薄膜 作业
-第3节 透明覆盖材料及应用之功能薄膜
--功能膜 作业
-第4节 透明覆盖材料及应用之EVA膜
--EVA 膜作业
-第5节 透明覆盖材料及应用之地膜
--地膜覆盖 作业
-第6节 半透明与不透明覆盖材料
--半透明与不透明材料 作业
-第1节 园艺设施内的光环境
--光环境作业
-第2节 影响园艺设施光环境的因素
--光环境影响因素作业
-第3节 光照环境的调节与控制
--光环境调控
-第4节 设施环境调控之温度特征
--温度环境作业
-第5节 设施环境调控之温度调控
--温度调控作业
-第6节 设施环境调控之空气湿度
--空气湿度作业
-第7节 设施环境调控之土壤湿度
--土壤湿度作业
-第8节 设施环境调控之气体调控
--气体调控作业
-第9节 设施环境调控之土壤特点
--土壤特点作业
-第10节 设施环境调控之土壤调控
--土壤调控作业
-第11节 设施园艺的综合环境管理
-第1节 温室园区规划设计
--设施园区规划设计
-第2节 日光温室的设计（一）
--日光温室设计1 作业
-第3节 日光温室的设计（二）
--日光温室设计（二）作业
-第4节 日光温室的设计（三）
--日光温室设计（三）作业
-第1节 工厂化育苗概述
--工厂化育苗作业
-第2节 工厂化穴盘育苗的配套设备
--穴盘育苗设备作业
-第3节 工厂化嫁接育苗
--嫁接育苗作业
-第4节 穴盘育苗管理技术之一
--穴盘育苗管理技术之一作业
-第5节 穴盘育苗管理技术之二
--穴盘育苗管理技术之二 作业
-第6节 园艺作物设施栽培特点
--园艺作物设施栽培特点 作业
-第7节 设施蔬菜栽培区划
--设施蔬菜栽培区划 作业
-第1节 无土栽培的历史与现状
--无土栽培历史和现状-作业
-第2节 营养液组成的原则
--营养液组成 -作业
-第3节 营养液氮源与铁源的选择
--氮源与铁源-作业
-第4节 营养液的配制技术
--营养液的配置技术-作业
-第5节 营养液的管理技术
--营养液管理技术-作业
-第6节 水培技术
--第6节 水培技术
--水培技术-作业
-第7节 基质栽培技术
--基质栽培技术-作业
