無土栽培（soilless culture）是指不用天然土壤，而用基質和營養液培養植物的方法，包括水培、霧（氣）培、基質或復合基質栽培等，這種栽培方式可以代替天然土壤向作物提供水分、養分、氧氣、溫度，使作物能夠正常生長并完成其整個生命周期，是設施園藝與工廠化農業的重要組成部分，提高無土栽培的設施化、標準化、智能化水平是設施園藝研究的重點。

在設施環境下，土壤連續栽培三年以上，就不可避免地產生土壤連作障礙和土壤鹽漬化問題，作物病蟲害呈日益加重的趨勢。土壤修復及其消毒技術的應用一定程度上可以緩解鹽漬化進程，減輕連作障礙和土傳病蟲害的發生，但土壤的緩沖性和栽培管理的不可控因素，使根際理化環境難以實現精準化調控，同時也增加了農藝栽培的難度。

復合式栽培

一、無土栽培模式和種植類型

1.基質栽培

無土栽培的方法基本可以總結為兩種：基質栽培和水培（包括霧培）。

基質無土栽培目前在國內應用較多，基質種類基本有：草炭、鋸末、蛭石、沙子、椰糠、新型生物基質等。主要模式有：大槽式有機生態型無土栽培、塑料槽式基質栽培、箱式（單株容器）基質栽培、袋式基質栽培、壟式基質栽培、沙培等。

霧培

基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中，通過滴灌或細流灌溉的方法，供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內，或鋪于栽培溝、槽內等設施中。現在無土栽培的基質栽培的營養液基本是不循環的，稱為開路系統，這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。投資少、成本低，生產中普遍采用。從我國現狀出發，基質栽培是最有現實意義的一種方式。

無土栽培基質長時間使用后會聚積病菌和蟲卵，尤其在連作條件下，更容易發生病蟲害。因此，每茬作物收獲以后，下一次使用之前一定要對基質進行消毒處理。基質消毒最常用的方法有蒸汽消毒和化學藥品消毒。

2.沙培和鋸末培法

（1）沙培法：是以直徑小于3毫米的沙、珍珠巖、塑料或其他無機物質作為基質，再加入營養液來栽培花卉植物的方法。礫培法，是以直徑小于3毫米的礫、玄武石、熔巖、塑料或其他物質作為基質，再加營養液來栽培花卉植物的方法。

沙培

（2）鋸末培法：采用中等粗度的鋸末或加有適當比例刨花的細鋸末。以黃杉和鐵杉的鋸末為好，有些側柏鋸末有毒，不能使用。栽培床可用粗杉木板建造，內鋪以黑聚乙烯薄膜作襯里，床寬約60厘米，深約25-30厘米，床底設置排水管。鋸末培也可用薄膜袋裝上鋸末進行，底部打上排水孔，根據袋大小可以栽培1-3棵花卉植物。鋸末培一般用滴灌供給植物水分和養分。

3.霧培法

霧培

又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根系上，是將作物的根系懸掛于容器的空間內部，使植物通過懸掛的方式從霧化空間的內部吸取空氣中的水分和養分。優點是使植物對于養分和水分的利用率升高，此外，還能實現產業管理的自動化。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距離鉆孔，于孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形，形成空間，供液管道在三角形空間內通過，向懸垂下來的根系上噴霧。一般每間隔2-3分鐘噴霧幾秒鐘，營養液循環利用，同時保證作物根系有充足的氧氣。以噴霧的方法來供給根系營養和水分，這樣可以大大節省營養和水分，同時根系供氧情況又好，有利根系的發育。對噴霧的要求高，霧點要細而均勻。

4.水培

水培是指植物根系直接與營養液接觸，不用基質的栽培方法。采用現代生物工程技術，運用物理、化學、生物工程手段，培養液供給植物礦物營養的需要。使植物正常完成整個生命周期。主要有深液流水培、浮板毛管水培、營養液膜水培、深液漂浮水培、管道式水培等模式。營養液系統，包括加液系統、排液系統和循環系統。

特點：植物生長周期較短、作物產量高、經濟效益顯著、無污染、干凈；產品質量好；適應市場需求 ，可在同一場地進行周年栽培；解決蔬菜淡季供應的良好生產方式；不需中途更換營養液，節省肥料；經濟效益高。

水培基礎設施結構：營養液槽和栽培床等。

5.立體、墻體式無土栽培模式

立體、墻體式無土栽培模式

立體無土栽培是指垂直、斜面或多層栽培，現已開發的模式有柱式栽培、墻式栽培、多層槽式水培、管式立體水培、多層槽式基質培等。立體無土栽培有利于提高溫室空間的利用率，提高單位面積的產量。

6.無土育苗

無土育苗不用土壤，而用非土壤的固體材料作基質，澆營養液，或不用任何基質，而利用水培或霧培的方式進行育苗，稱為無土育苗。

按是否利用基質，又可分為基質育苗和營養液育苗，前者是利用蛭石、珍珠巖、草炭灰、巖棉等基質并澆灌營養液苗，基質育苗是現代育苗的基本方法，現在商品苗基本都是采用基質育苗;后者營養液是秧苗礦質營養和水分的來源，育苗秧苗根系發育得好，成苗快，能有效預防苗期病害，秧苗質量高，有利早熟、增產，是一種新型的育苗方法，不用任何基質，只利用某些支撐物和營養液，讓植物根系直接接觸營養液。

無土育苗幼苗生長迅速，苗齡短，根系發育好，幼苗健壯、整齊，定植后緩苗時間短，易成活。定植后，因根系發育好,一般沒有緩苗期。同時，無土育苗還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和線蟲害等病害。不論是基質育苗還是營養液育苗，都可保證水分和養分供應充足，基質通氣良好。同時，無土育苗便于科學、集約化、工廠化規范管理，適合周年生產。

無土育苗

二、無土栽培技術優點

無土栽培模式雖然越來越多，但總體來說不外乎水培（含霧培）、基質栽培兩大類，根據作物種類、生產、觀光、科普和空間利用方式的不同而研發不同的栽培模式。通過設施工程手段來改善根系生長的物理、化學環境，實現作物工廠化、省力化、立體化、高效化、優質化的生產以及休閑、觀光、科普功能的綜合應用，努力降低無土栽培的生產風險，提高生產經營效益。無土栽培具有以下優點：

1.擺脫土地的束縛，節省空間

無土栽培技術告別了土壤的限制，使得植物可以在任何地方生長。另外，通過架空等方式也為植物的生長提供更多的空間。不受地區限制、充分利用空間 無土栽培使作物徹底脫離了土壤環境，因而也就擺脫了土地的約束。

2.產量高、品質好

由于人為控制著植物所需的養分、水分、光照以及溫度等，保證植物發育的最佳生長環境，使植物生長潛力得到提升。

3.防止病害及土壤耕作障礙

土傳病害也是設施栽培的難點，土壤消毒，不僅困難而且消耗大量能源，成本可觀，且難以消毒徹底。若用藥劑消毒既缺乏高效藥品，同時藥劑有害成分的殘留還危害健康，污染環境。無土栽培則是避免或從根本上杜絕土傳病害的有效方法。傳統土壤栽培中連續的耕作會導致土地肥力的下降，而解決的辦法是通過大面積的輪耕方式改善土壤，而在輪耕的過程中會造成土壤病害的傳播。相反，無土栽培技術使植物的栽培環境與土壤隔離，只需對種子、營養液、器械等消毒就可免除病害的發生與傳播。

4.省水、省肥、干凈衛生

霧培

無土栽培技術免去了傳統栽培方法中堆肥等重要環節，提供的營養是經過科學研究配置的營養液，而且營養液又可回收，增加了利用率。同時，傳統土壤栽培中因土壤滲透而導致的水分流失非常嚴重，無土栽培技術成功地解決了這一問題，加之科學的補水，節水效果非常明顯。無土栽培施用的是無機肥料，沒有臭味，也不需要堆肥場地，環境干凈衛生。

5.推進農業的現代化、自動化，省工省力，方便管理

無土栽培技術的發展使得作物栽培可以按照人的意愿進行生產和管理，同時免除了翻地、耙地、除草等任務，省去大量人力，也方便了管理。無土栽培使農業生產擺脫了自然環境的制約，所以是一種受控農業的生產方式。較大程度地按數量化指標進行耕作，有利于實現機械化、自動化，現代化，從而逐步走向工業化的生產方式。

由于無土栽培根際環境可人為控制，所以其產品品質好、產量高，同時由于植株在育苗期經過無害化處理，在植株生長中可減少病蟲害和農藥污染，滿足了現代人追求的高產值、優品質、高效的現實需要，符合國際環保、節源的潮流．

世界范圍內無土栽培經歷了實驗研究階段、生產的起步階段、迅速發展階段，技術日趨成熟，應用范圍更廣泛，栽培面積不斷擴大，與之相聯系的管理水平也在不斷提高，逐步實現了集約化生產，經濟效益顯著．

三、現代農業無土栽培的應用及前景

1.用于反季節和高檔園藝產品的生產

當前多數國家用無土栽培生產潔凈、優質、高檔、新鮮、高產的蔬菜產品，多用于反季節和長季節栽培。例如，近幾年在厚皮甜瓜的東進、南移過程中，無土栽培技術發揮了巨大的作用，利用專用裝置，采用有機基質培技術，為南方地區栽培甜瓜提供了有效的途徑，在早春和秋冬栽培上市，經濟效益十分可觀;

另外，無土栽培也可用于花卉上，多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉，其花朵較大、花色鮮艷、花期長、香味濃，尤其是家庭、賓館等場所無土栽培盆花深受歡迎。另外草本藥用植培和食用菌無土栽培，同樣效果良好。

2.在不適宜進行土壤栽培地區的應用

沙培

在沙灘薄地、鹽堿地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我國直接關系到國土安全和經濟安全，意義重大。例如，新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室，占地面積34.2hm2，采用沙基質槽式栽培，種植蔬菜作物，產品在國內外市場銷售，取得了良好的經濟和社會效益。

3.在設施園藝中應用

無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應用，在我國設施園藝迅猛發展的今天，更具有其重要的意義，我國現有溫室、大棚90萬hm2之多，成為世界設施園藝面積最大的國家，但長期土壤栽培的結果，連作障礙日益嚴重，直接影響設施園藝的生產效益和可持續發展，適合國情的各種無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙的難題中發揮了重要的作用，為設施園藝的可持續發展提供了技術保障。 

4.在生活家庭中應用

采用無土栽培在自家的庭院、陽臺和屋頂來種花、種菜，既有娛樂性，又有一定的觀賞和食用價值，便于操作、潔凈衛生，可美化環境。

5.在太空農業上的應用

隨著航天事業的發展和人類進住太空的需要，在太空中采用無土栽培種植綠色植物生產食物可以說是最有效的方法。無土栽培技術在航天農業上的研究與應用正發揮著重要的作用，如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應用工作，有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功，并取得了很好的效果。

無土栽培技術集農業生產、植物生化、病蟲害防治、機械自動化于一體，無土栽培技術的出現，使人類獲得了包括無機營養條件在內的，對作物生長全部環境條件進行精密控制的能力，從而使得農業生產有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望，向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發展。這將會使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。

箱體栽培

現階段經濟的發展和糧菜用地矛盾突出，而無土栽培具有提高土地和空間利用率、省時省力、能源利用率高等優點，堅持生產、研究與銷售相結合，發展綠色食品，創新品牌建設，促使供需良性循環，創造更大的經濟與社會效益，無土栽培技術具有廣闊的應用前景．雖然目前我國的無土栽培技術和發達國家相比還有差距，但隨著出口機會的增多和實現農業生產“兩高一優”的目標，預計無土栽培技術會出現蓬勃發展的局面．

研究表明，無土栽培技術每667m2的節水量可達60％以上，節水效果非常明顯，同時勞動者的勞動付出大大降低、生產成果大大提高，推廣無土栽培技術非常重要拉。另外，實踐證明，無土栽培技術的現代化、自動化程度越高，生產的經濟效益越好。隨著我國社會發展和科技創新，無土栽培技術必然向著更加成熟的方向發展，前景非常廣闊。     ;