无土栽培（soilless culture）是指不用天然土壤，而用基质和营养液培养植物的方法，包括水培、雾（气）培、基质或复合基质栽培等，这种栽培方式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，是设施园艺与工厂化农业的重要组成部分，提高无土栽培的设施化、标准化、智能化水平是设施园艺研究的重点。

在设施环境下，土壤连续栽培三年以上，就不可避免地产生土壤连作障碍和土壤盐渍化问题，作物病虫害呈日益加重的趋势。土壤修复及其消毒技术的应用一定程度上可以缓解盐渍化进程，减轻连作障碍和土传病虫害的发生，但土壤的缓冲性和栽培管理的不可控因素，使根际理化环境难以实现精准化调控，同时也增加了农艺栽培的难度。

复合式栽培

一、无土栽培模式和种植类型

1.基质栽培

无土栽培的方法基本可以总结为两种：基质栽培和水培（包括雾培）。

基质无土栽培目前在国内应用较多，基质种类基本有：草炭、锯末、蛭石、沙子、椰糠、新型生物基质等。主要模式有：大槽式有机生态型无土栽培、塑料槽式基质栽培、箱式（单株容器）基质栽培、袋式基质栽培、垄式基质栽培、沙培等。

雾培

基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟、槽内等设施中。现在无土栽培的基质栽培的营养液基本是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。

无土栽培基质长时间使用后会聚积病菌和虫卵，尤其在连作条件下，更容易发生病虫害。因此，每茬作物收获以后，下一次使用之前一定要对基质进行消毒处理。基质消毒最常用的方法有蒸汽消毒和化学药品消毒。

2.沙培和锯末培法

（1）沙培法：是以直径小于3毫米的沙、珍珠岩、塑料或其他无机物质作为基质，再加入营养液来栽培花卉植物的方法。砾培法，是以直径小于3毫米的砾、玄武石、熔岩、塑料或其他物质作为基质，再加营养液来栽培花卉植物的方法。

沙培

（2）锯末培法：采用中等粗度的锯末或加有适当比例刨花的细锯末。以黄杉和铁杉的锯末为好，有些侧柏锯末有毒，不能使用。栽培床可用粗杉木板建造，内铺以黑聚乙烯薄膜作衬里，床宽约60厘米，深约25-30厘米，床底设置排水管。锯末培也可用薄膜袋装上锯末进行，底部打上排水孔，根据袋大小可以栽培1-3棵花卉植物。锯末培一般用滴灌供给植物水分和养分。

3.雾培法

雾培

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，是将作物的根系悬挂于容器的空间内部，使植物通过悬挂的方式从雾化空间的内部吸取空气中的水分和养分。优点是使植物对于养分和水分的利用率升高，此外，还能实现产业管理的自动化。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。以喷雾的方法来供给根系营养和水分，这样可以大大节省营养和水分，同时根系供氧情况又好，有利根系的发育。对喷雾的要求高，雾点要细而均匀。

4.水培

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。采用现代生物工程技术，运用物理、化学、生物工程手段，培养液供给植物矿物营养的需要。使植物正常完成整个生命周期。主要有深液流水培、浮板毛管水培、营养液膜水培、深液漂浮水培、管道式水培等模式。营养液系统，包括加液系统、排液系统和循环系统。

特点：植物生长周期较短、作物产量高、经济效益显著、无污染、干净；产品质量好；适应市场需求 ，可在同一场地进行周年栽培；解决蔬菜淡季供应的良好生产方式；不需中途更换营养液，节省肥料；经济效益高。

水培基础设施结构：营养液槽和栽培床等。

5.立体、墙体式无土栽培模式

立体、墙体式无土栽培模式

立体无土栽培是指垂直、斜面或多层栽培，现已开发的模式有柱式栽培、墙式栽培、多层槽式水培、管式立体水培、多层槽式基质培等。立体无土栽培有利于提高温室空间的利用率，提高单位面积的产量。

6.无土育苗

无土育苗不用土壤，而用非土壤的固体材料作基质，浇营养液，或不用任何基质，而利用水培或雾培的方式进行育苗，称为无土育苗。

按是否利用基质，又可分为基质育苗和营养液育苗，前者是利用蛭石、珍珠岩、草炭灰、岩棉等基质并浇灌营养液苗，基质育苗是现代育苗的基本方法，现在商品苗基本都是采用基质育苗;后者营养液是秧苗矿质营养和水分的来源，育苗秧苗根系发育得好，成苗快，能有效预防苗期病害，秧苗质量高，有利早熟、增产，是一种新型的育苗方法，不用任何基质，只利用某些支撑物和营养液，让植物根系直接接触营养液。

无土育苗幼苗生长迅速，苗龄短，根系发育好，幼苗健壮、整齐，定植后缓苗时间短，易成活。定植后，因根系发育好,一般没有缓苗期。同时，无土育苗还可避免土壤育苗带来的土传病害和线虫害等病害。不论是基质育苗还是营养液育苗，都可保证水分和养分供应充足，基质通气良好。同时，无土育苗便于科学、集约化、工厂化规范管理，适合周年生产。

无土育苗

二、无土栽培技术优点

无土栽培模式虽然越来越多，但总体来说不外乎水培（含雾培）、基质栽培两大类，根据作物种类、生产、观光、科普和空间利用方式的不同而研发不同的栽培模式。通过设施工程手段来改善根系生长的物理、化学环境，实现作物工厂化、省力化、立体化、高效化、优质化的生产以及休闲、观光、科普功能的综合应用，努力降低无土栽培的生产风险，提高生产经营效益。无土栽培具有以下优点：

1.摆脱土地的束缚，节省空间

无土栽培技术告别了土壤的限制，使得植物可以在任何地方生长。另外，通过架空等方式也为植物的生长提供更多的空间。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，因而也就摆脱了土地的约束。

2.产量高、品质好

由于人为控制着植物所需的养分、水分、光照以及温度等，保证植物发育的最佳生长环境，使植物生长潜力得到提升。

3.防止病害及土壤耕作障碍

土传病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源，成本可观，且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品，同时药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。传统土壤栽培中连续的耕作会导致土地肥力的下降，而解决的办法是通过大面积的轮耕方式改善土壤，而在轮耕的过程中会造成土壤病害的传播。相反，无土栽培技术使植物的栽培环境与土壤隔离，只需对种子、营养液、器械等消毒就可免除病害的发生与传播。

4.省水、省肥、干净卫生

雾培

无土栽培技术免去了传统栽培方法中堆肥等重要环节，提供的营养是经过科学研究配置的营养液，而且营养液又可回收，增加了利用率。同时，传统土壤栽培中因土壤渗透而导致的水分流失非常严重，无土栽培技术成功地解决了这一问题，加之科学的补水，节水效果非常明显。无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地，环境干净卫生。

5.推进农业的现代化、自动化，省工省力，方便管理

无土栽培技术的发展使得作物栽培可以按照人的意愿进行生产和管理，同时免除了翻地、耙地、除草等任务，省去大量人力，也方便了管理。无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，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，现代化，从而逐步走向工业化的生产方式。

由于无土栽培根际环境可人为控制，所以其产品品质好、产量高，同时由于植株在育苗期经过无害化处理，在植株生长中可减少病虫害和农药污染，满足了现代人追求的高产值、优品质、高效的现实需要，符合国际环保、节源的潮流．

世界范围内无土栽培经历了实验研究阶段、生产的起步阶段、迅速发展阶段，技术日趋成熟，应用范围更广泛，栽培面积不断扩大，与之相联系的管理水平也在不断提高，逐步实现了集约化生产，经济效益显著．

三、现代农业无土栽培的应用及前景

1.用于反季节和高档园艺产品的生产

当前多数国家用无土栽培生产洁净、优质、高档、新鲜、高产的蔬菜产品，多用于反季节和长季节栽培。例如，近几年在厚皮甜瓜的东进、南移过程中，无土栽培技术发挥了巨大的作用，利用专用装置，采用有机基质培技术，为南方地区栽培甜瓜提供了有效的途径，在早春和秋冬栽培上市，经济效益十分可观;

另外，无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，其花朵较大、花色鲜艳、花期长、香味浓，尤其是家庭、宾馆等场所无土栽培盆花深受欢迎。另外草本药用植培和食用菌无土栽培，同样效果良好。

2.在不适宜进行土壤栽培地区的应用

沙培

在沙滩薄地、盐碱地、沙漠、礁石岛、南北极等不适宜进行土壤栽培的不毛之地可利用无土栽培大面积生产蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我国直接关系到国土安全和经济安全，意义重大。例如，新疆吐鲁番西北园艺作物无土栽培中心在戈壁滩上兴建了112栋日光温室，占地面积34.2hm2，采用沙基质槽式栽培，种植蔬菜作物，产品在国内外市场销售，取得了良好的经济和社会效益。

3.在设施园艺中应用

无土栽培技术作为解决温室等园艺保护设施土壤连作障碍的有效途径被世界各国广泛应用，在我国设施园艺迅猛发展的今天，更具有其重要的意义，我国现有温室、大棚90万hm2之多，成为世界设施园艺面积最大的国家，但长期土壤栽培的结果，连作障碍日益严重，直接影响设施园艺的生产效益和可持续发展，适合国情的各种无土栽培形式在解决设施园艺连作障碍的难题中发挥了重要的作用，为设施园艺的可持续发展提供了技术保障。 

4.在生活家庭中应用

采用无土栽培在自家的庭院、阳台和屋顶来种花、种菜，既有娱乐性，又有一定的观赏和食用价值，便于操作、洁净卫生，可美化环境。

5.在太空农业上的应用

随着航天事业的发展和人类进住太空的需要，在太空中采用无土栽培种植绿色植物生产食物可以说是最有效的方法。无土栽培技术在航天农业上的研究与应用正发挥着重要的作用，如美国肯尼迪宇航中心对用无土栽培生产宇航员在太空中所需食物做了大量研究与应用工作，有些粮食作物、蔬菜作物的栽培已获成功，并取得了很好的效果。

无土栽培技术集农业生产、植物生化、病虫害防治、机械自动化于一体，无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。

箱体栽培

现阶段经济的发展和粮菜用地矛盾突出，而无土栽培具有提高土地和空间利用率、省时省力、能源利用率高等优点，坚持生产、研究与销售相结合，发展绿色食品，创新品牌建设，促使供需良性循环，创造更大的经济与社会效益，无土栽培技术具有广阔的应用前景．虽然目前我国的无土栽培技术和发达国家相比还有差距，但随着出口机会的增多和实现农业生产“两高一优”的目标，预计无土栽培技术会出现蓬勃发展的局面．

研究表明，无土栽培技术每667m2的节水量可达60％以上，节水效果非常明显，同时劳动者的劳动付出大大降低、生产成果大大提高，推广无土栽培技术非常重要拉。另外，实践证明，无土栽培技术的现代化、自动化程度越高，生产的经济效益越好。随着我国社会发展和科技创新，无土栽培技术必然向着更加成熟的方向发展，前景非常广阔。