进入20世纪90年代以后,世界各国都以立足本国条件和取得高效为前提,努力寻找适合本国国情和国力的无土栽培形式。在全球面临人口、环境资源的严重危机的今日,联合国提出可持续农业的对策,西欧等发达国家纷纷立法禁止使用化学农药进行土壤消毒,限制化肥的使用量,以防止地上水被污染。迫使经营温室园艺的家家舍弃土壤栽培,而改用易于蒸气等物理方法消毒的轻质无土栽培,并实行营养液循环利用的封闭式无土栽培系统。近年来,西欧等发达国家设施园艺农家纷纷将近温室作物生产从有土栽培更新为岩棉培等无土栽培。如荷兰的无土栽培的推广面积在一定程度上反映了西欧各国无土栽培生产应用的发展态势和规模化程度。
最近二、三十年来,无土栽培技术的发展已逐渐趋向于多学科研究成果的综合,大型的机械化或自动化的无土栽培工厂已在世界各地建立,无土栽培技术已成为植物工厂的核心技术。20世纪80年代以后开始在日本、英国、美国、荷兰、丹麦还有中国等都相继建立了高度自动化的蔬菜工厂、花卉工厂和果树工厂。
无土栽培技术从19世纪60年代提出模式至今已走过140余年的发展历程,20世纪60年代以后,随着温室等设施栽培的迅速发展,在种植业形成了一种新型农业生产方式-可控环境农业,特别是近二、三十年的发展非常迅速。无土栽培作为可控环境农业中的重要组成部分和核心技术,随之得到迅速发展,它作为一项农业高新技术,充分吸收传统农副业技术中的精华,广泛采用现代农业技术,住处技术,环境工程技术及材料科学技术等,已发展为设施齐全而配套的现代化高新农业技术,已成为设施生产中一项省工、省力、能克服连作障碍、实现优质高效农业的一种理想模式,该项技术已在世界范围内广泛研究和推广应用,一些发达国家的发展应用更为突出。
世界上许多国家和地区先后设立了无土栽培技术研究和开发机构,专门从事无土栽培的基础理论和应用技术方面的研究和开发工作。国际无土栽培技术的学术活动非常活跃。
发展为设施齐全而配套的现代化高新农业技术,已成为设施生产中一项省工、省力、能克服连作障碍、实现优质高效农业的一种理想模式,在世界范围内广泛研究和推广应用。
我国的无土栽培在生产上的应用始于1941 年,但由于生产成本太高而放弃。20 世纪70 年代后期,山东农业大学首先开始无土栽培生产试验, 并取得了成功。80 年代中期, 进口的温室及无土栽培设施相继投产, 尤其是随着改革开放的深入发展和人民生活水平的不断提高, 蔬菜生产已经从过去的单纯追求高产向高产、优质方向发展, 人们要求无公害蔬菜、绿色食品的呼声越来越高, 在此形势下无土栽培在全国各地蓬勃兴起, 迅速从研究阶段进入生产阶段。目前世界上应用无土栽培技术的国家和地区已达100 多个, 由于其栽培技术的逐渐成熟和发展, 应用范围和栽培面积也不断扩大, 经营与技术管理水平空前提高, 实现了集约化、工厂化生产, 达到了优质、高产、高效、低耗的目的。总的来说,南方主要以深液流水培和槽式基质培为主,有少量的基质袋培;长江口附近地区以浮板毛管水培技术\营养液膜技术为主,有一部分深液流水培;而北方地区多为基质栽培,有一部分简易的岩棉培.
纵观国内外无土栽培的现状与发展趋势,该项技术已由试验阶段进入生产阶段,其关键技术也日趋完善。目前,无土栽培技术较发达的国家在营养液供给系统自动化、二氧化碳应用、授粉方法改进,机器人移苗与灌溉以及在航天上的应用均取得了长足的进展。实践证明,无土栽培集约化、现代化、自动化的程度越高,生产的效益就越大,已向人们显示了无限广阔的发展前景
我国无土栽培发展现状
1985年以前,我国无土栽培先后在山东、上海、北京等地开展试验,但是由于成本较高,经济效益低,未能普遍推广。但是我国无土栽培虽然起步较晚,但是由于采用的节能温室耗能少,设施园艺发展迅速,同时带动了无土栽培的发展,据不完全统计,1989年全国无土栽培面积仅为5公顷左右,目前已达到118公顷左右,其主要特点表现在:
1、 无土栽培设施系统不断改进。目前我国无土栽培采用的系统可分为基质培和水培两大类,基培又主要扬有机机质培技术等。
2、 高效反季节无土栽培技术研究进展快。
3、 重视基础研究,为无土栽培提供理论依据。
4、 低成本高效益营养液配方研究。
5、 水培作物根际丰氧技术的研究。
我国无土栽培存在的问题
1、 投放高,效益低。
2、 基质来源不足,处理和消毒费高。
3、 病害防治环节薄弱,
4、 温室环境调控水平低。
5、 专业品种的选育跟不上
6、 专用技术人员少。
7、 市场问题
解决途径及前景
1、 应着力于降低生产成本,提高经济效益方面的技术研究,使无土栽培技术实现其被推广的可能性。
2、 其基础设施和基础技术的研究还应该加强,政府应加强在提高温室质量,增加基质和基质处理和消毒技术研究,加强病虫害防治方面要加大支持力度,社会的广泛合作也应得到加强
3、 教育、研究、推广有机结合,做好技术人员培训,技术推广工作,以使更多的人掌握技术,提高生产效益,
4、 要在更广阔的市场地区为无土栽培的优质优价蔬菜生产创造良好的市场环境。
前景:
无土栽培技术的发展,使人类对作物不同生育时期的整个环境,条件进行精密的控制成为可能,从而使农业生产有可能彻底摆脱自然条件的束缚,按照人类的愿望向空间化,机械化、自动化和工厂化的方向发展,会使农作物产量和品质得以大幅度提高。
欧洲北美日本等技术先进的国家,农业人口逐年减少,劳动力逐年老龄化,劳动成本逐年加大等,解决这些问题的对策就是实行栽培设施化,作业机械化,控制自动化,无土栽培将成为其重要解决算途径和关键技术。对于发达国家既有技术和设施、资金又雄厚,无土栽培必定向高度设施化,现代化方向发展,,植物工厂就是精密的无土栽培设施,它具有生产回转率高产品洁净无公害等优点,地球人口的不断膨胀,耕地的急剧缩减使耕地又成为一种极为宝贵的不可再生资源,由于无土栽培可以将许多过去不可利用的陆地加以利用,使使得农业生产空间得以扩展,这对于缓解地球上日益严重的土土地问题有着深远的意义。太空已成为无土栽培技术开发利用的新领域,将进一步扩大人类的生存空间,另外,水资源的紧缺及随着人口的不断增长而日益突出,无土栽培避免了水分的渗漏和流失,将成为节水型农业的途径之一。
1、 从土地面积来说,目前我国耕作土地的面积越来越少,无土栽培中的立体栽培将有效地解决这个问题。它可以在几平方米的土地上种出可以供很多人的食物。大大缓解我国的耕地压力。
2、 从环境保护的角度看,无土栽培由于与外界土地隔绝,有效的避免了土壤的污染,由于不使用农药,化肥,也断绝了水体,空气,固体物质污染。不使用农药,化肥,将减少人类社会对这些化工产品的生产,继而减少了化学污染,但这可能导致化工产业的萎缩,这对人类将是颠覆性的后果。
3、 从人口与饮食质量看,无土栽培新发展起来的工厂化生产流水技术,使生产速度大大加快,产量质量极大提高。将会养活世界上更多的人口,粮食安全问题将得到有效解决,有利与国家的稳定与发展,还有无土栽培生产出的高新营养蔬菜水果,使人们饮食质量大大提高,国民会长得更健康,更强壮,更漂亮。优化了中华民族的人种。
4、 从现实的经济社会角度来看,无土栽培的集约化,零排放完全符合国家循环经济发展规划,随着技术成本的降低和产品质量的富足的生活,为我国全面建设小康社会直到积极的推动作用。

