（一）無(wú)土栽培發(fā)展簡(jiǎn)史

無(wú)土栽培是伴隨著植物營(yíng)養(yǎng)研究而發(fā)展起來(lái)的，是植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究、植物生理學(xué)研究、植物學(xué)研究的有效方法和手段。

原始的無(wú)土栽培要數(shù)生豆芽了，至于始于何時(shí)還無(wú)從考證，最晚出現(xiàn)于宋代林洪《山家清供》有生豆芽的記載。我國(guó)南方的船家用竹木制的水上菜園多種空心菜；墨西哥的阿茲提克早在17世紀(jì)就使用漂浮菜園；一直沿用至今的蘿卜芽、豌豆芽、蒜苗、水仙栽培等。

科學(xué)的無(wú)土栽培起源于1859～1865年，德國(guó)的沙奇斯（sachs）和克諾普（knop）的試驗(yàn)，屬于試驗(yàn)探索時(shí)代。德國(guó)的沙奇斯和克諾普把化學(xué)藥品加入水中制成營(yíng)養(yǎng)液栽培植物得到成功，他們把這種方法稱為水培，1920年?duì)I養(yǎng)液的實(shí)驗(yàn)室制備達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化。

格利克（W.F.Gericke）是第一個(gè)將無(wú)土栽培用于商業(yè)化生產(chǎn)的人，這意味著無(wú)土栽培技術(shù)趨于成熟，邁進(jìn)了實(shí)用化時(shí)代。1929年美國(guó)加利福尼亞大學(xué)教授格利克根據(jù)前人的研究結(jié)果，用無(wú)土栽培成功地生產(chǎn)了番茄。1933年他申請(qǐng)了一項(xiàng)水培植物施肥設(shè)備專利。1935年在他的指導(dǎo)下美國(guó)一些蔬菜和花卉種植者進(jìn)行了大規(guī)模的生產(chǎn)試驗(yàn)。十年后的第二次世界大戰(zhàn)末期，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于均是需要可到進(jìn)一步應(yīng)用當(dāng)時(shí)的盟軍在太平洋關(guān)島和中東的沙漠中用無(wú)土栽培生產(chǎn)蔬菜供應(yīng)部隊(duì)，給軍隊(duì)的后勤保障起到了積極作用。并傳入歐洲和亞洲。

1960～1965年間無(wú)土栽培主要是固體基質(zhì)探索時(shí)期，70年代末80年代初巖棉培取得成功，并以其來(lái)源廣泛、體輕、一般運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)迅速在丹麥、荷蘭、瑞典等國(guó)發(fā)展起來(lái)。

20世紀(jì)70年代英國(guó)的庫(kù)柏（Cooper）發(fā)明了營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)(NFT)和丹麥?zhǔn)紫乳_(kāi)發(fā)后在荷蘭普及的巖棉培技術(shù)（RW）的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，是無(wú)土栽培技術(shù)重大突破。意味著無(wú)土栽培高科技時(shí)代的到來(lái)。由于無(wú)土栽培設(shè)施設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，無(wú)土栽培技術(shù)的成熟，栽培模式的標(biāo)準(zhǔn)化、管理系統(tǒng)的建立及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，使無(wú)土栽培實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化操作和管理，集約化生產(chǎn)，朝著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的方向發(fā)展。

隨著無(wú)土栽培技術(shù)的發(fā)展，世界上許多國(guó)家和地區(qū)前后成立了無(wú)土栽培技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)。國(guó)際上于1955年在第十四屆國(guó)際園藝學(xué)會(huì)上成立了國(guó)際無(wú)土栽培工作組（（IWGSC），隸屬于國(guó)際園藝學(xué)會(huì)，并于1963、1969、1973、1976年在意大利、西班牙輪流召開(kāi)了四屆國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)術(shù)會(huì)議。1980年在荷蘭召開(kāi)第五屆國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)術(shù)會(huì)議，并改名為“國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)”(ISOSC)，以后每4年舉行一次年會(huì)。1984年、1988年均在荷蘭召開(kāi)。

（二）無(wú)土栽培發(fā)展的現(xiàn)狀

1、國(guó)外無(wú)土栽培發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀

荷蘭是世界上無(wú)土栽培最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，國(guó)際無(wú)土栽培學(xué)會(huì)（ISOSC）總部設(shè)在荷蘭，極大地促進(jìn)了歐洲和荷蘭的無(wú)土栽培的發(fā)展速度。1971年問(wèn)題無(wú)土栽培的面積僅20hm²，1986年發(fā)展到3522hm²，1995年達(dá)到8500hm²，2000年已超過(guò)1萬(wàn)hm²。無(wú)土栽培的主要作物有番茄、黃瓜、甜椒和花卉（主要是切花），其中花卉占50%以上。荷蘭無(wú)土栽培的面積大；穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，番茄平均產(chǎn)量達(dá)到52kg/m²黃瓜、75kg/m²；主要采用巖棉培，占無(wú)土栽培總面積的3/4；機(jī)械化、自動(dòng)化程度高；管理水平高。

英國(guó)1073年發(fā)明了營(yíng)養(yǎng)液膜技術(shù)，1080年資料記載有68個(gè)國(guó)家研究和應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，1981年在英國(guó)北部坎伯來(lái)斯福爾斯建立了一個(gè)面積為8hm2的水培溫室，為當(dāng)時(shí)世界上最大的“番茄工廠”。但是由于其投資大、栽培管理還存在某些弊病，后來(lái)發(fā)展較慢。據(jù)統(tǒng)計(jì)英國(guó)1984年無(wú)土栽培面積為158hm2，其中巖棉培和其他形式占2/3，NFT占1/3。

歐洲其他國(guó)家無(wú)土栽培也有一定面積，法國(guó)1978年無(wú)土栽面積達(dá)到400hm²，俄羅斯大約120hm²。

美國(guó)也是無(wú)土栽培應(yīng)用最早的國(guó)家之一，且是世界上最早應(yīng)用無(wú)土栽培進(jìn)行商業(yè)化的國(guó)家。他的無(wú)土栽培面積不大，1984年為蔬菜無(wú)土栽培面積為200hm²，花卉幾乎全部是無(wú)土基質(zhì)栽培面積為1700多hm2，共1900hm2；1997年蔬菜無(wú)土栽培面積約308hm²。但是美國(guó)無(wú)土栽培研究水平相當(dāng)先進(jìn)，且應(yīng)用較廣，多數(shù)用于干旱、沙漠地區(qū)及宇航中心。1984年番茄產(chǎn)量達(dá)到27～33kg/m²（1.8～2.2萬(wàn)kg/畝）、黃瓜產(chǎn)量27～45kg/m²（1.8～3萬(wàn)kg/畝）、萵苣產(chǎn)量33～50kg/m²（2.2～3.3萬(wàn)kg/畝）。

日本不僅在無(wú)土栽培的實(shí)驗(yàn)研究和大面積應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先水平，而且開(kāi)展了卓有成效的超前性研究。在營(yíng)養(yǎng)液配方研究方面，山崎提出了植物吸水和吸肥按比例同步進(jìn)行的概念，并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)了一系列的山崎營(yíng)養(yǎng)液配方；由堀氏對(duì)霍格蘭和阿農(nóng)配方修正設(shè)計(jì)出一系列 “園試配方”至今在世界廣泛應(yīng)用。日本形成了獨(dú)具特色的深液流水培技術(shù)如M式、神園式、 協(xié)和式等，有引進(jìn)了NFT和巖棉培技術(shù)。研制了各種全自動(dòng)控制的植物工廠，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化。日本的無(wú)土栽培技術(shù)的起始和發(fā)展得益于美軍基地大型無(wú)土栽培設(shè)施的建立。1964年建立了22hm2的礫培鮮菜生產(chǎn)基地，1971年無(wú)土栽培面積發(fā)展到31hm²；1981年增加至282hm²；1993年達(dá)到609hm²；1999年增加到1056hm²，其中巖棉培480hm約占%，深液流水培313hm²約占30%、營(yíng)養(yǎng)液膜水培120hm²約占11%、其他形式143hm²約占14%。無(wú)土栽培的作物種類有蔬菜約占72%，花卉約占27.4%果樹(shù)約占0.9%。1988年時(shí)番茄產(chǎn)量達(dá)到10kg/m²（6867kg/畝），黃瓜8.6kg/m²（5733kg/畝），草莓4.4kg/m²（2933kg/畝），網(wǎng)紋甜瓜2.6kg/m²（1733kg/畝），萵苣1.6kg/m2（1067kg/畝）。

2、我國(guó)無(wú)土栽培發(fā)展的歷史及現(xiàn)狀

我國(guó)無(wú)土栽培是從20世紀(jì)20～30年代開(kāi)始起步，70年代開(kāi)始無(wú)土栽培應(yīng)用研究，80年代中期開(kāi)始列入國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，全國(guó)有30多個(gè)單位進(jìn)行研究。并于1985年在中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)下設(shè)了無(wú)土栽培學(xué)組，至1992年每年召開(kāi)一次年會(huì)，1992年年會(huì)上改名為“中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)設(shè)施園藝工程專業(yè)委員會(huì)”，每?jī)赡暾匍_(kāi)一次年會(huì)。研制開(kāi)發(fā)出魯SC-Ⅰ型、魯SC-Ⅱ型、改進(jìn)型水泥磚結(jié)構(gòu)型深液流水培裝置、簡(jiǎn)易NFT、有機(jī)生態(tài)型基質(zhì)培、浮板毛管水培和華南深夜培等無(wú)土栽培裝置，浮板毛管水培技術(shù)、有機(jī)生態(tài)型無(wú)土栽培技術(shù)、簡(jiǎn)易NFT技術(shù)、引進(jìn)并廣泛應(yīng)用了巖棉培技術(shù)。研究并開(kāi)發(fā)了蘆葦、菇渣等有機(jī)基質(zhì)。簡(jiǎn)化了無(wú)土栽培設(shè)施和營(yíng)養(yǎng)液、基質(zhì)等管理技術(shù)，降低了無(wú)土栽培的設(shè)備投資和生產(chǎn)成本。出版了《無(wú)土種植法淺說(shuō)》、《無(wú)土栽培》、無(wú)土栽培原理與技術(shù)》等著作。

我國(guó)無(wú)土栽培面積1985年15hm²、1990年7hm²、1995年50hm²、1999年200hm²、2000年500hm²、2002年865hm²、臺(tái)灣50hm²。番茄、黃瓜年產(chǎn)量1990年9kg/m2（6000kg/畝）、1995年15kg/m2（1萬(wàn)kg/畝）、2000年30gk/m2（2萬(wàn)kg/畝）。