无土培养soilless culture

不用土壤而用营养液和其他设施培养植物的方法。溶液培养 （简称水培） 是最早运用的一种无土培养。德国学者萨克斯(J.Sacks)在19世纪60年代就进行了溶液培养试验。这一技术在植物营养研究，尤其在营养元素的生理功能和化学肥料应用的研究中作出过重要贡献。它可以有效地控制提供给植物的营养元素的种类和数量，至今仍是生理学研究的重要手段之一。20世纪30年代末美国学者杰瑞克(W. F. Gericke) 将这一技术引用于植物生产并获得成功，为无土培养在生产上的应用奠定了基础。无土培养可以缩短植物生产周期、克服连作障碍和充分利用养分水分，产品产量高、品质好、污染少，在生产上具有广阔发展前景。
无土培养类型多达数十种。按基质种类可分为固体基质型和液体基质型。前者包括砂基培养、砾基培养、浅层石培养、岩棉培养、珍珠岩培养、木屑培养、塑料泡沫培养等。按供液供气方式可分为滴灌式、喷雾式、通气式、循环供液式、浅层供液式（包括营养液膜培养）等。不同类型的无土培养各有特点，在应用上常根据具体需要和可能选择最适宜的类型。
营养液制备 营养液的成分、浓度、配制和调节是无土培养的技术基础。各国学者先后研制出数百种营养液配方，被广泛应用的有克诺卜(Knop)营养液、霍格兰德(Hoagland)营养液、山崎营养液、斯泰纳尔(Steines)营养液和一些专用的如伊斯宾诺(Espino)水稻营养液等。
营养液配方的制定，首先需要根据植物对营养元素吸收情况确定营养液中元素总浓度和各元素间的相对比例。然后选择含有各营养元素的适宜化学制剂（或无机肥料），确定用量，初步配成营养液。再进行实际试验，找出不适于植物生长的各营养元素的上限值和下限值，确定能保证植物正常生长和结实的最适配方。营养液种类虽然繁多，但任何一种营养液都应该❶包括所有的必需元素，对特定植物可增加有益元素，如禾本科植物营养液可加入硅；
❷是均衡营养液，即营养元素间要有适宜的浓度比例；
❸具有适宜的酸碱度范围。
通常应先配成各单一盐类的浓缩液，注意避免沉淀出现。使用时按一定比例加水稀释至所要求的浓度。采用循环供液时，营养液中的元素被植物吸收后，应进行调节使之符合原配方要求。
酸碱度控制 营养液的pH值和植物生长、养分吸收有密切关系。根系吸收阴离子以后往往引起pH值升高，吸收阳离子后往往引起pH值降低。多数值物在pH值偏酸时有利于阴离子的吸收，pH值偏碱时有利于阳离子吸收。pH为5～7对多数植物是适宜的。当培养基质的pH值超出适宜范围时，必须用碱液或酸液重新调整pH值，或更换营养液。
氧气调节 除水稻等少数植物外，大多数植物对根际缺氧是相当敏感的。供氧不足将影响根系正常代谢，阻碍养分吸收，甚至引起根系腐烂死亡。一般情况下水中溶氧量不高，约为1.5ppm左右，并随温度升高而下降。根系在低氧水平下，吸收P5+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+、N+的数量明显减少，并出现离子胁迫现象，营养元素向地上部的运输量也随之降低。在氧气亏缺下根系正常呼吸代谢发生改变，产生对植物有毒害的物质，还可能引起激素代谢和激素平衡的改变。缺氧条件下通常乙烯和脱落酸增加，赤霉素和细胞分裂素降低，这和根际缺氧所表现出来的生长减弱、叶片退绿等现象有密切关系。解决根系供氧可以采用营养液流动供应、营养液通气、营养液喷雾供给、营养液膜技术和更换营养液等方式。