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无土栽培技术使植物生长过程摆脱了对土壤的依赖，能有效降低土传病害发生率，突破连年重茬带来的土壤连作障碍。
同时，无土栽培以基质或水作为载体，通过人工调配的营养液供应养分。作物生长过程因此变得更可控，更易实现绿色、高产、优产。
无土栽培中国化已数十年，技术体系日臻完善。但其产业化水平依然有限。各大农业园区大手笔投入的智能无土栽培展示大棚，是其最主要的应用场景，鲜有规模化产业实践。成本与效益脱节，注定其不够接地气。成本管理是无土栽培实现大规模推广的不二法门。无土栽培要真正在市场上“拥有姓名”，还要突破更多瓶颈。
突破大棚土壤连作障碍
大规模爆发的青枯病，让李明锥决定从土培转向无土栽培。
年，他所在的长乐李明锥农业专业合作社，在福州市长乐区鹤上镇开辟多亩农场，引种粉果番茄。连年丰收，效益不俗。但年开始爆发的青枯病，让他损失惨重。
“苗期还看不出异样，第一穗开始结果时，植株便逐渐枯萎。”李明锥说，最严重的年份，部分大棚几乎整棚全军覆没，“也曾试过定植后灌根消毒，但效果有限，且成本高昂，每亩要多投入多元”。
“经过多年生产，设施大棚土壤容易出现土传病害、土壤酸化及次生盐渍化等连作障碍。”省农科院土壤肥料研究所副研究员林琼表示，应对连作障碍，传统最行之有效的方式便是耕地合理轮作、避免连年重茬，但在设施大棚中实施起来并不容易，“出于成本与效益考量，设施大棚普遍进行周年多茬次使用；大棚设施固定，无法大面积搬迁，又缺乏灌排配套，难以开展水旱轮作”。
林琼（左）与合作社成员查看无土栽培番茄。
一筹莫展之际，李明锥了解到，同行郑伟在梅花镇栽培的百亩番茄，不仅成功克服了土传病害，还卖出了高价。
郑伟是长乐金地农业专业合作社理事长，年开始从事番茄产销，备受根结线虫病困扰。根结线虫病通常在采摘季节大规模爆发，曾导致其基地减产70%，每亩亏损近元。虽将药水深灌至土壤表层40厘米以下可有效缓解此病害，但依然治标不治本，且伴随农残隐患。
福建省农科院土肥所开展的椰糠基质栽培番茄技术研究，为郑伟提供了一套全新解决方案。
无土栽培技术发端于欧美，而后在以色列、荷兰、日本等国家实现广泛生产应用。国内的无土栽培技术起步较晚，从研究到生产应用历经30多年。根据其栽培过程是否使用固体基质，无土栽培可分为无基质栽培与基质栽培两大类别。
公众所熟知的水培蔬菜、雾培蔬菜属于前者；福建省农科院推广的则是以椰糠为基质的栽培模式。
“无土栽培条件下，植物生长过程与土壤隔离，可有效避免土传病害的发生与蔓延。”林琼表示，此外，无土栽培技术可人为调控作物所需要的光照、温度、水分、养分等条件，让按需定制优质农产品成为可能。
年，椰糠基质栽培番茄技术在郑伟家的百亩智能温室大棚落地。第二年，基地规模扩大至亩，是福州体量最大的番茄无土栽培基地。困扰已久的根结线虫病难题迎刃而解。番茄品质也取得突破。
刚刚采收的无土栽培番茄鲜果。
年3月29日，省农科院组织专家团队对该项目进行现场验收。结论指出，椰糠基质栽培大幅降低番茄青枯病、根结线虫危害；产量较常规土培亩产提高14.1%；鲜果糖度5.8%，高于常规土培；精品果率达到88.4%，高于常规栽培方案。而从最新市场表现来看，无土栽培出的番茄田间收购价在每公斤5.4元至6.4元的区间内浮动，而土培番茄收购价约每公斤5元。
成本管理是产业化应用的关键
无土栽培的优势显著，但最初在开展市场调研时，郑伟有所迟疑。
“由于技术含量高，无土栽培是不少现代农业示范区的标配，但其功能大多局限于展示与科普。”郑伟发现，无土栽培技术虽日趋成熟，却不够接地气，前期建造温室、无土栽培设施、水肥一体化系统，配备加温、降温、通风、增氧、遮阳杀菌等设备，投入都不菲，后期运维更是烧钱。
郑伟说，单体动辄数百万元乃至千万元级别的投资，让从业者望而却步，鲜有真正规模化量产并取得成功的案例，十来亩的体量已算大规模。且大部分项目都依赖财政资金补贴，与市场实际脱节。
无土栽培如何更加接地气，并实现产业化发展？福建省农科院土壤肥料研究所副所长王飞认为，成本管理是关键。因此，在进行产研对接时，省农科院对原有技术体系进行适度简化与调整。
基质是番茄无土栽培所依赖的介质。技术团队选择椰糠为基质，其中包含了循环农业思维。
“椰糠是椰子壳加工过程中脱落的有机质，经废物利用为基质，具有良好的透气性、保水性。使用2年后，椰糠又可作为有机肥回田，增加土壤有机质，改善土壤结构。”林琼说，为节省成本，团队以基质袋代替基质条，并配备了自动装袋机，从而降低人工成本，由此实现每亩节本多元。同时，他们尝试拓展基质原料来源。食用菌栽培后产生的菌渣被寄予厚望。但前提是接近食用菌产地，且运输成本可控。
无土栽培的技术核心，是营养液的调配与管理。
“在无土栽培条件下，植物营养供应完全来自营养液。因此，绝不能套用土壤栽培的水肥管理经验，应根据植物需求与不同的生长周期，精准确定营养液配比、浓度、pH值，以及滴灌的频率、时间段、用量。”林琼说，为了控制成本，科技人员通过为普通国产施肥机加装计量泵，将其改造成可用于大面积无土栽培的自动化精准水肥供应系统，既能精准供应营养液，又为合作社节约设备投资50万元以上。
福州高温季节长，每年5月下旬至9月上旬，大棚大多因高温而处于空置。
如何提高温室利用效率以摊薄成本？“我们指导合作社利用智能温室夏季空闲期种植甜瓜、西瓜等耐热、喜光作物。”林琼说，去年夏季，在前茬番茄收获后，郑伟利用旧基质袋种植亩甜瓜获得成功，形成秋冬种番茄、夏季种甜瓜的智能温室周年生产模式。
刚刚完成定植的无土栽培西瓜。
实际上，节本增效理念还体现在诸多技术细节中。比如，引入熊蜂自然授粉取代人工喷施生长调节剂，使得番茄商品率大幅提高；引入番茄光学分选机，自动对鲜果的重量、体积、颜色、表皮斑块等指标进行量化，既能自动对果品进行分级，优选精品，又能通过大数据分析，追溯至生产端，从而优化种植管理方案。“不同基地番茄生产成本比对结果显示，无土栽培的成本已接近土培，每亩综合成本约元。”郑伟表示，更重要的是，随着人工、农资成本不断攀升，无土栽培省工、省力、节水、节肥的优势还将进一步放大。
番茄通过自动传送带进入光学分选机。
无土栽培如何名正言顺
尽管无土栽培出的番茄品相、品质皆优，但面向市场时，郑伟却不敢以无土栽培之名进行销售。他认为，无土栽培的产业化应用，不仅要突破技术与成本掣肘，还需破解更加复杂的难题。
最棘手的问题是，无土栽培番茄难以在大型商超上架销售。原因在于，无土栽培出的农产品无法获得“三品一标”认证。而其中无公害食品认证、绿色食品认证，是进入大型商超的入场券。
以绿色食品认证为例。上世纪90年代，我国提出绿色食品概念，并制定了相应认证标准，包括产地环境质量、生产技术标准、最终产品标准、包装与标签标准、贮藏运输标准等。其中，《绿色食品产地环境技术条件》对土壤环境质量提出了要求，明确了不同土壤中各项污染物含量的上限。
“在申请绿色食品认证时，必须提供土壤样品进行检测。”林琼说，显然，无论是基质栽培，还是水培，都无法提供天然土样。除此之外，《绿色食品肥料施用准则》规定无机氮素用量不得高于当季作物需求量的一半，其中AA标准不得使用无机肥料。但在番茄无土栽培模式下，氮肥完全通过无机形态供应。因此，在当前政策背景下，无土栽培出的作物没有获得绿色食品认证的可能性。
无法获得绿色食品认证导致市场通路阻塞。无奈之下，不少无土栽培从业者，只能套用其他土培基地的绿色食品认证，从而获得上市资格。林琼建议，亟须针对无土栽培制定一套新的“三品一标”认证体系。
此外，构建消费认同，培育消费市场，同样重要。
“当前，无土栽培市场普及度有限，部分消费者对无土栽培依然有所顾虑，甚至持排斥态度。‘药水泡大的蔬菜茄果能吃吗’便是最常见的担忧。”郑伟表示，有关于无土栽培的科普以及市场规范的建立，迫在眉睫。
同时，技术推广依然有待加强。“以营养液配置为例，不同的植物在不同的生长阶段，对环境的要求不一样，对营养的需求也大不相同。这就需要对该植物的生长规律了如指掌，每个环节都不能偏差。”林琼表示，对于普通农民而言，如此精细化的管理确有难度，需要更多产学研合作、示范带动、科技下乡。
在从业者看来，当诸多掣肘得以突破，无土栽培产业化必将可期。未来，无土栽培或将朝着两大方向进行。其一是规模化、集约化、自动化；其二是小型化、家用化。眼下，无土栽培正逐渐被家庭园艺爱好者接受，在阳台、屋顶等场所大显身手。民宿、生态餐厅等场景中也不乏其身影。
福建日报记者 张辉 文/图
福建日报官方
本文编辑：佚名
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