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無土栽培技術(第二版)

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    中文書
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  • 作者: 顏志明 (主編) 追蹤 ? 追蹤作者後,您會在第一時間收到作者新書通知。
  • 出版社: 崧燁文化 追蹤 ? 追蹤出版社後,您會在第一時間收到出版社新書通知。
  • 出版日:2025/12/10

活動訊息

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內容簡介

以營養液取代土壤,打造乾淨、可控的高效生長環境
不受地形限制,從城市到極地皆可生產

  無土栽培技術是一種以非土壤介質取代傳統耕地、並利用營養溶液為植物提供所需元素的現代化種植方式。它充分結合植物的生理與生化特性,再搭配環控設備與精準管理,使作物能在最適條件下生長。與一般土壤栽培相比,無土栽培能有效避免土壤連作障礙、減少病蟲害來源,同時節省肥料、水分與勞動力,讓作物能夠生長得更快、產量更高、品質更穩定,極大提升整體的商品價值。

  無土栽培最大的特色,是能突破地理與環境的限制,充分提升土地利用效率。由於栽培介質不依賴原有土壤條件,它能在海島、岩石地、沙漠、戈壁、極地環境,甚至高樓頂樓、都市室內等不適合傳統農業的場域中建立作物生產系統。透過科學化管理,無土栽培使植物能在均一、清潔且可控制的環境中生長,不僅大幅降低農藥使用需求,也讓生產流程更加穩定、可預測。

  自十九世紀建立概念後,無土栽培經歷了一百四十餘年的技術發展歷程,其進步速度在近數十年間尤為顯著。包含水培、基質培、循環水耕、膜流栽培、霧培等多種不同類型,各因地區環境、技術條件與作物需求不同而產生差異化的應用。世界各地的研究與產業單位也依自身條件選擇最合適的方式,並在實踐中形成各具特色的栽培模式,累積了大量成功的生產經驗。

  在技術發展逐漸成熟的同時,無土栽培的適用領域也隨之擴大,從蔬菜、生菜、番茄、瓜果類,到草莓、藍莓、花卉與觀賞植物皆能受益於無土化生產。由於生長環境可控,無土栽培能在品質一致性、全年供應能力與安全性方面展現卓越優勢,亦成為植物工廠、智慧農業、城市農耕等新興農業模式的重要基礎。

  因此,進行無土栽培類型的調查與分析,對於深化技術理解、整理種植經驗、提升管理能力具有重要意義。透過整理不同栽培方式的特點、適作條件與管理要點,不僅有助於學習者掌握無土栽培核心概念,也能為未來的實際生產提供具體參考。從技術選型、設備建設、營養液管理到環境控制,相關資料與案例的蒐集皆能協助建立更完善的栽培體系。

  綜合而言,無土栽培不僅是現代農業的重要發展方向,也是因應土地有限、人口增加與食品安全需求所提出的關鍵解方之一。深入了解無土栽培的類型與特性,並持續吸收各地的實務成果,將有助於推動此技術更廣泛地應用,並進一步提升作物生產效益與農業永續發展的可能性。

作者

顏志明,博士、教授,為農業與園藝領域的專家型學者,長期投入現代農業技術、草莓產業及園藝作物栽培研究。曾任職於農業類高等職業院校,兼具教學、科研與行政管理經驗,並擔任多項專業團隊與研究計畫的負責人。主編多部農業技術與園藝相關教材,於HortScienc等期刊發表論文 20 餘篇,擁有 12 項發明專利。其教學與科研成果曾獲教育與農業相關領域的多項專業獎項,為技職教育與現代農業推廣的重要推動者。

目錄

第一章 認識無土栽培
  任務一 無土栽培及其分類
  任務二 無土栽培的發展歷史及現狀
  任務三 無土栽培的特點
  【專案小結】
  【技能訓練】
  無土栽培類型的調查
  【拓展任務】
第二章 無土栽培植物生理基礎
  任務一 植物根系的構造和功能
  任務二 植物根系對水分的吸收
  任務三 植物根系與無土栽培生長環境的關係
  任務四 植物體所需營養元素
  任務五 植物根系對營養元素的吸收
  任務六 植物的營養診斷
  【專案小結】
  【技能訓練】
  無土栽培植物缺素症狀的觀察
  【拓展任務】
第三章 營養液配製及管理技術
  任務一 營養液的組成
  任務二 營養液的配製
  任務三 營養液的管理及廢液處理
  【專案小結】
  【技能訓練】
  技能訓練3-1 水質化驗
  技能訓練3-2 電導率儀的使用
  技能訓練3-3 營養液的配製
  【拓展任務】
第四章 無土栽培固體基質
  任務一 固體基質的作用及理化性質
  任務二 固體基質的分類與特性
  任務三 固體基質選用實例
  任務四 固體基質的消毒與更換
  【專案小結】
  【技能訓練】
  技能訓練4-1 固體基質理化性質的測定
  技能訓練4-2 基質混配與消毒
  技能訓練4-3 微生物有機肥製備
  【拓展任務】
第五章 無土育苗技術
  任務一 無土育苗的播種育苗操作
  任務二 無土育苗的管理
  任務三 工廠化育苗技術
  【專案小結】
  【技能訓練】
  蔬菜無土育苗
  【拓展任務】
第六章 無土栽培生產設施建造及管理
  任務一 深液流水培設施建造與管理 
  任務二 淺液流水培設施建造與管理
  任務三 霧培設施建造與管理
  任務四 固體基質栽培設施建造與管理
  【專案小結】
  【技能訓練】
  技能訓練6-1 深液流水培設施建造
  技能訓練6-2 營養液膜水培設施建造
  技能訓練6-3 霧培設施建造
  技能訓練6-4 槽式設施建造
  技能訓練6-5 袋式栽培設施製作
  技能訓練6-6 岩棉培設施建造
  技能訓練6-7 疊盆式立體栽培設施建造
  技能訓練6-8 超高壟草莓栽培設施建造
  【拓展任務】
第七章 無土栽培保護設施及環境調控
  任務一 保護設施選擇
  任務二 溫度調控技術
  任務三 光照調控技術
  任務四 濕度調控技術
  任務五 CO2 調控技術
  任務六 設施環境綜合智慧調控技術
  【專案小結】
  【技能訓練】
  CO2 肥料施肥
  【拓展任務】
第八章 無土栽培生產實例
  任務一 果菜類蔬菜無土栽培
  任務二 葉菜類蔬菜無土栽培
  任務三 芽苗菜無土栽培
  任務四 果樹無土栽培
  任務五 花卉無土栽培
  【專案小結】
  【技能訓練】
  技能訓練8-1 京水菜營養液膜栽培技術
  技能訓練8-2 草莓無土栽培
  技能訓練8-3 葡萄根域限制無土栽培
  【拓展任務】
第九章 植物工廠
  任務一 植物工廠的基本概念及意義
  任務二 植物工廠的工藝與系統構成
  任務三 植物工廠的環境調控
  任務四 植物工廠典型案例
  【專案小結】
  【拓展任務】
第十章 家庭園藝無土栽培技術應用
  任務一 家庭園藝無土栽培簡介
  任務二 家庭園藝無土栽培主要形式
  任務三 家庭園藝無土栽培日常管理
  【專案小結】
  【技能訓練】
  家庭陽臺簡易蔬菜無土栽培
  【拓展任務】
主要參考文獻
附錄
  附錄一 植物營養大量元素化合物及輔助材料的性質與要求
  附錄二 植物營養微量元素化合物的性質與要求
  附錄三 一些難溶化合物的溶度積常數(Ksp,18~25℃)

試閱

第八章 無土栽培生產實例
任務一 果菜類蔬菜無土栽培
一、番茄有機生態型無土栽培
1 設施構造

(1)栽培槽。栽培槽框架可以使用磚、水泥板、塑膠泡沫板和木板等建造。但總體來說,磚的成本較低,操作管理方便,而且易於觀察根系生長情況。栽培槽為南北走向,用磚壘成內徑寬48cm、邊框高24cm(平放4層磚)的槽子,也可直接在地上挖半地下式栽培槽,深12cm,兩邊再用兩層磚壘起。槽距為70~80cm,溫室內北邊留80cm的走道,南邊留30cm。槽間走道可用水泥磚、紅磚、編織布、塑膠膜、沙子等與土壤隔離,保持栽培系統清潔。栽培槽的底部採用塑膠膜把基質和土壤隔開,膜邊用最上層的磚壓緊即可。塑膠膜上鋪厚5cm左右的消毒過的粗基質,用於儲水和儲氣,粗基質可選用粗沙、石子、粗爐渣等。粗基質上鋪一層可以滲水的塑膠編織布,在塑膠編織布上鋪栽培基質,塑膠編織布可以用普通編織袋剪開後代替,能有效降低成本。

(2)栽培基質。有機基質採用玉米稭、菇渣、棉籽殼、向日葵稭、玉米芯、蔗渣、鋸末、樹皮、刨花等。使用前將所選基質進行發酵和消毒處理,具體方法見附錄二。並且加入一定比例的無機基質進行混配,如爐渣、沙、珍珠岩等。例如,採用草炭:玉米稭:爐渣=2:6:2比例混合的基質栽培。另外,定植前栽培基質需要施基肥,可採用有機生態型無土栽培專用固態肥。每立方公尺基質所施用的肥料內應含有氮(N)1.5~2.0kg、磷(P₂O₅)0.5~0.8kg、鉀(K₂O)0.8~2.4kg。如每立方公尺基質中添10kg腐熟消毒雞糞、1kg磷酸二銨、1.5kg硫酸銨和1.5kg硫酸鉀作基肥,足夠一茬番茄每667m²產8000~10000kg的養分需求量。基質與肥料混勻後即可填槽。每茬作物收穫後可進行基質消毒,基質更新年限一般為3~5年。

(3)灌溉設施。在溫室內建一蓄水池,外管道和棚內主管道及栽培槽內的滴灌帶可用塑膠管道。槽內鋪設滴灌帶1~2根,並在滴灌帶上覆蓋一層塑膠薄膜,以防滴灌水外噴,用於膜下灌溉。

2 生產技術

(1)品種選擇。選擇抗性強、早熟、高產、品質好、結果期長、耐儲藏的品種,如中雜系列、寶冠系列、佳粉系列等。

(2)育苗。為了殺滅種子上可能攜帶的病原菌和蟲卵,催芽前必須對種子進行消毒,常用的消毒方法有溫燙浸種和藥劑處理。溫燙浸種的水溫50~55℃,浸種時種子需要不斷攪動,並隨時補充溫水,保持50~55℃水溫10~15min,之後水溫自然下降至30℃時停止攪動。按要求繼續進行浸種8~10h。藥劑消毒有藥粉拌種和藥液浸種。藥粉拌種常用多菌靈、克菌丹等殺菌劑和敵百蟲等殺蟲劑進行拌種,用藥量為種子質量的0.2%~0.3%。藥液浸種可用1%的高錳酸鉀溶液浸泡10~15min,撈出用清水洗淨,再進行浸種。

將浸種後的種子搓洗乾淨,用清水淘洗2~3遍,從水中撈出,稍晾,用濕紗布、毛巾或麻袋片包裹,置於25~30℃下催芽,時間為2~4d。催芽期間經常檢查和翻動種子,使種子受熱均勻,並用清水淘洗種子,待大部分種子(60%~70%)露白時停止催芽,即可播種。

播種前先按草炭:蛭石=3:1的比例配好基質,每立方公尺基質中再加入5kg消毒雞糞和0.5kg有機生態無土栽培專用肥,混勻後填入穴盤。穴盤要與地面隔開,澆透水後即可播種,每穴1粒種子,上覆蛭石1cm,表面稍稍灑點水。冬春季蓋上塑膠薄膜保溫,夏秋季蓋報紙保濕降溫。出苗後應及時撤去這些覆蓋物。出苗前溫度保持25~30℃,出苗後溫度白天22~25℃,夜間10~15℃。苗盤保持濕潤,經過約30d,苗2~3片真葉時白天20℃,夜間13℃,持續10~12d,有利於花芽分化,當苗有3~4片真葉時可出盤定植。

(3)定植。定植前,首先要適當地進行蹲苗、煉苗,有利於培育壯苗。並將基質翻勻整平,每個栽培槽內基質進行大水漫灌,使基質充分吸水。水滲後番茄按每槽兩行定植,株距30cm,每行植株距栽培槽內邊10cm左右。定植後立即按每株200mL的量澆灌定植水,以利於基質與根系密切接觸。

(4)定植後管理。

① 肥水管理。番茄有機無土栽培時,澆水宜根據植株的形態、外界氣候進行。定植後前期注意控水,開花坐果前維持基質濕度60%~65%,開花坐果後以促為主,保持基質濕度在70%~80%。一般定植後5d澆一次水,保持根際基質濕潤,不可使植株過旺徒長,也不能控成「小老苗」。坐果後勤澆,一般晴天上午、下午各澆一次,時間均為15~20min。陰天可視具體情況少澆或不澆。追肥一般在定植後20d開始,此後每隔10~15d追肥一次,每次每株追專用肥10~15g;坐果後7d追施一次肥,每次每株25g。肥料均勻撒在離根5cm處,即可隨滴灌水滲入基質。針對溫室內CO₂氣體虧缺的實際,可於棚內進行CO₂氣體追肥,以增強番茄的抗逆性,提高產量。

② 溫度、光照管理。番茄定植後,溫度應保持白天22~25℃、夜間10~15℃。坐果後提高溫度,保持白天25~28℃、夜間12℃左右。深冬季節棚溫可短時達到30℃,不可通大風降溫,以防濕度過低。嚴冬過後,恢復正常溫度管理。番茄喜光性強,在整個栽培期間,應保證正常的室溫,不過分降低棚內溫度,早拉晚放草苫,盡量讓植株多見光。

③ 植株調整。當植株高達30cm左右時,要及時搭架或吊蔓。搭架栽培的番茄需要進行綁蔓。綁蔓時要注意植株的長勢,有助於其頂端優勢的發揮,增強植株長勢。

溫室無土栽培番茄大多採用無限生長型的品種,整枝方式一般採用單乾整枝,即只留主蔓生長結果,摘除全部葉腋內的側枝。為保證植株生長健壯,打杈應在側枝10~15cm長時進行。一般春茬留果實6~8穗後摘心,秋茬留4~5穗後摘心,以利於果實提早成熟和按時拉秧,不影響後茬的基質準備工作。

在生長期間摘除病葉、老葉、黃葉,有利於植株下部通風透光,減輕病害的發生和蔓延,減少養分消耗,促進植株良好發育。摘葉的適宜時期是在生長的中後期,摘除基部色澤暗綠、繼而黃化的葉片及嚴重患病、失去同化功能的葉片。摘葉宜選晴天上午進行,用剪子留下一小段葉柄剪除。操作中也應考慮病菌傳染問題,剪除病葉後宜對剪刀做消毒處理。摘掉的老葉、病葉等應集中於專門的殘葉碎枝收集袋裡,然後運出溫室處理,以防止病蟲傳播。

④ 花果管理。番茄授粉方式較多,主要有激素處理、機械授粉和昆蟲輔助授粉等方式。常用的激素有番茄靈等,處理即將開放的花朵效果比較好。為了節省勞動力,一個花序可以只噴一次,當第一朵花開放,其餘的花有些還是花蕾時進行。生長素的濃度要嚴格按照使用說明配製,一般番茄靈使用濃度為20~30mg/L。生長素處理最好選擇晴天。機械授粉有人工振蕩授粉和振蕩器振蕩授粉等方式,開花後每天10:00-11:00進行震盪授粉,其授粉效果比激素處理好。規模化蔬菜生產可以利用昆蟲輔助授粉。

大果型品種每穗留果3~4個,中果型留4~5個。疏花疏果分兩次進行,每一穗花大部分開放時疏掉畸形花和開放較晚的小花,果實坐住後再把發育不整齊、形狀不標準的果疏掉。

(5)採收。採收後需長途運輸1~2d的,可在轉色期採收,此時果實大部分呈白綠色,頂部變紅,果實堅硬,耐儲運。採收後在當地銷售的,可在成熟期採收,此時果實1/3變紅,果實未軟化,口感最好。

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    • 語言
    • 中文繁體
    • 裝訂
    • 紙本平裝
    • ISBN
    • 9786264168519
    • 分級
    • 普通級
    • 頁數
    • 300
    • 商品規格
    • 18開17*23cm
    • 出版地
    • 台灣
    • 適讀年齡
    • 全齡適讀
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    • 級別

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