无土栽培的设施和形式有哪些？
它是在纯水溶液中培养的，植物的根悬浮在液体培养基(营养液)中。
水培的方法很多，简单的方法可以是易拉罐、塑料杯、塑料板(或罐)等容器。罐或塑料杯的塑料盖板。在盖板上打两个孔，一大一小。大孔为种植孔，种植植物，用浸蜡脱脂棉或泡沫塑料将植物固定在孔内；小孔是排气孔，可以插入排气管，用小气泵把空气抽进去，用来养金鱼。在容器中加入一定量的营养液，不宜灌满，使液面与盖板之间留有几厘米的空间，植物的根和颈部不应浸在营养液中，而应留在这个空间内(图13-3)。
图13-3塑料杯法塑料托盘可以种两个一样宽的托盘，一深一浅。浅盘底部有很多孔，深盘底部留有排水孔，并连接橡胶管和透明玻璃管控制下盘的液位。浅盘放在深盘上，深盘里放满了沙砾、矿渣、泥炭或蛭石等基质，作为植物的支撑盘。基质上种植有植物，下层托盘内装有营养液。从托盘中浇上水或营养液，保持基质湿润，有利于植物的萌发和生根。对于下盘的营养液，最初液面与上盘底部的距离应为0.5-1 cm，有利于引导植物的根部通过盘底的小孔进入下面的营养液。当植物长大，根部完全浸在营养液中时，液面应逐渐降低到距上板底部2.5-5厘米的距离。每10-15天更换一次营养液(图13-4)。
图13-4塑料平板法剖面图
如果扩大塑料盘的种植方式，就会变成更大的种植槽。还可以用水泥造一个大一点的罐，用塑料网隔开装固体基质，有检查孔，方便检查液位的变化。也可以安装水泵，让营养液周期性流动。
现在商业生产中使用的水培方法大多采用营养膜技术(简称NFT)，这是Douglas发明的，他在1973年在sassari第三届国际无土栽培大会上发表了论文。他用塑料或其他材料做一个缸，里面种上植物，营养液在缸里以很浅的水流循环(图13-5)。
图13-5道格拉斯营养膜
经过不断的改进，营养膜技术已经出现了各种形式，用塑料板做永久培养槽也是有用的，采用多层种植，每层都装有日光灯补充光线。这种方法种植的植物长势良好，根系发达，在槽中形成一层密集的根系。这种方法常用于大规模种植。因为它设备简单，操作容易，投资少；便于管理和更换作物残茬；营养液循环浅，根系容易吸收新鲜氧气；节约用水；当光照条件发生变化时，很容易调整营养配方来控制植物生长；营养液中可使用内吸杀虫剂和杀菌剂，控制病虫害的发生；还可以对营养液进行加热，维持植物根部最适宜的温度，使温室内的温度低于常温，以节约能源。所以很受广大无土栽培者的欢迎。适合水培的药用植物可以尝试全草和全叶药用植物，如毛地黄、穿心莲、广藿香、紫苏、颠茄、薄荷等。
空气培养也是一种水培。将植物的根部悬挂在封闭的暗室中，用喷头定期向植物根部喷洒营养液，保持室内1000%的相对湿度，使根部浸泡在营养液雾中。
要使水培成功，必须注意以下三点:
1.让根部得到足够的空气。
生长的根需要氧气来呼吸。静态水溶液中氧的含量有限，不能持续满足根系呼吸的需要。没有氧根，就会窒息腐烂，然后整株枯死。因此，营养液中的氧含量是影响植物生长的重要因素。要保证营养液中的氧气能持续满足根系呼吸的需要，就要经常通风。通风法:一种是强制通风，即在种植床内或容器底部放置多孔管，通过管向营养液中吹入空气。另一种是用泵循环营养液，在营养液流入种植沟和回流到营养液罐时留有一定的空隙，在营养液流动或滴落时将新鲜空气溶入营养液中。此外，根颈部和部分根可以暴露在潮湿的空气环境中，以直接吸收空气中的氧气。
2.把根藏在暗处。
营养液光照会促进藻类的生长，不仅会与植物争夺养分，使营养液发臭变质，还会消耗营养液中的氧气，阻碍植物的生长。因此，应使用不透明材料作为种植沟、床或覆盖容器。同时，根需要在黑暗的环境中生长良好。
3.合适的营养液也很重要。
探索适合这种植物生长的盐种、营养配比、营养液浓度、pH值。从而配制出最适合植物生长的营养液。
(2)基质栽培法
基质栽培就是在一定的容器里装满一定的基质种植植物，定时定量供应营养液。可用作无土栽培的基质有很多种，如沙子、砾石、泥炭、炉渣、蛭石、珍珠岩、锯末、浮石、泡沫塑料、谷壳、岩棉等。利用这些基质培养植物，可以称为沙培、砾石培、泥炭培、矿渣培、蛭石培等。这些基材也可以相互混合，厚度可以匹配，吸水性能好和吸水性能差的组合可以弥补单独使用某一种基材的不足。混合的目的是扬长避短，使基质中的水、肥、气相互协调，创造更有利于根系生长的环境。
无土栽培用的基质必须像土壤一样，为植物根系的生长提供优良的场所；能支持根的生长；加入营养液后，能保持空气、水分、养分的平衡，满足植物对三者的需求；对植物生长没有不利影响。下面介绍几种基质栽培方法。
1.砂基培养
它是一种以沙子为培养基的栽培方法。是应用最广泛的方法，操作简单，容易掌握。砂粒不宜过细或过粗，过细易滞留水分，过粗易排水过快而干燥。砂的直径不小于0.6mm，不大于3mm，混合厚度最好。细沙可用于扦插育苗，在我国历史悠久，至今仍在广泛使用。
沙文化也有很多种形式。种植床可以用水泥制成，可以在地上挖一条沟，并用塑料布衬好，也可以用石头或砖制成。用水泥做的、内衬塑料布的水密种植床，底部要有一定的小坡度，一般为1: 100-200，并配有排水管道或孔洞，开口处要垫厚约10cm的砾石，防止沙子流出。用石头或砖做成的简易种植床，可在床底铺一层约5cm厚的砾石，再用15-20 cm厚的粗砂填充。凹槽宽度不宜过窄或过宽，一般为1-1.2m，以方便操作为宜。
施肥:可制成混合肥料干施，也可制成营养液喷施。干施10天一次，雨季7天一次，每次用量10-30g/平方米，视植物种类和生长期而定；营养液浓度为0.1-0.2%，每周2-3次，浇水以底部排水孔流出少量水为准，雨季可少浇多次。
灌溉:根据药用植物的年龄、发育期和气候，确定浇水次数。天气干燥炎热，每天浇水2-3次即可，一般1次。水量不能太多，要浇透。从半个月到1个月，应测量种植床排出的水中可溶性盐的浓度(如有可能，应测试植物对盐的利用)。如果可溶性盐的总含量超过2000ppm，应使用清水清洗以去除盐分。根据盐分的测定结果，还可以改变施肥方案。适合沙培的药用植物很多。如人参、西洋参、地黄、黄连、洋地黄、薄荷、绞股蓝等。
有条件的单位也可采用底部灌溉，保持表层沙面干燥，防止藻类滋生蔓延。
2.砂砾培养
是一种以鹅卵石为培养基的无土栽培方法。花岗岩砾石最好，小颗粒直径不小于1.6mm，大颗粒直径不大于2cm，占总体积的一半，直径应为1.3cm，砾石栽培法颗粒大，排水性能好，保水性能差，适合用营养液连续循环流水灌溉。适合种植高大的药用植物。
3.泥炭文化
泥炭由半分解的水生、沼泽或苔藓植物组成。不同的泥炭有不同的特性。泥炭有三种:泥炭藓、芦苇、苔草和泥炭腐殖质。泥炭藓不易分解，由泥炭藓或其他苔藓形成，持水量高(10倍其干重)，酸度高(pH 3.8-4.5)。它含有少量氮(约1%)，但不含磷或钾。常与其他基质混合，或制成泥炭块用于栽培。其他苔藓产生的泥炭分解速度比泥炭藓快得多，所以作为培养基并不理想。苔草、芦苇等沼泽植物形成的泥炭也分解很快，不适合使用。
4.蛭石培养
蛭石是一种云母矿物。加热煅烧到1000℃后膨胀，水变成蒸汽，矿物层爆开，形成小而多孔的海绵状颗粒。它是水合硅酸镁铝铁[〔3MgO (Fe，Al)2O 3·3 SiO 2]，很轻，每立方米重量为96-160kg。呈中性，缓冲性好，不溶于水，每立方米可吸收500-6501。它有很高的阳离子交换能力，所以它能保持营养和释放营养。并含有可被植物利用的镁和钾。
园艺用蛭石有四个等级:65438号+0颗粒，直径5-8mm；2号颗粒直径2-3 mm，最常用；3号是1-2mm；4号为0.75-1 mm，是种子萌发和育苗最常用的基质。膨胀蛭石吸水后不宜挤压，以免破坏良好的多孔结构。
蛭石可以培育多种药用植物。蛭石保水保肥性强，容器底部要多孔，便于排水。一般采用表面浇水，浇水和营养液的次数不宜过多。蛭石可以按照1: 1-3的体积与沙子混合，用砖砌一个高20-25cm，宽1m，长10m以上的种植槽，下面铺5cm左右厚的砾石。种植人参或西洋参。根据我们多年的实验，出苗率和保苗率高，达到90%左右，节省种子，长势好，不易根腐。可与商品化生产相结合，一、二年生苗即可移栽。如果以6×6cm的行距种植，一年生苗可以隔行种植，二年生苗可以隔行种植。如果植株过于密集，也可适当种植，宜在秋季返苗后进行。由于培养基疏松，幼苗易伤根和附近遗留的商品苗根部，移栽成活率高。毛地黄与珍珠岩混合后，植株生长迅速，根系发达，产量提高90%以上。
此外，用蛭石或其与沙子、珍珠岩的混合物扦插长春花、金银花、绞股蓝等药用植物，插条生根快，根系发达，成活率几乎可达65，438+000%，且幼苗易起苗，根系不易损伤，移栽成活率高。
5.珍珠岩培养
它是一种硅物质，是熔岩流形成的矿物。粗矿石挖出筛分后，在炉内加热到760℃，颗粒中的少量水分变成蒸汽，使颗粒松散，形成轻质海绵状颗粒，每立方米重80-130公斤。直径为1.5-3 mm的颗粒常用于园艺。它们能保持比自身重3-4倍的水，基本呈中性，pH 6.0-8.0，但没有缓冲作用。与蛭石不同，它们没有阳离子交换性能，不含矿物质营养。它能让混合物通风最好，因为它结构稳定，不会分解，但碰撞时会碎成小颗粒。细颗粒可用于种子育苗，粗颗粒可与泥炭等量混合用于扦插育苗，或与泥炭和沙子混合种植多种药用植物。
基质栽培有许多种类和形式。这里有一个简单有趣的方法，叫垂直栽培。最简单的方法就是长袋栽培。一个直径为15cm，长2m的长袋，用0.15mm厚的黑色塑料布制成，内装轻质木屑、刨花、泥炭或蛭石的混合物。底端结扎防止基质掉落，上端安装后结扎挂在温室里，就像柱子一样，充分利用了立体空间。袋子周围每隔一定距离开有2.5-5厘米宽的孔，用于种植植物。营养液从袋子顶部流入，通过整个袋子向下渗漏，流到下面的排水孔(图13-6)。
图13-6挂袋栽培示意图