随着社会的发展，供食的蔬菜、观赏的花卉作为生活必需品，人们对其品质、数量的要求都比以前有所提高，传统土壤耕作将难以满足需求，无土栽培由此应运而生。
无土栽培指的是不用土壤或部分不用天然土壤，而用营养液或固体基质加营养液直接向植物提供生长发育所必需的营养元素，可一次成苗的现代化育苗技术，该营养液能够模拟作物根系环境，可满足作物整个生命周期对水分、营养的需求。
无土营养液的配制
水培技术的工作原理是使营养液不断循环流经作物根系，以保证不断供给作物水分、养料和新鲜氧气。水培营养液系统中营养液的配制是至关重要的，它是无土栽培的基础和关键。
营养液配制原则与要求
营养液的配制通常要经过试剂称量、调节溶液酸碱度、配制标准浓缩液以及配制工作营养液四个环节。原则上要满足营养液的三大特点：
（1）包含植物生长所需的必需元素，营养液中必需的大量元素有N、P、S、K、Ca、Mg、Fe，必需的微量元素为Zn、Mn、Cu、B、Mo；
（2）均衡营养液，即元素数量浓度比例均衡，能够长时间保持有效的形态，且易被植物直接吸收；
（3）具有适宜的pH范围，因pH偏低或偏高均不利于营养元素的吸收，如蔬菜的适宜营养液pH范围为5.5～6.5。同种植物对养分的需求因生长发育的阶段而异，因此一般用浓度梯度的方法来培育。
营养液配制注意问题
营养液配制的方法主要有两种：一是浓缩母液稀释法：先配浓缩营养液，根据实际需要量取母液并稀释相应的倍数制成工作营养液；二是直接称量法：选定配制原料并准确称取后直接配制工作母液。
两类方法在配制的过程中均需注意营养元素的添加顺序，一是防止产生沉淀，二是防止重复加或漏掉某种营养元素。营养液的母体水质的好坏直接决定了该营养液的质量和效用。因此，营养液配制首先要注意水质的选用，需考虑它的电导率（营养液含盐浓度）、酸碱度和有害物质含量，一方面能够避免水中有害物质造成植物生长障碍，另一方面为含营养元素的原料的选择提供依据，防止某种元素被重复添加；其次在加入大量元素一段时间后，再加入微量元素。营养液配制还需注意缓冲剂的选用，以使溶液具有一定的缓冲能力，维持营养液适宜的pH值和离子比例。
常用营养液配方
最初营养液的配方以土壤浸提液的化学成分为基础的，已发表的配方很多，但大同小异，目前，应用较广的主要是Hoagland、山崎和日本园式配方，比较重要的观果、观叶及实验配比的相关营养液都是以此为基础。
Hoagland营养液的研究开始于年，现有Hoagland营养液和改良Hoagland营养液两种配方。改良版的标准配方为（单位为mg/L）：大量元素硝酸钙、硝酸钾、磷酸铵80、硫酸镁、磷酸二氢钾，微量元素硼酸6.2、硫酸锰22.3、硫酸锌8.6、硫酸铜0.、钼酸钠0.25、碘化钾0.83、氯化钴0.。郭会平在探究不同Hoagland营养液配方对青蒜苗生理特性及品质的影响中表明，去离子水、Hoagland营养液、1/2Hoagland营养液、改良Hoagland营养液对青蒜苗的生长均有一定的促进、生理特性也有一定程度的改进，但改良Hoagland营养液处理后的各方面效益最为显著，包括青蒜苗的生长（根系生长、株重和株高等）、光合性能、清除氧自由基相关酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）活性和营养物质含量等。
山崎营养液是由于日本山崎和倔应温室园艺栽培问题频发而研发出来的一类营养液，解决了传统水培作物根系缺氧的问题，主要用于蔬菜栽培，现已配制出各类作物的山崎营养液，如山崎草莓营养液、山崎番茄营养液等。以番茄为代表介绍其标准配方，包括（单位为mg/L）大量元素硝酸钙、硝酸钾、磷酸二氢铵77、硫酸镁，微量元素螯合铁20、硫酸锰2.13、硼酸2.86、硫酸锌0.22、硫酸铜0.08、钼酸铵0.02。曲明山等]对山崎生菜营养液配方进行了调整研究，在标准山崎营养液配方的基础上，用一定浓度范围的硝酸钙和硝酸铵加以调整并施用，可使生菜产量及其维生素C的含量极大提高，减少硝酸盐的残留累积，是较理想的水培生菜营养液配方。
日本园式营养液解决了在无基质离子交换的缓冲情况下，铁利用的相对稳定性问题，其标准配方中微量元素与山崎配方通用，且微量元素在应用时，一般变化不大，只是在大量元素方面不同，其单位为毫克每升（mg/L）：硝酸钙、硝酸钾、磷酸二氢铵、硫酸镁。陈永华等在不同浓度营养液对6种观赏植物（风信子、月季、鹅掌柴、金琥、吉祥草、苏铁）生长影响的研究中表明：用山崎、园式配方处理过程中，水培观赏植物新长出的叶和根数，随营养液浓度减小出现“先增后减”的变化，且最适宜生长浓度为1/2园式营养液浓度（0.5～0.6g/L）。
三类常用的配方，在使用时并非单独运用，而是各类综合在一起灵活运用。比如在*瓜营养液育苗研究中，徐雪等研究结果表明在霍格兰德和阿农配方中，若营养元素含量适中，则处理后的*瓜植株较日本园式、山崎、霍格兰德和施耐德配方长势好，比较适宜用于*瓜育苗。丁文雅等在雾培生菜上的研究表明日本园式处理后得到的生菜含有较高的蛋白质、胡萝卜素和谷胱甘肽，经Hoagland营养液处理后的生菜地上与地下部分鲜重与干重均最低，山崎营养液处理后生菜叶片Vc（还原型抗坏血酸含量）、FRAP（铁还原/抗氧化活力）抗氧化活性和DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基清除率最低。由此表明，每种配方各有长处，需视具体情况有针对性地运用；也表明营养液配方有很大的改进和发展空间。
水培技术应用于蔬菜、花卉生产上优点显而易见，农药、化肥用量少是生态农业的发展方向。水培花卉节省用地、节肥、产量高，能满足市场需求，但规模化生产出来的蔬菜并没有达到理想水平，甚至部分水培蔬菜没有“菜味”，仅有菜的外形；另一方面，水培蔬菜在整个蔬菜市场的份额也极其有限。鉴于以上问题，不同品种的蔬菜采用不同浓度、不同营养元素配比的营养液，生长环境（光照、温度等）对营养液利用率的影响值得深入研究。管理方面提高管理人员的技术水平，减少管理上的盲目性，也将有助于无土栽培事业的健康发展。
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