一、無土栽培的發明和發展
19世紀中，W.克諾普等發明了這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。在二十一世紀人們進一步改進技術，使得無土栽培發展起來。
無土栽培不用土壤，為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑膠等作為支援介質，並可保持根系的通氣。
依據培養液使用形式，無土栽培可以分為水培、霧(氣)培、基質栽培。
二、無土栽培的栽培過程
1、無土栽培中用人工配製的培養液，供給植物礦物營養的需要。
2、無土栽培是一種不用天然土壤而採用含有植物生長髮育必需元素的營養液來提供營養，使植物正常完成整個生命週期的栽培技術。
3、在無土栽培技術中，能否為植物提供一種比例協調，濃度適量的營養液，是栽培成功的關鍵。
三、無土栽培的特點
1、適用於多種作物
多年的實踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、無土栽培水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產量都比土壤栽培的高。
2、無土栽培營養液配方的多樣性
由於植物對養分的要求因種類和生長髮育的階段而異，所以配方也要相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素(N)，N可以促進葉片的生長;番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。
3、生長髮育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。
對苗期的番茄培養液裡的N，P，K等元素可以少些;長大以後，就要增加其供應量。夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實的質量。
培養同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。
4、無土栽培所用的培養液可以迴圈使用。
配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發生變化，逐漸不適合植物需要。
所以，在無土栽培營養液管理過程中，每隔一段時間，要用NaOH或HCI調節培養液的pH，並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測無土栽培定，所以可以自動控制所加酸、鹼或補充元素的量。但這種迴圈使用不能無限制地繼續下去。
5、用固體惰性介質加培養液培養時，也要定期排出營養液。
用點灌培養液的方法，供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候，培養液的濃度增加，這時需補充些水。
無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液，使之符合最優營養狀態的需要。
6、無土栽培中營養液成分易於控制。
可以隨時調節，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，只要有一定量的淡水供應，便可進行。
大都市的近郊和家庭也可用簡單的無土栽培法種蔬菜花卉。
四、無土栽培技術在葉菜生產中應用具有特別的效果
1.葉菜類水培的意義
絕大多數葉菜類蔬菜採用水培方式進行
(1)產品質量好
葉菜類多食用植物的莖葉，如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主，這就要求產品鮮嫩、潔淨、無汙染。
土培蔬菜容易受汙染，沾有泥土，清洗起來不方便，而水培葉菜類比土培葉菜質量好，潔淨、鮮嫩、口感好、品質上乘。 (
（2)適應市場需求 ，可在同一場地進行週年栽培。
葉菜類蔬菜不易貯藏，但為了滿足市場需求，需要週年生產。
土培葉菜倒茬作業繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業，而無土栽培換茬很簡單，只需將幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播種、定植、採收，不間斷地連續生產。所以水培方式便於茬口安排，適合於計劃性、合同性生產。
(3)解決蔬菜淡季供應的良好生產方式
葉菜類一般植株矮小，無需要增加支架設施，故設施投資小於果菜類無土栽培。水培蔬菜生長週期短，週轉快。水培方式有屬設施生產，一般不易被颱風所損壞。沿海地區颱風季節能供應新鮮蔬菜的農戶往往可以獲得較高利潤。
(4)不需中途更換營養液，節省肥料
由於葉菜類生長週期短，如果中途無大的生理病害發生，一般從定植到採收只需定植時配一次營養液，無需中途更換營養液。
果菜類由於生長期長，即使無大的生理病害，為保證營養液養分的均衡，則需要半量或全量更新營養液。
(5)經濟效益高
水培葉菜可以避免連作障害，複種指數高。設施運轉率一年高達20茬以上，生產經濟效益高。為此一般葉菜類蔬菜常採用水培方式進行。
五、無土栽培技術的優勢與其它應用
1.用於反季節和高檔園藝產品的生產
當前多數國家用無土栽培生產潔淨、優質、高檔、新鮮、高產的蔬菜產品，多用於反季節和長季節栽培。
例如，近幾年在厚皮甜瓜的東進、南移過程中，無土栽培技術發揮了巨大的作用，利用專用裝置，採用有機基質培技術，為南方地區栽培甜瓜提供了有效的途徑，在早春和秋冬栽培上市，經濟效益十分可觀;
還有，草本藥用植培和食用菌無土栽培，同樣效果良好。
2.在沙漠、荒灘、礁石島、鹽鹼地等進行作物生產
在沙灘薄地、鹽鹼地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產蔬菜和花卉，具有良好的效果。
在中國直接關係到國土安全和經濟安全，意義重大。例如，新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室，佔地面積34.2hm2，採用沙基質槽式栽培，種植蔬菜作物，產品在國內外市場銷售，取得了良好的經濟和社會效益。
3.在設施園藝中應用
無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應用，在中國設施園藝迅猛發展的今天，更具有其重要的意義。
中國現有溫室、大棚90萬hm2之多，成為世界設施園藝面積最大的國家，但長期土壤栽培的結果，連作障礙日益嚴重，直接影響設施園藝的生產效益和可持續發展，適合國情的各種無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙的難題中發揮了重要的作用，為設施園藝的可持續發展提供了技術保障。
4.在家庭中應用
採用無土栽培在自家的庭院、陽臺和屋頂來種花、種菜，既有娛樂性，又有一定的觀賞和食用價值，便於操作、潔淨衛生，可美化環境。
5.太空農業上的應用
隨著航天事業的發展和人類進住太空的需要，在太空中採用無土栽培種植綠色植物生產食物可以說是最有效的方法。
無土栽培技術在航天農業上的研究與應用正發揮著重要的作用，如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應用工作，有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功，並取得了很好的效果。
六、無土栽培的附屬設施
作者提示： 總之，無土栽培與常規栽培的區別，就是不用土壤，直接用營養液來栽培植物。
為了固定植物，增加空氣含量，大多數採用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、鋸木屑等作為固定基質。
其優點可以有效地控制花卉在生長髮育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的最佳要求。
由於無土栽培花卉不用土壤，可擴大種植範圍，加速花卉生長，提高花卉質量，節省肥水，節省人工操作，節省勞力和費用。
但是，無土栽培技術也有很多缺點，比如，一次性投資較大，需要增添裝置；如果營養源受到汙染，容易蔓延；營養液配製需要專業技術知識；營養液廢液容易形成汙染等。
一、無土栽培的發明和發展
19世紀中，W.克諾普等發明了這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。在二十一世紀人們進一步改進技術，使得無土栽培發展起來。
無土栽培不用土壤，為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑膠等作為支援介質，並可保持根系的通氣。
依據培養液使用形式，無土栽培可以分為水培、霧(氣)培、基質栽培。
二、無土栽培的栽培過程
1、無土栽培中用人工配製的培養液，供給植物礦物營養的需要。
2、無土栽培是一種不用天然土壤而採用含有植物生長髮育必需元素的營養液來提供營養，使植物正常完成整個生命週期的栽培技術。
3、在無土栽培技術中，能否為植物提供一種比例協調，濃度適量的營養液，是栽培成功的關鍵。
三、無土栽培的特點
1、適用於多種作物
多年的實踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、無土栽培水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土栽培的產量都比土壤栽培的高。
2、無土栽培營養液配方的多樣性
由於植物對養分的要求因種類和生長髮育的階段而異，所以配方也要相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素(N)，N可以促進葉片的生長;番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。
3、生長髮育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。
對苗期的番茄培養液裡的N，P，K等元素可以少些;長大以後，就要增加其供應量。夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實的質量。
培養同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。
4、無土栽培所用的培養液可以迴圈使用。
配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發生變化，逐漸不適合植物需要。
所以，在無土栽培營養液管理過程中，每隔一段時間，要用NaOH或HCI調節培養液的pH，並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測無土栽培定，所以可以自動控制所加酸、鹼或補充元素的量。但這種迴圈使用不能無限制地繼續下去。
5、用固體惰性介質加培養液培養時，也要定期排出營養液。
用點灌培養液的方法，供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候，培養液的濃度增加，這時需補充些水。
無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液，使之符合最優營養狀態的需要。
6、無土栽培中營養液成分易於控制。
可以隨時調節，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，只要有一定量的淡水供應，便可進行。
大都市的近郊和家庭也可用簡單的無土栽培法種蔬菜花卉。
四、無土栽培技術在葉菜生產中應用具有特別的效果
1.葉菜類水培的意義
絕大多數葉菜類蔬菜採用水培方式進行
(1)產品質量好
葉菜類多食用植物的莖葉，如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主，這就要求產品鮮嫩、潔淨、無汙染。
土培蔬菜容易受汙染，沾有泥土，清洗起來不方便，而水培葉菜類比土培葉菜質量好，潔淨、鮮嫩、口感好、品質上乘。 (
（2)適應市場需求 ，可在同一場地進行週年栽培。
葉菜類蔬菜不易貯藏，但為了滿足市場需求，需要週年生產。
土培葉菜倒茬作業繁瑣，需要整地作畦，定植施肥，澆水等作業，而無土栽培換茬很簡單，只需將幼苗植入定植孔中即可，例如生菜，一年365天天天可以播種、定植、採收，不間斷地連續生產。所以水培方式便於茬口安排，適合於計劃性、合同性生產。
(3)解決蔬菜淡季供應的良好生產方式
葉菜類一般植株矮小，無需要增加支架設施，故設施投資小於果菜類無土栽培。水培蔬菜生長週期短，週轉快。水培方式有屬設施生產，一般不易被颱風所損壞。沿海地區颱風季節能供應新鮮蔬菜的農戶往往可以獲得較高利潤。
(4)不需中途更換營養液，節省肥料
由於葉菜類生長週期短，如果中途無大的生理病害發生，一般從定植到採收只需定植時配一次營養液，無需中途更換營養液。
果菜類由於生長期長，即使無大的生理病害，為保證營養液養分的均衡，則需要半量或全量更新營養液。
(5)經濟效益高
水培葉菜可以避免連作障害，複種指數高。設施運轉率一年高達20茬以上，生產經濟效益高。為此一般葉菜類蔬菜常採用水培方式進行。
五、無土栽培技術的優勢與其它應用
1.用於反季節和高檔園藝產品的生產
當前多數國家用無土栽培生產潔淨、優質、高檔、新鮮、高產的蔬菜產品，多用於反季節和長季節栽培。
例如，近幾年在厚皮甜瓜的東進、南移過程中，無土栽培技術發揮了巨大的作用，利用專用裝置，採用有機基質培技術，為南方地區栽培甜瓜提供了有效的途徑，在早春和秋冬栽培上市，經濟效益十分可觀;
還有，草本藥用植培和食用菌無土栽培，同樣效果良好。
2.在沙漠、荒灘、礁石島、鹽鹼地等進行作物生產
在沙灘薄地、鹽鹼地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產蔬菜和花卉，具有良好的效果。
在中國直接關係到國土安全和經濟安全，意義重大。例如，新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室，佔地面積34.2hm2，採用沙基質槽式栽培，種植蔬菜作物，產品在國內外市場銷售，取得了良好的經濟和社會效益。
3.在設施園藝中應用
無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應用，在中國設施園藝迅猛發展的今天，更具有其重要的意義。
中國現有溫室、大棚90萬hm2之多，成為世界設施園藝面積最大的國家，但長期土壤栽培的結果，連作障礙日益嚴重，直接影響設施園藝的生產效益和可持續發展，適合國情的各種無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙的難題中發揮了重要的作用，為設施園藝的可持續發展提供了技術保障。
4.在家庭中應用
採用無土栽培在自家的庭院、陽臺和屋頂來種花、種菜，既有娛樂性，又有一定的觀賞和食用價值，便於操作、潔淨衛生，可美化環境。
5.太空農業上的應用
隨著航天事業的發展和人類進住太空的需要，在太空中採用無土栽培種植綠色植物生產食物可以說是最有效的方法。
無土栽培技術在航天農業上的研究與應用正發揮著重要的作用，如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應用工作，有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功，並取得了很好的效果。
六、無土栽培的附屬設施
作者提示： 總之，無土栽培與常規栽培的區別，就是不用土壤，直接用營養液來栽培植物。
為了固定植物，增加空氣含量，大多數採用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、鋸木屑等作為固定基質。
其優點可以有效地控制花卉在生長髮育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的最佳要求。
由於無土栽培花卉不用土壤，可擴大種植範圍，加速花卉生長，提高花卉質量，節省肥水，節省人工操作，節省勞力和費用。
但是，無土栽培技術也有很多缺點，比如，一次性投資較大，需要增添裝置；如果營養源受到汙染，容易蔓延；營養液配製需要專業技術知識；營養液廢液容易形成汙染等。