自从李比希等科学家确立植物矿质营养学说以后，植物营养学家就没有停止过进一步的探索，约1851～1856年，布森戈用砂培法研究植物的矿质营养配比，1699年伍德沃德用水培法研究薄荷属植物的营养。萨克斯于1860年，克诺普于1858-1861年研究水培技术，他们用成分完全已知的无机盐来配制“营养液”来栽培植物获得成功，并制定出了能满足植物正常生长的营养配方，从此无土栽培技术诞生了。此后，植物营养与生理学家们不断深入研究，提出了一系列的营养液配方（已报道的逾200多种），最著名的有“霍格兰斯配方、园试配方、山崎配方”等，至今仍被沿用。我们国内有南京农大、华南农大、山东农大、浙江农科院、江苏农科院、上海市农科院、北京市蔬菜研究中心等单位先后研究了适合不同水质和基质栽培的营养液配方，指导于国内的无土栽培生产。

9、什么是化肥？普通化肥对土壤和环境有什么影响？无土栽培营养液的组成都有哪些元素？

化肥是指含有一种或多种植物所需要的矿物质离子的化学合成物，是一种“盐”。比如尿素是一种高含氮的化肥，硫酸铵是一种含氮和含硫的化肥，在尿素没合成之前，国内主要推广的氮肥就是硫酸铵，以前商业名称叫“肥田粉”，由于其中的硫离子植物需要不多，会在土壤中残留而造成土壤酸化和板结，故后来就被淘汰了。

常用的农用化肥有硫酸钾、磷酸二氢氨、硝酸铵、氯化钾、过磷酸钙、碳酸氢铵等，国内一些地方在刚开始推广化肥时，主要是推广追施氮肥，因为氮肥显效最快，后来发现单施氮肥植物生长繁茂、抗性差、结实少，而后开始注重磷肥、钾肥的使用，直到现在，大部分农民在追施化肥时，仍然以含氮、磷、钾素的单一肥料或含有这三种元素的复合肥来使用。

生产普通化肥的设施比较简陋，流程简单，通常用普通工业硫酸、硝酸、盐酸来与含磷、钾矿石进行反应，制造纯度较低的化学肥料。人们认为土壤的缓冲性比较好，化肥中所含的“杂质”会随降雨和灌溉水淋洗、稀释而不会伤害植物，不必要求纯度和是否含有有害物质，但是，无论有益还是有害化学物质，长期或超量使用均会造成土壤污染，并随地表水、地下水流向江河湖海，造成面源污染。

无土栽培植物，根系脱离了土壤环境，生长所需的营养和水份完全依靠人为供给来满足。矿质营养除了氮、磷、钾三种元素以外，还需补充其他10余种矿质元素。其中钙、镁、硫也是大量元素，这三种元素通常在土壤中比较丰富，一般短期内不追施这三种元素也不至缺乏，但长期连作栽培必然需要补充。其他如铁、硼、锰、锌、铜、钼、氯、镍等必需的微量元素，在温室土壤中也会随连作年限的延长其中的铁、硼、钼容易缺乏。如不注重各种必需元素的合理配施，植物生长就不健康，产量、品质就受影响，食用这样的蔬菜对人体也无益处。

因此，我们不仅要使作物高产，还要使作物本身生长健康、生长健壮，进而给我们提供健康的果实。

植物必需的矿物质离子也是人体必需的，如果食物中缺乏有益矿物质，或含有害矿物质离子（如重金属元素），则对人体健康危害很大，这是土壤栽培和使用普通化肥比较容易发生的问题，但在严格意义上的无土栽培，这种现象是完全可以避免。

10、近年来，为什么出现反对化肥的声音？人们谈化肥色变，化肥错了吗？矿质营养学说有错吗？

不是的！化肥本身没有任何问题！而是制造化肥和施用化肥的人出了问题！因为化肥好，人们依赖化肥，需要化肥，化肥造假问题出现了，劣质化肥出来了！。。。。农民为了高产，无限度、不科学地滥用化肥问题出现了。。。。从而使我们的土壤环境、地下水造成污染，土壤养分不平衡，土壤物理化学性状恶化，进而土壤微生态恶化，植物生长不健康，产量和品质下降。

难道这些问题是化肥本身的问题吗？这是人的问题！！是贪婪的人，不道德的人，不懂科学的人所作所为造成的！！化肥没有错，矿质营养学说更没有错！ 

11、土壤污染治理难度大，食品安全和健康威胁不可避免，是否有替代措施？

要解决土壤栽培的植物健康与食品安全问题，较为复杂，因为土壤环境是不可控的，“地气”是相通的，人们不合理的使用化肥和工业污染排放、汽车尾气、生活垃圾向环境中排放，都会通过降雨和地下水的径流而污染地下水，污染土壤环境。河水和井水是灌溉主要水源，地表水、地下水的水脉是相通的。采用受污染的水灌溉植物或生活饮用，对植物和人体健康都会产生危害。

土壤及大生态环境一旦受污染，是很难治理的，只能依靠大自然的力量经几十、几百乃至千万年，靠时间来降解或消除。为此，我们要清醒认识到，污染环境很容易，治理污染很难！

那是否有替代措施呢？有，这就是无土栽培。在欧洲，如荷兰、丹麦、瑞典等国家的温室蔬菜、花卉，80-95%是采用无土栽培来生产的，而且在荷兰已经限止用土壤栽培来生产蔬菜，因为土壤栽培会污染地下水，污染环境，土壤污染又会反过来污染植物。而无土栽培是封闭循环系统，完全可控，有害物质一律不准用到无土栽培系统中，营养液循环利用，不允许排放到环境中。所以，无土栽培不仅可以生产出完全无害的健康食品，还可以有效保护我们耐以生存的环境。其他如：以色列、西班牙、法国、日本、澳大利亚及一些岛国，其蔬菜、花卉生产基本依赖于无土栽培。

12、除了蔬菜产业化生产采用无土栽培，还有那些领域需要无土栽培技术？

不仅是蔬菜花卉产业化生产把无土栽培作为可持续发展的新型农业模式，在美国，早已把无土栽培技术用在航海和航天事业上，美军在二次世界大战期间，为了满足驻岛海军及航母上海军官兵的吃菜问题，就采用了基质培、水培技术生产黄瓜、番茄、生菜等新鲜蔬菜，同时，美国也在空间站的航天器中进行植物栽培，以供宇航员对新鲜食品需求和对绿色生命的向往。

2014年5月20日北京航空航天大学刘红教授带领的科研团队，在我国第一个“生物再生生命保障系统”的地基有人综合实验系统―“月宫一号”中开展了为期105天的科学实验，三位研究者在月宫一号中完全封闭生活和开展科研工作，实现了人与生物之间能量交换生命维持系统的成功运行，其中的植物栽培完全采用水培和基质栽培技术，三位实验人员每天食用无土栽培的蔬菜。

日本、丹麦、德国、韩国、中国等开展了完全闭锁环境中的“植物工厂”研究，植物工厂技术将成为未来人们获取健康、安全、稳定食物的重要途径。

13、无土栽培蔬菜的安全问题出在哪个环节？

无土栽培蔬菜是否有问题，还取决于配制营养液的原料、水质、资材及生产过程是否使用农药等的技术环节，就无土栽培技术本身来说，科学标准配制的无土营养液完全无毒无害！这和我们每天食用的“食盐”没什么区别，用于配制无土栽培的营养液原料都是“分析纯、化学纯乃至食品级”的单盐化合物，绝不是用普通化肥来配制营养液的，普通化肥和鸡粪如用于无土栽培，其中杂质和重金属含量较高，对作物产量和品质十分不利，不能实现标准化生产，智能化控制，综合成本高，生产者得不偿失。因此，我们提倡的无土栽培是采用标准无机营养液供给植物水肥的栽培方法，整个生产过程完全可实现自动化、标准化、智能化控制，可不受人为因素干扰和外界有害物质污染。这就是无土栽培有别于土壤栽培的显著特征和优越性。

14、国内现有无土栽培存在什么问题？

国内此前许多无土栽培研究及生产者，未按严谨科学的方式来配制营养液，而是借用我们传统土壤栽培的经验来搞无土栽培，只是不用土来种植作物，采用基质来代替土壤，供给的营养则采用普通化肥和有机肥，如氮磷钾三元复合肥、鸡粪、猪粪等代替标准的无机营养液。由于这些肥料水溶性差，不能用滴管灌溉，而是需要单独固体追施（一般是人工完成），施肥与灌水分开作业，不仅增添了田间管理的作业工序，而且“水肥不耦合”，未能实现水肥同步供给，从而降低了养分吸收速率。而且鸡粪、猪粪的杂质含量高，如盐份、重金属、抗生素、激素等均超标，复合肥的硫含量较高，这些肥料用于无土基质栽培，盐分富集迅速，养分难以实现平衡，作物正常生长受影响，基质利用周期缩短。

在水培营养液配制时，一些单位也搞小聪明，采用一些普通化肥、工业原料来配制营养液，不仅杂质多，影响了水培作物的正常生长，而且也因重金属和其他有害矿物质离子过高，使蔬菜品质受到影响，还有延用土壤栽培的管理经验管理无土栽培，对栽培设施系统的防护、营养液循环、利用、消毒以及对水质要求都未引以重视，导致水培系统感染病菌，造成栽培失败。