水耕栽培是什麼？如何打造一個水培系統？

新浪科技訊

水耕栽培是什麼？

水耕栽培的蔬菜

水耕栽培（Hydroponics）簡稱水培，是一種在沒有土壤的情況下種植植物的技術。「Hydroponics」這個詞源於兩個希臘詞根：「hydros」和「ponos」，前者意思是水，後者則表示工作。因此，我們可以將「Hydroponics」理解為「與水合作」。

和人類一樣，植物也需要營養物質才能生長。這些養分可以來自土壤，被植物根系吸收後運輸到不同的部位。幾個世紀以來，科學家們一直認為土壤是植物生長的基本要素，但實際上，土壤也可以很容易地被水培營養液取代。這種營養液又稱水耕溶液，含有植物生長所必需的一切營養物質。

如何在家中實現水耕栽培？

（1）制作水耕溶液

首先，我們需要創造一種可以替代土壤的營養液。簡單而言，水耕溶液就是水和對植物生長很重要的營養物質和礦物質，最基本的營養培養基必須含有氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫等元素。

大多數比例合適的水耕溶液都可以在市場上很容易買到。有許多書籍也詳細地解釋了制作水耕溶液所需的化學物質及其數量。然而，如果你喜歡更為「自然」的方式，以下就是一些可以使用的自然成分。

石膏、石灰、骨粉和蛋殼等物質富含鈣，香蕉皮富含鉀，面包酵母富含磷，而大豆和扁豆可以提供氮。不過用這些來制作水耕溶液也要小心，因為都沒有經過精細的測量和驗證，可能需要多次嘗試才能獲得你想要的結果。

（2）物理基材的設置

浴缸水培系統的基本設置

水耕栽培的一般思路是將植物固定在某種支撐物上，使其根系懸浮在下面的水耕溶液中，從而為植物提供源源不斷的營養物質。因此，如果你想成為一個「浴缸農夫」的話，你需要的不僅僅只是一個浴缸。你可以在浴缸邊緣上固定一張網，把植物放在上面，然後往浴缸裏倒入水耕溶液。

你也可以拿一根管子，在上面切出圓孔，然後把植物的根放入孔中，這樣就能使它們的根垂到下面的浴缸裏。如果植物太小，你可以用尼龍繩輕輕綁住根部，讓營養豐富的水分慢慢地向上流動。

簡而言之，你所需要做的就是確保水耕溶液的營養均衡，然後把植物根部浸入其中，並確保植株能夠獲得足夠的光線照射。

水耕栽培對比傳統農業有什麼優勢？

水耕栽培農場

首先，水耕栽培沒有那麼麻煩。如果你很喜歡種植植物，但又討厭在泥土裏挖來挖去，或是害怕各種小蟲子爬到身上，那麼水耕栽培便是你的最佳選擇。

由於植物在水培系統中可以獲得充足的水分和營養，不用花費過多的能量來發展複雜的根系，因此能提供更新鮮、更健康的植物產品，而且時間更短、產量更高。科學家們對比了水耕栽培和傳統耕作方法，發現前者種植的植物產量增加了17%。在另一項研究中，一株水耕栽培的馬鈴薯能收獲75個塊莖，而用土壤栽培的產量僅為3到5個；用水培法種植的馬鈴薯也比用盆種植的馬鈴薯大51%

在沒有條件進行傳統耕作的地方也可以使用水耕栽培。此外，水耕栽培也增加了生活空間裏的綠色區域。這種方法所需要的水和肥料只相當於土壤農業所需用量的10%和25%，這意味著運行成本更低。我們可以用更少的投入，也不需要太多的經驗，就可以種植出新鮮的蔬菜瓜果。

發表在《國際農業推廣雜志》（International

商業性的水耕栽培

自20世紀30年代早期以來，科學家就一直在以某種形式使用水耕溶液。不過，這些溶液都在實驗室的特定條件下受到精細控制，而且只用於研究植物結構和營養情況。在商業生產中，這項技術的應用遠不常見。

目前，我們也沒有可以從網上訂購的標准化水耕溶液。但別擔心，水耕栽培領域正以驚人的速度成長。據「美國商業資訊」（Businesswire）的一篇文章稱，全球水耕栽培市場預計將從2016年的2.2645億美元增長到2023年的7.2487億美元。

水耕栽培的缺點：為什麼沒有超越傳統農業？

一個主要原因是用於商業性水耕栽培裝置的初始成本可能很高。除了經濟方面的限制，阻礙水耕栽培大規模生產的還有另外三個問題。

首先，目前所有的水耕栽培技術都使用複雜的設備和昂貴的精煉材料。科學家們還沒有開發出足夠簡單的操作方法，供普通勞動者在很有限的幫助下使用。

其次，目前所有的技術最初都是用於植物的生理學和營養學研究，並不能解決大規模農業生產中面臨的問題。此外，科學家們也不完全了解水培系統的水動力學，比如，我們還無法准確解釋水培生長的植物為什麼會有不同的根結構。

結語

理論上，所有植物都可以水耕栽培，但我們不知道不同植物在不同氣候條件下對水培系統的反應；我們也不知道根系類型差異究竟有多顯著。最重要的是，我們還沒有弄清楚生長方式的重大變化將如何影響物種的未來演化。

甚至美國國家航空航天局（NASA）也在試驗水耕栽培，因為在太空中種植的植物可以為宇航員提供新鮮的食物和氧氣。他們正在試驗所謂的「生物再生生命支持系統」，目的是為月球和火星殖民任務提供食物來源。（任天）