随着药材需求增加，野生药用植物资源日益稀缺，药用植物栽培量不断增加。然而，农药残留、重金属含量超标等问题导致药材产量和品质衰退，随着农业种植制度的变革，耕地面积减少，限制我国中药材产业的可持续发展。设施无土栽培作为一种新型的栽培方式，具有环境可控、清洁、周年连续生产等优势，可提高作物产量。因此，开展设施内药用植物无土栽培的研究，有利于药用植物周年、规范化生产及中药材产业的可持续发展。桔梗是一味以根入药的常用中药，主治胸闷腹胀等病症，目前其无土栽培技术尚属空白。本研究以桔梗为试材，通过设施内无土栽培桔梗氮素营养、光环境参数、栽培基质及栽培装置的研究，为桔梗无土栽培提供技术支撑。主要试验结果及结论如下：1.设施无土栽培桔梗的氮营养条件是氮形态为硝态氮，氮水平5mmol·L-1。水培条件下，营养液中硝态氮浓度为5mmol·L-1时，与1、2.5和7.5mmol·L-1浓度相比桔梗根的干、鲜重和氮磷吸收量最大，其中根干重是1mmol·L-1硝态氮浓度处理的5倍，且每盆根鲜重高出5.56g；营养液中氮浓度为5mmol·L-1，氮形态全部为硝态氮而无铵态氮时，桔梗根的干、鲜重最大，差异显著，但营养液中氮形态为1mmol·L-1硝态氮加4mmol·L-1铵态氮时桔梗生长受到抑制，受氨毒害而烂根。以蛭石为栽培基质，营养液中硝态氮浓度为5mmol·L-1时桔梗地上部和根的干、鲜重最大，差异显著；氮形态组成中营养液中1mmol·L-1硝态氮加4mmol·L-1铵态氮时，桔梗根鲜重和根冠比最大。2.设施无土栽培桔梗光环境条件是LED光质为红蓝3:1，光周期16小时。LED红光下桔梗地上部干重最大，根干重最小，蓝光和红蓝光则相反，蓝光下桔梗的根冠比最大，红光最小，且红光下地上部氮吸收量最小，根部氮吸收量最大，差异显著；桔梗在LED红蓝光光强比为3：1且光周期16小时下地上部和根的生物量最大，地上部每株干鲜重分别达到1.4g和0.4g，而白光8小时光周期下只有0.14g和0.05g，根每株干鲜重有2.5g和1.09g，白光8小时光周期下只有0.15g和0.03g。3、设施无土栽培桔梗的基质组成为草炭、蛭石和珍珠岩的比例为1:2:1。采用6种不同体积比的草炭、蛭石和珍珠岩混合进行基质筛选，体积比为1:2:1时，桔梗根体积和开花数量最多，差异显著，但生物量在6种栽培基质间没有显著差异。4.半水培无土栽培装置可用于桔梗的栽培，单位平米产量高于露地。基于盆栽试验中桔梗根生长空间不足、溶解氧含量较少的弱点，研制一种半水培无土栽培装置，实现栽培基质与营养液分离根系生长空间增大，为桔梗根生长提供优良环境。玻璃温室内自然光下每平米可产桔梗1500g，高于露地土壤栽培300-800g。