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1969年，在丹麥人開(kāi)始采用巖棉栽培的同時(shí)，美國人則開(kāi)發(fā)了一種完全使用砂子作為基質(zhì)的適于沙漠地區的開(kāi)放式無(wú)土栽培系統。作為節水性農業(yè)項目，很快受到美國亞利桑那州、伊朗、阿拉伯聯(lián)合酋長(cháng)國的重視。 　　沙漠、半沙漠占地球陸地面積的1/4～1/3，分布于中東、北非、中國、南北美洲、大洋洲等地。在理論上這種系統具有很大的潛在優(yōu)勢，這些地區的砂子資源極其豐富，不需從外部運入，價(jià)格低廉，砂子不需每隔1～2年進(jìn)行定期更換，屬永久性的基質(zhì)。 　　砂培可以看作是礫培的一種，但其基質(zhì)粒徑比礫培小，且其保水性比礫培高。砂培系統的特征是砂?；|(zhì)能保持足夠濕度，滿(mǎn)足作物生長(cháng)需要，又能充分排水，保證根際通氣。但有時(shí)會(huì )因砂粒粒徑過(guò)小，保濕量過(guò)大，而又不循環(huán)流動(dòng)，導致溶氧供應量減少，通氣不良的情況。因此，如何把握砂培不過(guò)干、不過(guò)濕是管理技術(shù)的關(guān)鍵。 　　一、基質(zhì) 　　砂是無(wú)土栽培中應用最早的一種基質(zhì)材料。其******優(yōu)點(diǎn)是取材廣泛，價(jià)格便宜。砂的不同粒徑組成，物理性質(zhì)有著(zhù)很大的差異。決定著(zhù)栽培效果，粗砂透氣好而持水力弱，細砂及粉砂相反。Shive研究結果表明，1.5～1.0mm粒徑的砂粒，保水力為26.8%，1.0～0.5mm的為30.2%，0.5～0.32mm為32.4%，0.23～0.25mm為37.6%。 　　從砂的化學(xué)性質(zhì)來(lái)看，由于砂的種類(lèi)及來(lái)源不同，其pH值和微量元素含量都有較大的差別。鑒于以上所述，砂作為無(wú)土栽培的基質(zhì)，使用中應注意以下幾個(gè)方面。 　　1.砂粒不宜過(guò)細，可選用0.6～2.0mm粒徑組成的為好。砂粒應均勻，不宜在大砂粒中加入土壤或細砂。J.SDauglas認為粒徑小于0.6mm的砂粒應占50%左右，大于0.6mm的應占50%左右。王儒鈞等試驗砂培的粒徑組成為：砂子粒徑大于2mm的占1.1%，2～1mm占6.9%，1～0.5mm占19.7%，小于0.5mm占72.3%。 　　2.砂子在使用前應進(jìn)行過(guò)篩，剔除大的礫石，用水沖洗以除去泥土及粉砂。 　　3.用前進(jìn)行化學(xué)分析，以確定有關(guān)成分含量，以保持營(yíng)養成分的合理用量和有效性。 　　4.確定合理的供液量和供液時(shí)間，防止因供液不足而造成缺水。 　　二、砂培的設施結構 　?。ㄒ唬┰耘嗖?　　1.固定式栽培槽一般為多用磚或水泥板筑成的水泥槽，內側涂以惰性涂料，以防止弱酸性營(yíng)養液的腐蝕，也可用涂瀝青的木板建造。槽的寬度為80～100cm,兩側深15cm，中央深20cm，橫底呈“V”形，橫底鋪雙層0.2mm厚黑色聚乙烯塑料薄膜。 　　由于砂培采用滴灌法供液，一般供液量都超過(guò)8～10%，且不回收，因此槽底部應有1：400的坡降，以利于排液。另外還應設置排液管，使多余的營(yíng)養液排放到棚室外面。排液管依槽底形狀不同而設置不同。“V”字形的槽底，排液管可設置在槽底中央；如中間高兩邊低的槽（圖9-3），則設在槽外，于道路邊設一暗溝排液。設置槽中間的排液管可用多孔塑料管，管徑4～7.5cm，孔隙朝下，即排水孔朝槽底。也可以從排水管腹部每隔40～50cm切割一道深入管徑1/3的縫隙作為排水通路，縫隙朝底下，以防作物根系阻塞孔隙。 　　2.全地面砂培床這是另一種砂培形式，由美國Arizona州開(kāi)發(fā)的，非常適于在沙漠地區應用。在整個(gè)溫室地面上全部鋪上砂，做成一個(gè)大栽培床，為了利于排水，床底的坡降應稍大，通常為1：200，在床上鋪兩層0.15～0.2mm厚的黑色聚乙烯薄膜，薄膜上按1.5～2.0m的間隔，平行排列直徑為4.0～6.0cm的多孔塑料排液管，排液管孔應向下（圖9-4）。排出的營(yíng)養液流到室外的貯液池中，可用于大田施肥。排液管放好后，鋪上30cm厚的砂層，整平，砂的厚度要均勻，如深淺不一，將導致基質(zhì)中濕度分布不勻，淺的地方作物根系可能會(huì )長(cháng)入排水管中將其堵塞。 　?。ㄒ唬┕┮合到y 　　砂培通常采用滴灌方式供液。由供液主管道（φ32～50mm）、支管道（φ20～25mm）、毛管（φ13mm）、滴管和滴頭組成。滴管和滴頭接在毛管上，每一植株有一個(gè)滴頭，務(wù)求每株滴液量相同。毛管在水平床面長(cháng)度不能超過(guò)15m，過(guò)長(cháng)會(huì )造成末端植株的供液量小于進(jìn)液口一端的供液量，導致作物生長(cháng)不一致。 　　較為經(jīng)濟、方便的方式是選用多孔微灌軟管代替上述滴灌系統，使毛管、滴管和滴頭溶為一體，出水口位于軟管軸線(xiàn)的上方，管壁厚一般為0.1～0.2mm，出水孔的孔徑為0.7～1.0mm，孔距為250～400mm，對水源的要求也降低了許多，直接鋪在行間，從微孔中流出營(yíng)養液，濕潤基質(zhì)。微灌帶的出水孔采用特殊的機械加工方法形成，流量均勻。軟灌帶的成本低，使用方便，但使用壽命較短。 　　灌溉系統用的營(yíng)養液，要經(jīng)過(guò)一個(gè)裝有100目砂網(wǎng)的過(guò)濾器，以防雜質(zhì)堵塞滴頭。 　　三、砂培技術(shù)要點(diǎn) 　?。ㄒ唬I(yíng)養液管理 　　1.配方及濃度 　　從砂的化學(xué)性質(zhì)看，pH值一般為中性或偏酸，除Ca的含量較高，其他大量元素含量都偏低。各種微量元素在砂中都有一定的含量，很多砂中Fe的含量較高且可被植物利用，Mn和B含量?jì)H次于Fe，有時(shí)可以滿(mǎn)足作物需要。 　　另外，砂培基質(zhì)的緩沖能力較低，且是采用開(kāi)放式供液，在基質(zhì)中貯液不多，以致使基質(zhì)中營(yíng)養液的成分、濃度和pH反應會(huì )變化較大。 　　因此，在選定營(yíng)養液配方時(shí)，應根據所用砂的各種元素的含量對配方進(jìn)行調整以確保各種養分的平衡，另外營(yíng)養液的生理反應應比較穩定。使用時(shí)，應用低的劑量，如果配方的生理反應穩定，但劑量較高，則可用其1/2的劑量。 　　2.供液量和供液方法 　　在正常情況下，可根據作物對水分的需要來(lái)確定供液次數。每天可滴灌2～5次，每次要灌足水分，允許有8～10%的水排出，并以此來(lái)判斷是否灌足。 　　每星期應對排水中的可溶鹽總量測定兩次（用電導率測定儀）。如可溶鹽總量超過(guò)2000mg/l時(shí)，則應改用清水滴灌數天，讓其溶鹽，以降低濃度。當出現低于滴灌用的營(yíng)養液濃度后，應重新改回用營(yíng)養液滴灌。 　　如遇連續低溫陰雨天氣，從對水分的需要來(lái)看，可能不需要天天多次滴灌。但從養分需要來(lái)看，有可能是需要滴灌的。此時(shí)可繼續滴進(jìn)營(yíng)養液，讓新?tīng)I養液替換掉已在砂中被作物消耗去養分的舊營(yíng)養液，以保證作物對養分的需要。如遇到滴量不多就有不少水排出時(shí)，可將營(yíng)養液的濃度提高（總營(yíng)養鹽濃度不要超過(guò)2.5g/l）再行滴灌。 　?。ǘ┗|(zhì)消毒 　　一般每年進(jìn)行1次，也可以1茬1次。以消除包括線(xiàn)蟲(chóng)在內的土傳病蟲(chóng)害為主。常用消毒劑為1%福爾馬林溶液、0.3%～1%次氯酸鈣或次氯酸鈉溶液。藥劑在床上滯留24h后，用水清洗3～4次，直至完全將藥劑洗去為止。此外，也可用溴甲烷等藥劑消毒和其他方法消毒，方法可參照本書(shū)基質(zhì)消毒部分。（ 未知）