无土栽培之砂培技术述评

砂培是利用砂石为基质进行的一种无土栽培方式。笔者对砂培技术进行了总结, 介绍如下。

1 基质

砂是无土栽培中应用最早的一种基质材料, 取材广泛,价格低廉。砂的不同粒径组成、物理性质存在很大差异, 决定了栽培效果, 粗砂透气好而持水力弱, 细砂及粉砂相反。Sh ive研究结果表明, 粒径1. 0~ 1. 5 mm的砂粒, 其保水力为26. 8%, 0. 5~ 1. 0 mm 的为30. 2%, 0. 32~ 0. 5 mm 的为32. 4%, 0. 23~ 0. 25 mm的为37. 6% 。由于砂的种类及来源不同, 其pH值和微量元素含量均存在较大差异。因此, 砂作为无土栽培的基质, 使用中应注意: (1) 砂粒不宜过细, 以粒径0. 6~ 2. 0 mm为好。砂粒应均匀, 不宜在大砂粒中加入土壤或细砂。Dauglas J S认为粒径小于0. 6 mm 的砂粒应占50%左右, 大于0. 6mm 的应占50% 左右。王儒钧等认为砂培的粒径组成为: 砂子粒径大于2mm的占1. 1%, 1~ 2 mm的占6. 9% , 0. 5~ 1 mm 的占19. 7%, 小于0. 5 mm 的占72. 3% 。(2)砂子在使用前应进行过筛, 剔除大的砾石, 用水冲洗以除去泥土及粉砂。(3) 用前进行化学分析, 以确定有关成分含量, 保持营养成分的合理用量和有效性。(4)确定合理的供液量和供液时间, 防止因供液不足而造成缺水。

2 砂培的设施结构

2. 1 栽培槽

2. 1. 1 固定式栽培槽

一般为多用砖或水泥板筑成的水泥槽, 内侧涂以惰性涂料, 以防止弱酸性营养液的腐蚀, 也可用涂沥青的木板建造。槽的宽度为80~ 100 cm, 两侧深15 cm,中央深20 cm, 槽底呈“V”形, 并铺2层厚为0. 2 mm 的黑色聚乙烯塑料薄膜。由于砂培采用滴灌法供液, 一般供液量都超过了10%, 且不回收, 因此槽底部应有1：400的坡降, 以利于排液。另外还应设置排液管, 使多余的营养液排至棚室外。排液管依槽底形状而定。“V”字形的槽底, 排液管可设置在槽底中央; 如槽中间高两边低, 则设于槽外, 于道路边设一暗沟排液。设置槽中间的排液管可用多孔塑料管, 管径4~ 7. 5 cm, 孔隙朝下, 即排水孔朝槽底。亦可从排水管腹部每隔40~ 50 cm切割1道深入管径1 /3的缝隙作为排水通路, 缝隙朝底下, 以防作物根系阻塞孔隙。

2. 1. 2 全地面砂培床

整个温室地面全部铺砂, 做成1个大栽培床, 为了利于排水, 床底的坡降应稍大, 通常为1%200,在床上铺2层厚为0. 15~ 0. 2 mm 的黑色聚乙烯薄膜, 薄膜上按1. 5~ 2. 0m的间隔, 平行排列直径为4~ 6 cm的多孔塑料排液管, 排液管孔应向下。排出的营养液流到室外的贮液池中, 可用于大田施肥。排液管放好后, 铺上厚30 cm的砂层, 整平, 砂的厚度要均匀, 如深浅不一, 将导致基质中湿度分布不匀, 浅的地方作物根系可能会长入排水管中将其堵塞。

2. 2 供液系统

砂培通常采用滴灌方式供液。由供液主管道(直径32~ 50 mm)、支管道(直径20~ 25mm)、毛管(直径13 mm)、滴管和滴头组成。滴管和滴头接在毛管上, 每一植株有1个滴头, 务求每株滴液量相同。毛管在水平床面长度不能超过15m, 过长会造成末端植株的供液量小于进液口一端的供液量, 导致作物生长不一致。较为经济、方便的方式是选用多孔微灌软管代替上述滴灌系统, 使毛管、滴管和滴头溶为一体, 出水口位于软管轴线的上方, 管壁厚一般为0. 1~ 0. 2mm, 出水孔的孔径为0. 7~ 1. 0mm, 孔距为250~ 400mm, 对水源的要求也可大大降低, 直接铺在行间, 从微孔中流出营养液, 湿润基质。微灌带的出水孔采用特殊的机械加工方法制成, 流量均匀。软灌带的成本低, 使用方便, 但使用寿命较短。灌溉系统所用的营养液, 要经过装有100 目砂网的过滤器, 以防杂质堵塞滴头。

3 砂培技术要点

3. 1 营养液管理、配方及浓度

应根据所用砂的各种元素的含量对配方进行调整以确保各种养分的平衡, 另外营养液的生理反应要保持稳定。使用时, 应用低的剂量, 如果配方的生理反应稳定, 但剂量较高, 则可用其1 /2的剂量。

3. 2 供液量和供液方法

每天可滴灌2~ 5 次, 每次要灌足水分, 允许有8% ~ 10% 的水排出, 并以此判断是否灌足。每星期应对排水中的可溶盐总量测定2次(用电导率测定仪)。如可溶盐总量超过2 000mg /L 时, 则应改用清水滴灌数天,使可溶盐溶解, 以降低浓度。当出现低于滴灌用的营养液浓度后, 应重新改回用营养液滴灌。如遇连续低温阴雨天气,不需要多次滴灌。但从养分需要来看, 有可能需要滴灌。此时可继续滴进营养液, 让新营养液替换已在砂中被作物消耗完养分的旧营养液, 以保证作物对养分的需要。如遇到滴量不多而有水排出时, 可将营养液的浓度提高( 总营养盐浓度不要超过2. 5 g/L)再进行滴灌。

3. 3 基质消毒

一般每年进行1次, 也可1茬1次。常用消毒剂为1% 福尔马林溶液、0. 3% ~ 1% 次氯酸钙或次氯酸钠溶液。此外, 也可用溴甲烷等药剂消毒和其他方法消毒。

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