1969年，在丹麦人开始采用岩棉栽培的同时，美国人则开发了一种完全使用砂子作为基质的适于沙漠地区的开放式无土栽培系统。作为节水性农业项目，很快受到美国亚利桑那州、伊朗、阿拉伯联合酋长国的重视。

沙漠、半沙漠占地球陆地面积的1/4～1/3，分布于中东、北非、中国、南北美洲、大洋洲等地。在理论上这种系统具有很大的潜在优势，这些地区的砂子资源极其丰富，不需从外部运入，价格低廉，砂子不需每隔1～2年进行定期更换，属永久性的基质。砂培可以看作是砾培的一种，但其基质粒径比砾培小，且其保水性比砾培高。砂培系统的特征是砂粒基质能保持足够湿度，满足作物生长需要，又能充分排水，保证根际通气。但有时会因砂粒粒径过小，保湿量过大，而又不循环流动，导致溶氧供应量减少，通气不良的情况。因此，如何把握砂培不过干、不过湿是管理技术的关键。砂是无土栽培中应用最早的一种基质材料。其最大优点是取材广泛，价格便宜。砂的不同粒径组成，物理性质有着很大的差异。决定着栽培效果，粗砂透气好而持水力弱，细砂及粉砂相反。 

一、砂的选择

从砂的化学性质来看，由于砂的种类及来源不同，其pH值和微量元素含量都有较大的差别。鉴于以上所述，砂作为无土栽培的基质，使用中应注意以下几个方面。  1、不宜在大砂粒中加入土壤或细砂。J.S Dauglas认为粒径小于0.6mm的砂粒应占50%左右，大于0.6mm的应占50%左右。王儒钧等试验砂培的粒径组成为：砂子粒径大于2mm的占1.1%，2～1mm占6.9%，1～0.5mm占19.7%，小于0.5mm占72.3%。

墓质砂培沙漠、半沙漠地区占地球陆地面积的1/4~1/3,其环境条件不利于蔬菜栽培。美国亚利桑那州、伊朗、阿拉伯联合酋长国、以色列等沙漠地带,砂培已成为常用的蔬菜无土栽培方式。砂培的特征是砂粒基质能保持足够湿度,既满足作物生长的需要,又能充分排水,保证根系氧气。砂子取材方便,价格低廉,设施结构相对简单,因而基质砂培是近年来广东省发展较快的一种无土栽培模式。

二、砂培的设施结构

由于砂培采用滴灌法供液，一般供液量都超过8～10%，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，使多余的营养液排放到棚室外面。排液管依槽底形状不同而设置不同。“V”字形的槽底，排液管可设置在槽底中央；如中间高两边低的槽（图9-3），则设在槽外，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4～187.5px，孔隙朝下，即排水孔朝槽底。也可以从排水管腹部每隔40～1250px切割一道深入管径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。 

(一)设备构成砂培设备主要由4个系统组成,即保护系统、栽培系统、滴灌系统、控制系统。由于它是使用开放式滴灌,营养液不循环使用,根际周围的水气矛盾可通过滴灌调节,因而比水培模式节省了加氧系统。(1)保护系统与浮根水培相同O(2)栽培系统由栽培槽、砂组成。栽培槽由双层黑色聚乙烯薄膜(0.2毫米厚)铺底,两侧以砖砌成,规格为宽90厘米、高10厘米(2个标准砖高),砂粒的直径0.022毫米~2毫米均可用,但以0.6毫米~2毫米的中砂和粗砂较为理想。栽培槽可设水平或设立20∞的坡度,以利于排液,也可设置\"V\"字形槽底,下置排液管来排液。(3)滴灌系统由水泵、主管道、支管道、滴灌管、贮液池组成。营养液流动路线为贮液池(经水泵加压)→主管道→支管道→滴灌管→栽培槽→排液口O为防止管道堵塞,在水泵与主管道之间安装一个1∞目/厘米2纱网的过滤器。(4)控制系统由定时器、自动加水器、控温仪等组成。

(二)设施的性能特点(1)供液系统开放,营养液不循环,减少了病菌交互传染的危险。同时,每次滴灌用的都是新鲜营养液,较好地维持养分平衡,减少营养液调控的麻烦O(2)砂粒有一定的持水量,每天只需供液1~2次,可节省用电费用O(3)砂粒取材方便,设施简单易建,造价低,经营成本低。(4)栽培管理容易由于砂培比水培更接近土培,因而许多管理措施可借鉴土培,无须像水培那么严格,初学者更易上手。但是,砂培也有一些缺点,主要表现在以下几个方面:(1)换茬时消毒困难,费用大,更换新砂工作量大。(2)水和肥料用量较多,吸收利用率低于水培由于采用开放式滴灌,且砂的持水量有限,一部分水肥白白流走,使水肥消耗量增大O(3)容易产生盐分积累,引起植株中毒。同时,由于砂培滴灌是采用水分和养分同步供应的方式,如果蔬菜植株吸肥与吸水不同步,则肥水矛盾和水气矛盾难以解决。以上是以浮根水培和砂培为代表,介绍了水培和基质培各自的设备结构和性能,总之,元论是水培还是砂培,都有其各自的优点和缺点,采用哪种形式要依据环境条件、设备条件和自身技术管理水平而定O只要发挥自己的优势,扬长避短,一定能获得成功。 

全地面砂培床

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750px厚的砂层，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。 

三、供液系统

滴管和滴头接在毛管上，每一植株有一个滴头，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，对水源的要求也降低了许多，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形成，流量均匀。软灌带的成本低，使用方便，但使用寿命较短。

灌溉系统用的营养液，要经过一个装有100目砂网的过滤器，以防杂质堵塞滴头。

供液量和供液方法

在正常情况下，可根据作物对水分的需要来确定供液次数。每天可滴灌2～5次，每次要灌足水分，允许有8～10%的水排出，并以此来判断是否灌足。

每星期应对排水中的可溶盐总量测定两次（用电导率测定仪）。如可溶盐总量超过2000mg/l时，则应改用清水滴灌数天，让其溶盐，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，从对水分的需要来看，可能不需要天天多次滴灌。但从养分需要来看，有可能是需要滴灌的。此时可继续滴进营养液，让新营养液替换掉已在砂中被作物消耗去养分的旧营养液，以保证作物对养分的需要。如遇到滴量不多就有不少水排出时，可将营养液的浓度提高（总营养盐浓度不要超过2.5g/l）再行滴灌。