《甘肃砂田的研究与发展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《甘肃砂田的研究与发展.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、甘肃砂田的研究与发展甘肃砂田的研究与发展 摘要：起源于甘肃中部地区的砂田，是适应干旱、半干旱地区气候、地理、土壤条件的产物，具有明显改良和调节农田小环境的功效。文章简要回顾了甘肃砂田的发展和研究历史，分析了砂田的发展前景和砂田研究中亟待解决的几个问题，期望有助于新时期砂田的可持续发展和现代化生产模式的创新。 关键词：砂田；可持续发展；干旱半干旱地区；瓜类与蔬菜生产 砂田，也叫“铺砂地”或“石子田”，是地表铺盖了一层厚度615cm粗砂砾或卵石夹粗砂的田地，多见于我国西北干旱、半干旱地区，是广大劳动人民在长期适应干旱少雨及盐碱不毛之地的耕作实践中创造出来的独特抗旱耕作形式，属土壤覆盖和免耕制度范畴
2、。 砂田栽培是一种具有综合效能的旱作覆盖技术，它恰当地适应了干旱、半干旱地区的气候、地理、土壤等自然条件，具有明显的改良和调节农田小环境的功效。采用砂田法，可在年降水量200300 mm的干旱条件下，夺取粮菜瓜果的高产丰收。铺压砂田，发展砂田产业，在干旱地区农业和农村经济的发展中具有极其重要的作用和意义。 1甘肃砂田的历史与现状 我国的砂田起源于甘肃省中部地区，约在今永登与景泰两县交界处的秦王川一带。自创始之后，砂田就在陇中地区得到迅速发展，并扩展到毗邻的陇东、河西和宁夏、青海的部分地区。近年来，与甘肃白银市毗邻的宁夏中卫市砂田生产发展迅速，环香山地区已成为我国规模最大的砂田西、甜瓜生产基地。
3、 砂田的发展经历了漫长的过程，“甘肃的砂田是应当起始明代中叶，距今大约四、五百年的历史”。1949年，甘肃全省约有砂田3万hm2，到上世纪80年代中期，甘肃省砂田总面积达8万hm2左右。1990年，甘肃省政府发布的甘肃省基本农田保护管理暂行办法明确将砂田列为基本农田加以保护；至1992年底，甘肃省仍有砂田10万hm2。近年来，随着水果蔬菜无公害生产的兴起和与设施农业技术的结合。甘肃砂田又呈现不断扩大的发展趋势。酒泉市玉门、金塔、肃州等县区利用水砂田种植西瓜，产量达3 0004000妇，产值约2 000元。兰州市皋兰县砂田占全县总耕地面积的27.4，种植的砂田枣树成活率高、生长快、结果早，定植5
4、年667 m2鲜枣产量达100 kg。皋兰县在传统砂田基础上独创的“三膜一砂”甜瓜设施栽培模式，每hm2最高产量可达73 924.5kg果实品质优、口感好。白银市平川区利用砂田与日光温室优势互补，配套反光幕技术、捕虫板技术和农家肥施用技术生产无公害西、甜瓜，每667 m2平均产量3870 kg。 2甘肃的砂田研究 甘肃的砂田研究始于1942年，时任甘肃省农业改进所张家寺农艺试验总场主任的盛家廉(著名甘薯学家)在兰州市红古区的新铺砂田上试种棉花、华莱士甜瓜等多种作物，并根据期间作物生长状况与土壤温、湿度变化，撰写并发表了从甘肃的砂田来看铺砂防旱的作用一文，发表在1952年3月6日的人民日报上。
5、解放以后，甘肃砂田研究有2个主要时期。第1个主要在上世纪60-80年代，兰州大学、甘肃农业大学、甘肃省农业科学院、兰州市农业科学研究所和皋兰县农技站等多名研究人员对砂田的作用和管理进行了较系统的研究，取得了大量的资料和数据，在此基础上整理汇编出甘肃的砂田一书。第2个主要研究时期在上世纪90年代中期以后，随着设施园艺产业的迅速发展和人们对于农业生态环境污染、农业用水紧缺、水果蔬菜安全性等问题的广泛关注，甘肃农业大学、甘肃省农业科学院、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所及兰州市和白银市的研究人员在砂田耕作、砂田塑料覆盖、砂田土壤水分与养分动态、砂田西瓜甜瓜栽培与集雨补灌、砂田小麦育种等方面进行了更
6、加广泛深入的研究。特别在砂田西、甜瓜和果菜类蔬菜栽培方面，形成了砂田+地膜、砂田+小拱棚、砂田+塑料大棚、“三膜一砂”和日光温室砂田无公害栽培等多种生产方式。 3砂田的应用前景 砂田耕作法是一种特殊的免耕形式，既不同于传统的耕作法，也不同于现代的地膜覆盖和生物、秸秆覆盖，既有独特的优点，也具固有的缺陷。如何趋利避害、扬长避短，就成为砂田能否可持续发展的关键所在。 31砂田的主要缺陷 砂田虽有诸多优点。但也存在铺设费力、耕作不便、施肥困难和功效退化等问题。铺设费工、劳动繁重是砂田普及的一大局限。即使进行半机械化施工，营造667 m2砂田也需投入16个工，667 m2一次性投资约1500元，施肥困
7、难或者不平衡，是砂田耕作的另一大缺陷。按照传统耕作法，大部分旱砂田长期不施肥。连作造成土壤肥力下降，成为限制中、老砂田产量提高的主要因素，尤以030 cm耕层下降为甚。所以，要保证砂田作物持续优质高产，必须解决施肥难的问题，并注意有机、无机和氮、磷肥配合。 32砂田在西北地区的应用前景 我国西北干旱和半干旱地区幅员广大，自然条件与陇中不尽相同，但气候干旱、寒冷多风、无霜期短、水资源短缺、水土流失严重是共同特点。在西北地区干旱半干旱地区实行土壤免耕是有好处的，而砂田这种古老的旱作技术，符合免耕法的原理，其增温保温、促进早熟的独特效果是其他免耕覆盖方式不具备的，其快速入渗、减少降雨蒸发的效果亦优于
8、其他覆盖方式。在以旱作栽培为主或灌溉用水不足的地方，砂田兼具接纳雨水、增温保墒、压碱稳水的效应，效果优于地膜覆盖。对密度较大的农作物，砂田比地膜覆盖容易栽培；对于果树和经济林木等多年生植物，土壤管理简单，铺砂以后不必经常翻动，可避劳务不宜之弊；用于瓜类和果菜类等成行稀植的作物生产，砂田栽培更具有早熟、优质和施肥便利的优势。 河西、新疆、青海等绿洲地区，利用戈壁和地下的砾石建造“砂田”，除抗风蚀外，在叶面积指数较小时期和非生长季节可起到抑蒸保墒作用，最大限度保持土壤水分，缓解水源紧缺状况，提高干旱地区的农业产量。砂田具有抑制病虫草害的效果，生育期用药少、农产品污染轻，有利于无公害产品和有机农业的
9、发展。 有学者认为，与其他覆盖技术相比，砂石覆盖栽培费工多、成本高，加上社会技术经济的不断进步，灌溉条件的不断提高，新的覆盖技术的产生和生态农业的发展、退耕还林政策的落实，砂石覆盖技术发展潜力不大。笔者认为，在我国人口日益增多、工农业以及生活用水压力不断增大、生态环境恶化、环境污染加剧的今天，北方地区砂尘暴肆虐，水源潜力已近枯竭，黄河流域的水量剧减，地下水位日益下降，发展节水农业、控制水土流失已是干旱农业区的当务之急。笔者觉得，考虑到我国(特别是西北地区)水资源匮乏现状和地膜 覆盖对农村生态环境的污染等问题，砂田的可持续性远较地膜覆盖为大，应当努力改进砂田铺设和耕作管理方法，积极研发相应机械(
10、具)，克服其不符合现代农业发展方向的缺点，发挥其优于免耕覆盖和地膜覆盖的特殊优势，使之更加符合现代农业发展的要求，当能使砂田这种古老而又科学的耕作形式在现代节水农业中发挥独特的作用。近年来，宁夏中卫环香山地区发展了数万hm2连片砂田甜、西瓜，形成我国目前规模最大的砂田甜、西瓜基地，就是很好的1例。 也有研究者指出，铺设砂田导致无序采挖砂石，会加剧土壤、植被的破坏和生态环境的恶化，应限制发展嘲。但砂石采挖是否有序、能否破坏生态环境，并不取决于是否进行砂石采挖，而是取决于对砂石采挖的管理。 4振兴砂田亟待解决的几个科学与技术问题 半个多世纪的砂田研究虽然取得了不少成绩，然而，距离砂田(特别是新形势
11、下振兴砂田)生产的要求仍相距甚远，有许多重要的理论问题需要澄清，技术问题需要细化或规范。 41砂田的适宜地区与局限性问题 砂田本是我国干旱半干旱地区人民在极端严酷的生态、生产条件下“不得已而为之”的创造，虽有诸多优点，但并不具有普遍应用价值。砂田具有一定的增温保墒作用，但对作物生长环境的改良依然是有限的，区域气温、降水、大气干燥度和局域地形(坡向、坡度)、小气候和土壤类型等均会影响砂田效能。不具灌溉条件的旱砂田必须依赖于一定的降水量才能保障作物生长和产量形成，但目前尚不清楚保证不同作物旱砂田生产的临界水分需求(播期贮水量和生育期降水量及分布)。对众多农作物在各主要生态条件下的耗水规律已有不少研
12、究，但毕竟砂田(包括砂田覆膜)条件下作物的耗水规律不同于灌溉条件下或旱作土田。 42砂田铺设和耕作管理标准化问题 传统砂田是根据经验，南一定大小比例和厚度的砂石铺设而成，砂石的大小组成和厚度可能不但影响砂田铺设和耕作管理成本，还与砂田功效紧密相关。吕忠恕等曾将砂田覆盖物除去5 mm以下的细小砂砾后作为覆盖物铺在土壤表面，其提高土壤温度和含水量、抑制土壤水分蒸发量的效果和种植小麦的产量均优于传统砂田。但到目前为止，对于砂砾不同粒径和厚度的作用仍缺乏系统研究，一定程度上妨碍了砂田的标准化建设与耕作管理。 43砂田施肥与补充灌溉问题 一般认为，砂田老化的基本原因是砂土混合。但迄今仍缺乏关于砂土混合和
13、砂田条件下土壤养分、水分变化规律与砂田老化可能关系的研究。施肥困难一直是砂田生产的主要障碍之一，适合砂田条件的肥料类型及便捷施用技术应是砂田可持续发展的主要技术内容。自然降水不足时，补充灌溉可以大幅度提高砂田生产效益和水分利用效率，但对补充灌溉的临界时期、数量、方式和适宜机械仍缺乏必要的研究，尤其对瓜类和蔬菜等经济作物，在自然降水不足时进行补充灌溉，增产增效作用十分显著。 44砂田作物专用品种或适宜品种问题 砂田是基于恶劣自然条件和资源的免耕方式，应该有不同于大多数雨养农业和灌溉农业的作物品种。根据Donald的理想株型观点，在较优越的栽培条件下，应选择弱竞争力品种，以利于释放竞争器官中的光合
14、产物，更好地实现高产优质的目标。而砂田是干旱气候下的产物，需要高竞争力(特别是土壤水分竞争力)的品种，可能需要以根系冗余(伴随经济系数的下降)为代价换取生产的可靠性，但迄今对砂田主要作物专用或适宜品种的研究仍十分有限。虽然西、甜瓜一直是砂田栽培的主要作物。但迄今仍缺乏砂田栽培的专用或适宜品种。 45砂田作业机械化问题 砂田的主要缺陷之一是铺设、耕作、施肥和更新费工费力，现代化砂田的发展亟待相应机械(具)的支持。如何实现免耕机械和农艺措施的有机结合，提高资源利用效率，兼顾生产和生态效益，应成为砂田现代化的主要研究内容之一。 46病虫害控制与有机生产 大面积单一种植同种或近缘作物必然导致病虫草害流
15、行。砂田适宜的作物种类有限，较难实现有效的间作或轮作。特别是新开垦砂田的地区，原有的动植物区系和土壤微生物区系受到一定程度的损害，极易引发病虫害大面积暴发流行，但关于砂田生产条件下作物病虫害流行的控制依然缺乏应有的策略。 砂田的特殊(严酷)环境有利于病虫草害控制，如何将砂田的这种优势与无公害、绿色生产或有机农业的理念与关键技术相结合，创新砂田现代化生产模式，最大限度地提高砂田生产效益，应成为砂田发展和现代化研究的主要内容和方向。 总之，砂田的原理是先进的，其在适宜地区的作用也是其他覆盖方式不可替代的。但砂田铺设和耕作管理、砂田作物栽培管理技术仍比较落后，在新的经济、社会和技术条件下振兴砂田，需要在铺设规范化、耕作机械化、品种专门化、管理精准化、生产无害化(乃至绿色化、有机化)诸方面开展较为系统深入的研究，才能赋予砂田新的生机。 6