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前 言 西甜瓜是我国重要的高效园艺作物。改革开放以来,我国西甜瓜产业得到了 长足的发展,在促进农民快速增收和满足人民日益增长的生活需求方面发挥了巨 大作用。随着中国城乡经济的发展和居民生活水平的提高,西甜瓜在种植业中的 地位越来越重要,2012 年我国西甜瓜产业总产值达 2500 亿元以上,约占种植业 总产值的 6%,未来西甜瓜产业将为带动种植业发展和农业可持续发展做出更多 的贡献。 砂田也谓石田,是用不同粒径的砾石和粗砂覆盖在土壤表面而成的,是我国 西北干旱地区经过长期生产实践形成的一种保护性耕作方法,具有明显的蓄水、 保墒、增温、压碱和保持地力作用。因其起源于甘肃兰州,故也称为兰州砂田或 甘肃砂田,距今已有四五百年的历史,现已由兰州扩展到毗邻的陇东、河西和宁 夏、青海部分地区。实践证明,采用砂田耕作法,可在年降水量 200~300mm 的 干旱条件下,取得粮食作物的稳产,为保证 20 世纪六七十年代当地农民的口粮 供给发挥了重要作用,创造了世界农耕史上的奇迹。 近年来,随着砂田种植结构的调整,主要以种植西瓜、甜瓜等经济作物为主, 由于砂田区昼夜温差大,七八月份当地的最高温差可达十五六摄氏度,因此西甜 瓜糖分积累量高、品质优;砂田土壤富含氨基酸和锌、钙、钾、硒等微量元素, 因此西甜瓜营养全面;加之种植地处于荒漠化地区,远离城市和工业,且种植过 程不使用农药,因此西甜瓜纯天然绿色无污染,符合现代人们对农产品绿色环保 的要求。综合以上优点,砂田西甜瓜越来越受到消费者的青睐,销售市场广阔, 种植面积不断扩大。至 2007 年,宁夏中卫环香山地区已形成近 100 万亩连片种 植的纯天然绿色西瓜、甜瓜生产基地,自 2008 年以来,仅宁夏砂田西瓜种植面 积就进入全国前 10 位之列。砂田西甜瓜种植已成为干旱地区农业发展和农民增 收的理想之路,取得的巨大成果受到了党和国家领导人的高度重视。 砂田西甜瓜生产作为一种来源传统的耕作栽培模式,在目前生产发展实践中 也必然会表现出许多不适应产业化发展和市场化经济的问题。例如,干旱胁迫条 件下稳产但难增产,地表砂砾层覆盖导致施肥难度加大,施肥不平衡和浅施肥造 成肥料利用率低及土壤养分比例失调,种植年限增加与西甜瓜连作引起砂田老 ii 砂田西甜瓜水肥高效利用理论与技术 化、土壤肥力下降和连作障碍加重。以上一系列问题正在制约着砂田西甜瓜产业 的可持续发展。 为了保证砂田西甜瓜产业健康、有序和可持续发展,保障农民增产增收,自 2008 年以来,在“国家西甜瓜产业技术体系土壤肥料岗位项目(CARS-26-20 )” 的支持下,由甘肃省农业科学院牵头,在深入调查西北砂田区西甜瓜水肥资源利 用现状的基础上,综合分析已有研究成果,应用现代旱作农业、节水农业、作物 栽培和土壤与植物营养学等学科的先进技术,采取自主创新研究与国内外技术 引进消化创新相结合的方法,以水肥资源高效利用和作物高产优质为目标,从 覆膜抑蒸、化学保水、优化施肥、水肥耦合、有机培肥等机理研究入手,开展砂 田西甜瓜水肥高效利用理论和技术研究,集成了砂田西甜瓜水肥高效利用技术体 系。技术的示范推广不仅提升了当地农业效益,增加了农民收入,推动了砂田西 甜瓜产业的健康、可持续发展,而且对丰富我国旱作农业栽培技术理论具有重要 的科学意义。 本书分为 11 章,第一章综述和系统分析了世界与我国西甜瓜生产现状、区 域分布及近年来国内外西甜瓜水肥高效利用方面的研究成果。第二和第三章介绍 了砂田的一些基本概况,追溯了其历史起源,分析了砂田在干旱地区农业生产及 生态环境方面的作用与效果,阐述了砂田的铺设、耕作、更新方法与农机具及不 同作物在砂田的种植模式。第四章分别介绍了甘肃砂田和宁夏砂田的发展与分布 情况,论述了未来砂田的发展方向,分析了限制砂田发展的瓶颈问题,并提出了 解决的对策及建议。第五章从长期砂田土壤水热效应、物理结构、化学盐分与养 分及微生物变化特征等方面揭示了砂田退化机理。第六和第七章从土壤水热效应 揭示了旱砂田西瓜覆膜增产机理,明确了旱砂田西瓜的养分需求特征,并分析了 其氮磷钾肥单作效应及互作效应。第八至十一章为技术研究篇,针对目前砂田西 甜瓜生产中存在的水肥利用率低及土壤质量退化问题,分别提出了旱砂田西瓜养 分资源优化管理技术、砂田西甜瓜水肥一体化技术、旱砂田西瓜叶面追肥技术和 旱砂田土壤培肥与改良技术。书中还附有 3 项由研究团队制定并经甘肃省质量技 术监督局颁布实施的地方技术标准。 由于
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