郭守金(宁夏农林科学院种质资源研究所)
一、为什么要培肥压砂地？
1、培肥地力的原因有哪些？
二、怎样做好压砂前重施底肥及轮作的作物种类有哪些？
1、压砂前应细致整地，重施基肥。
2、轮作方式有哪些？
三、怎样才能长期使用压砂地及重要措施有哪些 ？
1、坚持推广秋春施肥。
2、压砂地耙砂抄砂。
3、宽覆膜保丰收。
4、坚持轮作倒茬制度。
5、新压砂地提质增效的技术措施有哪些？
6、延缓中压砂地老化的技术措施有哪几项？
7、老压砂地的更新有哪几种方法？
8、控制规模，实现压砂瓜可持续发展。
0、我国压砂地的概况
压砂地是我国西北干旱半干旱地区独特、传统的抗旱耕作形式，是劳动人民长期与干旱斗争，为适应干旱少雨及盐碱不毛之地而创造的旱农耕作方法，属土壤覆盖保墒技术之一。是在土地上铺 1层10～15cm厚的砂砾层进行耕种。它起源于甘肃兰州，故也称为兰州砂田、甘肃砂田 。
• 我国砂田主要分布在宁夏和甘肃省中部,以兰州市为中心的干旱半干旱地区以及青海、新疆部分地区。在世界上其他降水稀少的地方也有砂田，如法国、美国、瑞士以及南非等。据统计2007年四省区砂田种植西甜瓜面积约181.5万亩，其中，甘肃省79.5万亩（现稳定在67.5万亩），占43.8%，宁夏100.05万亩，占55.09%，青海等省各有万亩左右。
• 甘肃的压砂地因发展较早，目前已大面积老化，生产水平低，已不作为主导农业，因而面积在大幅度减少。如永登县现压砂地面积为9.3万亩，皋兰县为10.95万亩。压砂地有所发展的只有靖远县，总面积达到40.05万亩，是甘肃省压砂地面积最大的一个县。而中卫的压砂地已由2007年的100.05万亩发展到目前的108.75万亩，并且还在发展。
• 许多研究表明,砂田具有减少蒸发和径流, 提高水分的入渗和土壤温度, 阻止水土流失和土壤次生盐渍化的作用。砂田能有效地协调水、肥、气、热的矛盾,有利于作物的高产、 稳产和早熟。
一、为什么要培肥压砂地？
• 1、培肥地力的原因有哪些？
①砂田寿命长，延续时间久，长达30～40年。因此,压砂地在铺砂前施足基肥是砂田稳产和延长寿命的关键。砂田在压砂前不多施肥而直接种植，这种掠夺式的栽培不利于砂田寿命的延长和产品品质的改善和产量的提高。而铺砂后再大量施肥，既费时又费工，对土壤耕层不利。
• ②随着压砂地的使用年限延长，土壤养分会下降、团粒结构变坏，产量降低。
• 据蒋齐等2007年～2009年，对中卫城区香山的片石砂田和中宁县鸣沙镇卵石砂田不同压砂类型及压砂年限的土壤养分性状的研究指出：农田压砂初期降低pH值，但随着压砂年限的增加，土壤pH值呈上升趋势；土壤全氮，有机质，碱解氮，速效钾表现为随着压砂年限增长呈下降趋势。土壤速效磷压砂一年后迅速下降。以上结果说明压砂地随着年限增长，pH值上升，土壤养分下降，土质日趋贫瘠，团粒结构变坏。
• 根据蒋齐等调查不同类型压砂地西瓜的产量表现为，随着压砂年限的增加，西瓜产量明显下降，其中农田压砂地1～3年的产量为800～1000kg/亩，压砂20年的产量仅为200～300kg/亩。农田压砂5～8年、10年、15年、20年分别比压砂1～3年的产量下降了33.3%、38.8%、55.5%、71.1%。荒山压砂1～3年的产量较高，为700～800kg/亩，最低为压砂25年。产量仅为150～200kg/亩，压砂5～8年、10年、15年、25年的产量分别比压砂1～3年的下降30.6%、40%、60%、73.3%。
• ③年年连作，病虫害严重。
• 砂田一般可持续生产50～60年。宁夏百万亩砂田以种植压砂西瓜为主，而且普遍进行连作。如果一种压砂瓜在同一块砂田上连续种植，对于其所需养分，年年不断吸收。土壤营养元素必然缺乏，而对于其他不需要吸收的营养元素必然过剩，地力得不到充分利用。其次，压砂瓜地下部分的根系吸收范围只固定在一定范围内，同样造成营养缺乏。再次，是压砂瓜的病虫害，其病原菌常潜伏于土壤，如西瓜的枯萎病，其病菌孢子常在土壤中越冬，次年继续危害。
• 年年连作，无疑是为病菌培养寄主。 同时，压砂瓜的害虫常常在杂草、残株土壤中越冬。如瓜虫蚜、红蜘蛛等多是压砂瓜的虫害。年年连作，就等于为害虫滋生繁殖提供了寄主植物。此外，连作之后，其根系也会大量分泌出对自身有害或有毒物质，这对于有益微生物也会越抑制作用。当分泌于土壤的有害物质得不到分解时，自然会影响压砂瓜的生育。
• ④土石混合及自然封化。
• 宁夏在中部干旱带的山坡地、坡地、山前洪积扇等处修建的压砂地。在修建前均未进行防洪渠坝和排水系统的规划。一遇暴雨或洪涝灾害极易被洪水冲刷或淤漫砂田，混入泥土造成砂田被毁，使农户遭受经济损失。片砂石在自然的刮风下雨和耕作时会自然封化与混合。长期以来造成通气性差，对作物生长不利、易坏根。
• 目前耕种的100万亩压砂地，由于施肥及耕作不当，到2018年很可能成为老砂地，面临着弃耕摞荒的危险。
二、怎样做好压砂前重施底肥及轮作的作物种类有哪些？
• 1、压砂前应细致整地，重施基肥
• 砂田寿命长，延续时间久，因此。土地选好后在铺设前应进行细致的整地、犁地、耙耱、填压、捡净草根，保持耕层土壤表实下虚的结构。伏天耕翻暴晒，熟化土壤，秋天再耙耱收墒保墒，达到地绵墒多绝无杂草。铺砂石要做到三犁三耙及施肥前两犁两耙，结合施肥再犁一次，然后镇压墩实，待封冻后再铺砂。
• 砂田的寿命长达40～60年，土地在铺砂前施足基肥是砂田稳产和延长寿命的关键。据甘肃省砂田研究组资料，景泰县有一块砂田压砂前施肥灰粪1.5万㎏，亩产粮食150㎏，维持了二三十年。肥料的种类和施肥数量各地因肥源不同而有差异，一般有羊粪、厩肥、鸡粪、牛粪、油饼等，每亩宜施4000～5000㎏，施肥方法有以下几种：
• ①肥料多，分两次施，现在砂田土壤犁地前施基肥，施肥后犁地，使肥料与土壤充分混合，再于铺砂前撒施压实随即铺砂。
• ②在后一次犁地时施一次肥，使表土与肥料混合。
• ③犁地时不施肥，在犁地耙耱平整后于土表撒一层肥，加以耙耱，使表土与肥料混合。
• ④砂田在耕种3～4年后应起开砂石层条施、穴施有机肥，每亩2000～3000㎏以恢复和提高地力。
• 2、轮作方式有哪些？
• 沙田一般可连续生产40～60年，因此只有正确地安排好轮作，制定合理而又长远的轮作计划，才能保证砂田种植区的可持续发展。中卫市的压砂瓜生产均为一年一熟，宜采用定区轮作即各轮作区按预定的作物轮换顺序逐年轮换种植一种作物。据鲁长才等人的研究分析，砂田轮作的类型按作物组成分为瓜→豆轮作、瓜→油轮作、瓜→粮轮作、瓜→瓜轮作等。
• 砂田轮作的年限主要根据压砂瓜主要土传病害，在栽培环境中存活年限和侵染的不同情况而定，需间隔2～3年的有南瓜、矮生豇豆、矮生脱水番茄等；需间隔3～4年的有豌豆、黄豆、甜瓜、辣面辣椒、油葵等；需间隔5年以上的有西瓜、籽瓜等。确定砂田轮作的顺序，应考虑到砂瓜的生物学特性、需肥特点、土壤理化性状、茬口合理安排、生产与市场的需求等因素。
• ⑴压砂瓜轮作的依据是什么？
• ①宁夏压砂瓜生产都处于中部干旱带，土壤均为灰钙土，少部分为黄绵土，这些土壤均为碱性，缺氮和磷，缺有机质，同时土壤疏松，保水保肥性差，因此轮作方案中应安排豆科作物和禾本科作物以增加土壤中氮素含量和有机质含量，以提高土壤团粒结构和凝聚性。
• ②每个轮作计划方案中的作物种类以主作压砂瓜为主，配以3～5种作物，如豌豆、矮生豇豆、绿豆、矮生脱水番茄、辣面辣椒、油葵、芝麻、小麦为辅。在一个计划方案中，需要有计划地安排一定数量的养地作物如豌豆、绿豆等。以利生物养地效益，同时，根据作物之间的异质效应，应尽量将不同品种的作物组合在一起，充分利用他们它们之间的轮作效果；应尽量避免将相互感染病虫、草害或彼此间有严重的不适应的作物组合在一起。
• ③轮作顺序的原则是养地作物在前、用地作物在后。如在豆类作物之后，需要紧接着种植吸肥多而又经济价值高的压砂瓜，或在压砂瓜后随即安排豆类等养地作物，即把压砂瓜安排在轮作中的最好位置，取得较好的经济效益和社会效益。
• ④压砂瓜轮作的年限应考虑其“错位种植”的年限，调查情况看，一般以3～4年为宜。如果年限过长，易使土壤中土传病害如瓜类枯萎病或其它土传病害的病菌积累过多而蔓延导致全田压砂瓜受害无法控制。根据李爽等人的调研分析，下面介绍几种轮作模式和轮作年限供参考：
• a.压砂西瓜（第1年～第3年）→压砂豌豆（第4年～第5年）→压砂西瓜（第6年～第9年）→压砂绿豆（第10年～第11年）→压砂西瓜（第12年～第14年）→压砂小麦（第15年～第16年）→压砂甜瓜（第17年～第20年）。
• b.压砂西瓜（第1年～第3年）→压砂矮豇豆（第4年）→压砂甜瓜（第5年～第6年）→压砂扁豆（第7年）→压砂西瓜（第8年～第10年）→压砂芝麻（第11年）→压砂南瓜（第12年～第13年）→压砂绿豆（第14年）→压砂甜瓜（第15年～第16年）→压砂豌豆（第17年）→压砂西瓜（第18年～第20年）。
三、怎样才能长期使用压砂地及重要措施有哪些？
• 1、坚持推广秋春施肥
• ①优质有机肥的配制、腐熟、杀虫消毒技术应用。采用羊粪、鸡粪、人粪尿、磷钾肥等混合堆积、腐熟、杀虫消毒，配制高效有机肥，粉碎、机播。实现改进土壤结构、提高肥效、培肥地力。
• ②压砂地前茬作物收后,首先在明年种植带，用4行播肥机深楼播过筛高效有机肥250㎏、碳铵30㎏和三料复合肥20㎏,随后反复耙耕砂田,保持砂田疏松,以便接纳雨水。来年春季3月下旬再进行浅耙耱数遍，达到砂田疏松保商，便于种植操作。如果没有进行秋施肥的，可于3月下旬先用4行播肥机深楼播过筛高效有机肥250㎏和三料复合肥30㎏,随后进行浅耙耕耱数遍。
• 2、压砂地耙砂抄砂：在西瓜伸蔓中期或坐瓜期均可使用7行耙砂机，在行间种植带浅耙砂一遍，能有效破坏压砂地板结和铲除杂草生长环境，便于接纳雨水和增加砂地通气性。
• 3、宽覆膜保丰收：据李应海试验研究，宽覆膜比条覆膜处理的（宽膜1.4 m ，灌定额4m3，条膜0.8 m）产量提高 42.56%，土壤含水率平均提高2.35%，纯收入达691.9元，增收209.6元。
• 4、坚持轮作倒茬制度
• 据鲁长才等人的研究分析，宁夏压砂地现状和利用年限，随着压砂年限的增加，西瓜产量明显下降，压砂5～8年、10年、15年、25年的产量分别比压砂1～3年的下降30.6%、40%、60%、73.3%。目前正在耕种的这100.6万亩压砂地，到2018年有可能将全部成为老砂地，面临着弃耕撂荒的危险，针对这个问题从轮作倒茬入手，研究砂地持续利用的问题。
• 轮作倒茬是压砂地可持续发展的重要措施，如何选择倒茬作物又是轮作的关键措施。为此宁夏大学农学院试验种植了油葵、蓖麻、棉花、芝麻、花豆、绿豆、辣椒等作物。试种结果表明，油葵、蓖麻植株蒸腾耗水多，而压砂地土层含水量很低，不利于轮作后的下一茬作物种植；棉花则因香山地区无霜期短、秋凉早，成熟棉桃仅为45.8%；
• 芝麻因籽粒小，播种深度不易掌握，保苗困难，产量低；绿豆、花豆需随黄随收，收获不及时，易裂荚落粒，影响产量；辣椒虽效益稍高，但需肥需水多，管理费工。以上作物均不太适宜在压砂地大面积推广种植。应需加大对轮作倒茬研究的力度。
• 5、新压砂地提质增效的技术措施有哪些？
• 压砂地习惯上分为新压砂地、中压砂地、老压砂地，但各地对这3种压砂地的划分都不相同。根据研究监测，压砂1～3年的地块，土壤有机质、活性酶和微生物含量都很高，西甜瓜产量最高；压砂4～10年的压砂地西瓜产量处于平均水平；10年以后土壤有机质、活性酶和微生物含量都明显下降；25年以后，压砂地有机质、活性酶和微生物含量衰减非常明显，生产力非常低。因而要利用好新压砂地，提质增效。
• ①发展压砂地设施西甜瓜
• 在山区压砂地应大力发展小拱棚和大拱棚西甜瓜，向甘肃皋兰县和宁夏海原县高崖乡学习。压砂地设施西甜瓜可以提早上市，减轻西甜瓜集中上市的销售压力，提高效益。
• ②重投入增加种植密度，力争优质高效
• 对新压砂地的高效利用，有经济实力的可以发展设施农业，经济实力弱一些的，可以采取集中投入的策略，将拟定投向老压砂地的肥料全部投入新压砂地，让老压砂地歇茬蓄势。
• 像甘肃那样，把种植带上的砂砾层铲起，重施有机肥，配合施入有机无机生物菌肥，施后压实，覆盖上砂砾层，再种西甜瓜。西瓜种植密度由现在的每667㎡230株增加到350株，若每株产量按5 kg，则每亩西瓜产量可提高500kg，经济效益也会大幅度提高。
• 6、延缓压砂地老化的技术措施有哪几项？
• 根据甘肃省一些改良中老压砂地的做法，中卫市对目前的一些中压砂地，应采取4项技术措施延缓其老化。
• ①严格轮作倒茬及歇地
• 对中压砂地采取种瓜倒茬、歇养结合的耕作制度。第1年种植西瓜，第2年种植甜瓜或豌豆，第3年歇茬，第4年再种瓜，依此轮作。
• 一是第一年种西瓜，第二年种甜瓜，因甜瓜抗盐碱能力强，影响不大，第三年歇茬，可以施入一些粗有机肥，使其腐烂熟化，恢复地力；二是歇茬时压砂地可以充分接纳降水，淋洗混在砂隙中的土，减轻砂土混合的程度，且不种作物不消耗水分，可以蓄墒；三是歇茬时无病菌寄主，可减少病虫害基数，为第4年再种瓜创造条件。
• ②加大投入，增施有机肥
• 据研究监测，随压砂地利用年限的延长，土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效钾快速下降，土壤养分全面衰退。因而，改良老压砂地首先要增施有机肥，每667㎡施用有机肥1500 kg以上，坚持每年施用，保持地力，延缓老化。
• ③选用生物菌肥、腐殖酸肥
• 应施用生物菌肥，增加土壤微生物群落，改良压砂地。要把生物菌肥作为延缓压砂地老化的战略性肥料，进行全面推广应用，每667㎡施用150～200 kg，坚持每年施用，并搭配施用腐殖酸肥，有条件的可配合施用油渣饼，以提高西甜瓜的品质。
7、老压砂地的更新有哪几种方法？
只要是压砂地，必然有老化的过程。甘肃省压砂地因压砂质量好，轮作倒茬搞得好，一般认为压砂地种15年就老化了。中卫香山压砂地以种植西甜瓜的产量水平来衡量，认为压砂地种植瓜类10年就开始老化，这和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所监测的各种养分、水分等理化性状、微生物衰减的情况是相吻合的 。
• ①推砂施肥，重压更新
• 向甘肃学习，有山沟的地方，将老砂层推到山沟里，推出的裸地，重施有机肥、配合施用生物菌肥，施后深翻混匀、耱平、压实，再重新压砂，进行更新。
• ②因地制宜，发展枣树和枸杞
• 不适宜种植瓜类的老压砂地可栽植枣树，在海拔1400 m以下的地区，一般品种都适宜；在海拔高于1400 m的地区，要选择同心圆枣，其他品种不适宜。也可以在老压砂地发展枸杞，因枸杞经济效益高，抗旱及抗盐碱能力强，而且耐瘠薄，耐寒凉，在香山干旱、贫瘠、盐碱重又相对高寒的环境下，枸杞是老压砂地发展的首选作物。
• 压砂地种植10年以后，老砂砾层以下的土体（0～40 cm）剖面中：土壤水分严重减少，满足不了作物需求；各种养分含量严重下降，理化性状变劣，作物产量水平低下；土壤活性酶、微生物数量衰减严重，生物学性状变劣。土层以上的砂砾层与表层土混合，蓄水、增温、抑盐等综合功能降低。当地下、地上的各种功能都衰竭到生产水平得不偿失的时候，就必须进行彻底更新。
• 目前，可供选择的作物有三种，一是柠条，但柠条只有生态效益，无经济效益；二是枣树，但枣树在中卫香山地区年降雨量平均不足200mm的条件下，生长不好，结的枣子没有甜脆感，商品性差；三是枸杞，枸杞抗旱力强，耐盐碱，耐瘠薄，耐寒耐高温，适宜压砂地较大面积推广，而且枸杞经济效益高。
• 据在中卫市香山乡调查红圈子村景寨柯队景光江在6年的压砂地种枸杞3.5亩，2009年收入6800元，平均亩收入1942.8元；尹西孙占荣、王兴文等三户共种枸杞10亩，2008年总收入2.27万元，亩收入2270元，因此，枸杞、马铃薯是老砂地持续发展的理想作物。
• 8、控制规模，实现压砂瓜可持续发展
• 中卫市压砂地面积主要是建市后发展起来的，市政府前期采取了压砂补助的方式，通过每压砂667 m补助120元鼓励山区农民压砂种瓜。现实可观的经济效益极大地调动了农民压砂种瓜的积极性，后期不进行压砂补助，农民也开始自发压砂种瓜，由此，市政府提前实现了5年发展100.05万亩压砂地的目标。
• 目前，全市压砂地面积已达到了108.75万亩，人均占有砂田4.2亩，但仍有一部分农民还在自发压砂，压砂瓜已实实在在成为山区农民脱贫致富的支柱产业。
• 但是，规模的快速扩张容易带来市场供求、产品质量、压砂地快速老化等问题，所以目前政府已将对压砂地发展的扶持方向调整到覆膜保墒、配套滴灌设备、增施有机肥等提质增效方向上来，在现有的压砂地可持续利用和压砂瓜产业可持续发展上进行深入研究。