耕作学第三章种植制度本科(XXXX10)

第六章种植制度•一种植制度•二作物布局P41•三种植方式•(一)复种•(二)间套作•(三)轮、连作97、121一种植制度•(一)种植制度的含义：种植制度示意图(有两块地)•作物种植在时间（不同年度间）上是轮作，连作，广义看复种与休闲都是在时间上对土地的利用不同；若从时间上（年度内）缩短就成为间、套作；若再进一步缩短就成为了混作（同时播种），所以间、套、混也可以认为是轮作的变型。种植方式:采用轮作,连作,休闲.复种,间,套作及混作等.在空间上是涉及到在不同地块上种什么作物类型，品种和种植多少面积。••所以种植业是通过作物栽培在空间和时间上永续利用土地而进行的作物生产。从广义的角度分析，在时间上就是种植方式，从空间上土地利用就是作物布局，这二者的结合就是种植制度。很显然种植制度是农业生产上全局性问题二作物布局P41~83•(一)作物布局•1作物布局的含义作物布局是指一个地区或生产单位栽培作物的种类、面积和在地域上（农田上）的分布。它是一个涉及到在空间不同地域的作物生产问题。大到国家、省、地（市）的作物布局，即地区布局或地理布局,我国几种主要优势农产品区域布局规划就是这种类型，它体现了不同类型的作物或品种类型对当地生态条件和社会经济条件的良好适应性，体现了区域优势特色。一个小的生产单位，作物布局常能体现出较好的效益。•(二)作物布局的原则(P44----4点)•1作物生态适应性是基础。•2社会需要是导向，但也要考虑经济效益与风险性，综合协调。•3社会经济和科学技术条件。三种植方式•(一)复种（sequentialcropping)P83~117•1指在同一田地上一个年度内种植两季或两季以上作物的种植方式。是一种在时间上集约利用土地的种植方式。例:一年一熟制：大豆→大豆→大豆（→:年间换茬种植）一年二熟制：小麦—中稻→小麦—中稻（—:年内换茬复种）一年三熟制：小麦—早稻—晚稻→小麦—早稻—晚稻•2复种指数：衡量复种程度高低的指标。例：某农户有稻田10亩，2005年度采用下列形式种植，其中4亩：小麦—中稻；3亩：油菜—早稻—晚稻，3亩：冬闲—中稻；该农户本年度复种指数？解：复种指数(%)=(4×2+3×3+3×1)/10×100=200%复种有两种方法：A接（平、换）茬复种;B套作复种。A小麦—中稻→小麦—中稻小麦—（夏）玉米→小麦—（夏）玉米B小麦/（春）玉米→小麦/（春）玉米•3复种的意义:(1)是人多地少的国家、地区提高土地生产力的重要措施。我国农业现代化水平低于美国，耕地少于美国，我国以19.5亿亩耕地生产的粮食超过美国28.2亿亩生产的粮食，其原因在于美国复种少，耕地粮食亩产200kg，而我国为342.5kg，高71%。（1983年资料）日本是水稻高产国,农业现代化水平高于我国,1988年水稻平均亩产397㎏,而浙江省1989年平均耕地亩产796.1kg,这得益于耕地复种指数达到249.2%.•中国是世界上复种面积最大的国家,1990年全国平均复种指数为155.1%,南方多在200%以上,最高的浙江省达254%;•韩国130.9%(1980)•日本气候适宜复种,60年代曾达140%,现压缩到102%,主要是粮食进口政策所致,谷物自给率仅46%,小麦自给率4%,仅大米有剩余,日本进口粮食应占用的耕地相当与日本耕地的两倍之多(足立,1987年)•印度120%左右；•菲律宾136%（1987）；泰国129（1987）•埃及是灌溉农业，高达188%。(2)有利于缓和粮、经、饲、果、茶等作物的争地矛盾，促进全面增产。(3)有利于稳产。•4复种的条件(1)热量条件：A年平均气温法：见下图B积温法：积温比年平均气温更有效，如：北纬45°哈尔滨年平均气温3.5℃比北纬51°的伦敦要低6℃多，但≥10℃积温哈要多500℃，所以伦敦只能种植麦类、马铃薯和甜菜等耐寒喜凉作物，黑龙江还可以种植喜温的水稻。利用不同地区的积温条件（≥10℃）和不同作物播种—成熟所需积温进行对比。见下图。C生长期法：一般以无霜期（日）或≥10℃日数表示生长期长短。见下图积温法利用最广泛，但要注意积温条件与最热月和最冷月平均气温的结合，如：昆明与济南≥10℃积温基本相同，但7月平均气温分别是20、25℃左右，所以济南能种植棉花而昆明不能；华北地区≥10℃积温能满足某些柑橘类植物的热量要求（4000~4300℃），但冬季平均绝对最低温度在-10℃下，柑橘不能越冬而不能栽培。复种方式积温计算：P98∑Ｔ=∑Cti+ft–st（或Rt）其中：Cti：某作物播种至成熟≥10℃积温；ft：农耗时间；st：苗床积温；Rt：套作积温。作物历：作物与积温热量与复种看出：热带、亚热带地区进行复种的热量条件好，可一年三熟；暖温带仅一年两熟；东北一年一熟。例一:小麦—夏玉米北京常年≥10℃活动积温4000℃，冬小麦≥0℃活动积温2200℃。小麦—早熟夏玉米（小麦夏收后复种早熟玉米品种）需农耗时间≥10℃活动积温100℃，玉米品种至成熟需≥10℃活动积温2200℃，共需≥10℃活动积温是：（2200-500）+100+2200(早熟)=4000（这里500是﹤10℃的活动积温,换算成≥10℃的活动积温，南方可减去700～800）。积温是恰恰满足，但若考虑玉米收后再播种冬小麦的100℃的农耗时间，积温就不足，即一熟有余，两熟不足。若小麦/中熟夏玉米（套作），节约400℃活动积温，（2200-500）-400+2600(中熟)=3900积温,玉米收后再加上播种冬小麦的100℃的农耗时间，积温刚好满足，并且可以种植生育期较长增产潜力高的中熟品种类型。例二:水田：麦—稻二熟制–优点•(1)气候利用稳妥，风险性小。麦稻两熟集中分布区≥10℃积温在4500—5200℃，年平均温度15—16℃。稻麦两熟积温4500-5000℃是比较充实的，冬半年少雨，夏半年多雨，日照充足，与小麦一水稻生长发育配合较理想，水稻后期受秋风危害的可能性较少，比较稳产。•(2)单季稻增产潜力大。一年两熟，水稻生长季较充实，可选用生育期较长的品种，如太湖地区的一季粳稻亩产一般在500—600kg。西南地区、江苏已形成水稻亩产水平500kg、小麦250—300kg、全年亩产750—800kg的机械化配套的稻麦两熟耕作制度。–(3)省工省本，便于用养结合。据调查，用工与成本比双季稻三熟制低1／3左右。农耗期比三熟制长，有利于提高土壤耕作等农活质量。在热量条件较充实的地区有2个月左右空闲季节，可填闲种植短生育期绿肥。有利于提高地力。•麦－稻二熟制积温计算–某地积温5000℃（≥10℃），冬小麦≥0℃积温需2200℃，即需≥10℃积温为2200－600=1600℃；晚熟中稻品种需≥10℃积温3500℃，育秧40~50天，节约积温700℃（≥10℃），所以麦－稻二熟制需积温是1600+（3500－700）=4400℃（≥10℃），积温利用率=（1600+3500）/5000=102%;如果不育秧节约积温700℃，麦－稻二熟1600+3500+农耗时间＞5100，积温5000℃不够。（例三（2）水分条件——降水量与灌溉满足热量条件后，还有看水分条件；水分条件不但看总量，还看全年的分布，如果过于集中，往往出现季节性干旱，影响复种，在湿润的南方地区常见；干旱地区没有灌溉便没有农业，也谈不上复种；半干旱地区降水不足，常常利用土地休闲为下季作物蓄水；提高复种后水分的消耗增加（下图），有灌溉就能提高复种，同时放弃低产的粟、高粱等，种植高产的小麦、玉米等。（3）社会经济技术条件：需投入更多的劳力、畜力、机械和肥料等农用物资，否则会出现““三三见九，不如二五得十”现象；适宜的品种（迟播早熟，苗期长势旺，适于间套作）和促早发早熟的技术。5复种技术（1）作物组合技术A利用休闲季节增种一季作物B短生长期的填闲利用C再生栽培：如发展再生稻（2）品种合理搭配技术：A适宜的品种（迟播早熟，苗期长势旺，适于间套作）B短生育期作物替代长生育期作物（3）复种时几种节约积温的种植技术：p109⑴采用短生育期的早熟品种和促进早熟的技术（乙稀利、地膜覆盖技术）；⑵减少前后季间农耗时间，如机械化、少免耕等；⑶套种；⑷改直播为前作收获前的育苗移栽，减少本田期；⑸作物晚播技术：培育耐晚播的品种、增加播种密度等。•5复种增产的原因•怎样提高单位面积产量，或者说提高光能利用率，无非是以下条途径：一是提高光合速率，二是增加光合作用面积，三是延长光合作用时间;四是综合.干物质生产能力(g)＝叶面积系数×６６７㎡×净同化率（g/㎡·d）×光合持续时间（d），•多少世纪来，科学家们设想通过改变作物的遗传特性以提高单位叶面积的光合效率。但是近年来，许多研究得出，同一作物在一般正常的外界环境与栽培管理条件下，光合效率差剐不大，或者虽有差别但反映在产量上效果并不明显。•例如，美国有人通过对22个从古到今的玉米种测定后发现，经过几个世纪的改良，光合速率并没有什么增加。小麦、水稻、甘薯、菜豆、棉花、大麦、苜蓿等也是如此，有的栽培种还不如野生种。伊文斯(澳)综合大量试验结果后得出：“没有确切的证据可以说明作物单位面积产量的增加是由于光合速率的提高。这样，在遗传工程还没有取得新的突破之前，增加光合面积与光合时间就成为提高光能利用率的两个主要方面：一般在低水肥条件下，主要矛盾是叶面积系数较小，增加的主攻方向应该是以增加叶面提高单产为主。在水肥差、叶面积少的情况下，过分强调复种，就会出现“三三见九，不如二五得十”的现象。而随着水肥条件改善与密度和叶面积的增加，再增加的叶面积与增产的相关性越来越小，过多的叶子反而减少了光照叶面积，净光合率下降，以至造成减产。在这种情况下，再强调提高单产就很困难。因此在生长季节允许的地方（如热带、亚热带和暖温带的地区），变一熟为二熟或三熟以延长光合时间就成为增产的主攻方向，即时间集约型。一般：作物单产产量如玉米低于300公斤/亩，不适于采用复种，以改善生产条件-----增加叶面积，提高单产为主；玉米高于400公斤/亩，在热量、水分和社会经济条件许可下，可采用复种----延长光合时间，进一步年度总产。一熟制和二熟制光合势(㎡·d)的比较dtfdtfdttftttttttt26453121哥斯达黎加热带农业研究中心在社会经济技术条件好,生长期足够长的地区也应注意一熟制和多熟制的关系.–6复种的主要形式•(1)一年一熟制、二年三熟制，在积温少或北方旱地。•春玉米→春玉米→大豆………一年一熟制•春玉米→冬小麦—夏大豆………二年三熟制※•春玉→冬小麦—夏甘薯………二年三熟制※•冬小麦—夏大豆（绿豆、糜谷）→冬小麦—夏休闲………二年三熟制冬小麦→冬小麦—夏玉米………二年三熟制春甘薯→冬小麦—夏花生、夏芝麻、夏大豆………二年三熟制二年三熟制作物历•（2）一年二熟制旱地：一年二熟我国二熟制稻田主要复种方式•（3）一年三熟制–稻田三熟制•旱地一年三熟制–小麦/玉米/红薯我国复种的特点•套作复种和接（平、换）茬复种。•耐寒作物（小麦为主）与喜温作物的搭配。(二)间(intercropping)、套作(relaycropping)P117~1155•1概念净作（清作，单作）：一个完整的生育期内，只种植一种作物。–间作：在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上的作物的种植方式。（∥表示）–混作：没有明显行的排列，同期混合种植两种或两种以上作物的种植方式。可以认为是间作的一种初级形式。（×表示）–套作：在前作物的生育后期，在其行间或带间播种或移栽后一种作物的种植方式。它是一种积温节约的技术（／表示）。净作是单一群体，只有种内的竞争关系。后三种为复合群体，有种内，种间的两层竞争关系。小麦与喜温作物套作的春季炕土小麦与蔬菜、玉米的间作p1182间套作的异同A共处期长短不同：间作共处期长，大于整个生育期的1/2，甚至整个生育期。B基本效益不同：间、混作主要是利用空间差，地上和（或）地下（禾谷类//豆类），空间集约型。套作除利用空间差外，主要是利用提早播种的时