第四章复种sequentialcropping

第四章复种Sequentialcropping基本概念复种的意义与效益原理复种的条件复种的技术复种的类型全年作物总播种（或收获）面积总耕地面积）×100种植指数(％)=×100种植指数（croppingindex,CI）100%时，称复种指数。复种的例子一年两熟（doublecropping）：Winterwheat-summermaize一年三熟（triplecropping）：Canola-earlyrice–laterice二年三熟（threeharvestsintwoyears）：Springmaize→winterwheat–summersweetpotato是指在同一田地上一年内接连种植二季或二季以上作物的种植方式。复种的方法：平播sowing/plantingafterpreviouscropharvesting套作relayintercropping移栽transplanting再生ratoon概念复种sequentialcropping熟制是我国对耕地利用程度的另一种表示方法，它以年为单位表示种植的季数。如一年三熟、一年二熟、两年三熟、一年一熟、五年四熟等都称为熟制，其中对播种面积大于耕地面积的熟制，如前三种，又统称为多熟制。熟制多熟种植Multiplecropping也叫多作种植，指在一年内，于同一田地上前后或同时种植两种或两种以上作物称为多熟种植。它包括复种、套作(如小麦生长后期，在小麦行中间套种玉米。以“小麦／玉米”表示)，也包括间作(如玉米行间种植大豆，以“玉米+大豆”表示)和混作(如小麦与豌豆混合播种，以“小麦×豌豆”表示)。多熟种植是国际上常用的概念，指时间和空间上的种植集约化。时间上的种植集约化：平播复种、移栽复种、再生复种空间上的种植集约化：间作、混作时间和空间上的种植集约化：套作休闲是指耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种。目的:保蓄水分、恢复地力、消灭杂草缺点：资源利用率低，易加剧水土流失，加快土壤潜在肥力的矿化，不利于对土壤有机质的积累。方式：全年休闲、季节休闲（冬闲、夏闲、秋闲）休闲Fallow撂荒是指荒地开垦种植几年后，较长时期弃而不种，待地力恢复时再行垦殖的一种土地利用方式。生产实践中，当休闲年限在两年以上并占到整个轮作周期的2／3以上时，称为撂荒。撂荒Shiftcultivation增加作物产量（production）的三种途径：一是扩大耕地面积；二是提高各种作物季单产；三是合理种植多种作物，利用多熟种植提高耕地的年单产。复种的意义复种对农业增产的作用:1．有利于增加播种面积与作物年产量。2．有利于缓和粮、经、饲、果、菜等作物争地的矛盾，促进全面增产，促进用地与养地相结合。3．可增强全年产量的稳定性。“夏粮损失秋粮补”。复种的意义年代(公元)耕地(百万亩)人口(万)人均耕地(亩)2年(汉)145年(汉)775年(唐)1110年(宋)1578年(明)1661年(清)1776年(清)1933年(民国)1949拄1965正1981年2004年100l842143013047015497421249l470l688约15005959.54952.45291.910110.06079.210470.720809.644448.754000.072538.0101346.016.817.027.012.911,65.253.602.852.712.33约1.5约1.4一、延长光合作用时间，集约利用光热资源提高单位土地面积上作物的光能利用效率是提高作物年单产的核心。净光合效率（NAR）叶面积系数（LAI）生长日数（D）复种的效益原理叶日积（LAID）不同熟制下叶日积与产量比较熟制LAIDLAI-D产量(kg/亩)E(％)一年一熟春玉米1.62120194.4752.60.44一年二熟小麦夏玉米合计0.821.5417084254139.4133,6273.0544.7561.31116.00.430.330.76长生长期作物一熟与短生长期作物三熟的光合效率及年产量比较(L．H．Allen等，1976)不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生产条件差时，复种的效果一般也较差。复种的效益原理二、提高对降水的利用效率三、扩大养分循环高投入、高产出一般多带走N、P、K而增加C。地力是否下降在于人的管理。复种的效益原理四、促进农业生产全面发展复种的效益原理五、提高经济效益和生态效益“三种三收”除外。可增加地面覆盖，减轻水土流失。复种的条件--复种指数与类型的确定热量条件与熟制(≥10℃积温)省份一熟制套二熟制二熟制二熟稳产区双季稻温三熟热三熟河北甘肃山西陕西江苏湖南浙江福建贵州广东270031003500350038003500-40003500-42003500-40004300370040004200460040004000-450045004400450047004500-50004900-500048004000-48005000-550052005200-58005500-64005500-650052007300复种的热量条件生长期：温度≥10℃的日数﹤180天一熟180-250天二熟﹥250天三熟热量条件中，积温、生长期和界限温度决定复种。复种的热量条件华北地区复种所需生育期可用麦收至日平均温度15℃的终止日期或初霜的日数来衡量。以麦收至日平均温度15℃的终止日期计：达到60-75天小麦-糜子80天小麦-谷子、早熟大豆85天小麦-早、中熟玉米复种的热量条件各种熟制所需的≥10℃积温值﹤2500DD一熟2500-3600DD复种青饲料或套种早熟作物3600–4000DD复种早熟作物、套种、移栽4000–5000DD二熟5000–6500DD三熟﹥6500DD三熟或四熟复种的热量条件具体复种方式所需的≥10℃积温值概算：例1：麦茬复种•小麦冬前壮苗需要积温550DD，返青至成熟需要1600DD，全生育期需要2150DD，农耗积温100DD；•玉米某品种全生育期需要积温2200DD，农耗积温100DD；•水稻某早熟品种全生育期需要积温2100DD，农耗积温150DD。则小麦-玉米需要积温4550DD小麦-水稻需要积温4500DD复种的热量条件具体复种方式所需的≥10℃积温值概算：例2：冬小麦-夏玉米→春玉米二年三熟•第一年：春玉米小2900DD+农耗100DD+冬小麦550DD=3550DD；•第一年：冬小麦1600DD+农耗100DD+夏玉米2200DD=3900DD。复种的热量条件用复种的热量潜力经验公式概算复种潜力∑T°=∑ct°+（n-1）ft°-st°或Rt。式中：∑T°为10℃积温，∑ct°为作物全生育期需要的≥10℃积温，ft°为农耗期积温，st°为苗床期或秧田期积温，Rt°为套作共生期的积温，i为熟制。作物对积温的要求大致是：冬种夏收的喜凉作物需≥10℃积温1600DD，春播或夏播秋收的喜温作物需要≥10℃积温为2600DD，农耗期平均以200DD计，则由一季喜凉作物和一季喜温作物组成的二熟制，如小麦一玉米、小麦一水稻所需积温(TDt°)为：TDt°=1600+2600+200=4400DD两季平均的积温系数K=TDt°/2=4400/2=2200复种的热量条件某地的热量潜力指数则有一季喜温作物组成的复种热量潜力指数为：TSI=∑T°/K全由喜温作物如双季稻、稻稻薯等组成的复种，K值加400DD，其复种的热量潜力指数为HSI=∑T°/K+400由喜凉作物和春播夏收喜凉耐霜作物组成的复种如小麦一马铃薯，K值减400DD，其复种的热量潜力指数为CSI=∑T°/K-400复种的热量条件用热量潜力指数评价某地的复种潜力以TSI为例，计算时二熟制所需积温为4400DD，三熟制为6600DD。1.1-1.3本熟制热量有余1.3-1.6套作增加一熟1.6接茬复种增加一熟低限值〉1.7接茬复种增加一熟安全值复种的热量条件临界温度•冬小麦冬前积温450-600DD，冬季极端低温-20℃以上；•棉花结铃期要求20℃以上气温；•玉米灌浆要求16℃以上气温；•水稻灌浆要求20℃以上气温；等等。例如，昆明≥10℃积温4490℃，但不能种棉，因为最热月气温只有19．8℃。复种的水分条件华北地区低水平的二年三熟年耗水400-500mm,小麦-玉米两熟需水700mm,高产需900mm。复种需要有灌溉条件。合理安排复种作物组合和方式，适应自然降水规律，可以节约灌溉用水。如套种玉米可以避免牙涝。热量条件决定复种的可能性，水分和其它条件决定可行性。而水分条件是决定可行性的关键。地力、肥料条件与复种冬小麦玉米年产93lkg时，地上部吸收N21.4kg，P7.4kg，K15.15kg。“三三见九不如二五一十”“二五一十比一八得八容易得多”热量和水分条件具备后，地力和肥料条件是复种产量高低和效益好坏的决定因素。劳畜力、机械条件与复种复种用工增加，田间作业集中，季节紧张，因此对劳动力和机械条件要求较高。人均耕地多，机械化程度低，则复种少。复种的技术多熟与一熟的主要区别1、作物总生长期延长（虽然每种作物的可能缩短），要保证正常成熟。2、用工增加，时效性增强，要保证劳动力的均衡使用，及时收种。3、对地力的消耗增加，养地措施要加强。复种是时间、空间、投入、技术集约的作物生产方式，在农业技术上需要注意解决各季作物在肥水、劳力、机械化、品种、季节、病虫方面的矛盾，获得好的效果。复种的技术具体措施1、选用适宜的作物和品种组合，既要保证正常成熟，又要充分利用省长季节。冬小麦/棉花，冬小麦-玉米（早熟、中熟、晚熟？）2、采用套作、育苗移栽。华北地区≥10℃积温3600~4200DD的地方，一季有余二季不足，小麦收获后平播玉米产量不高不稳，故多采用套作。3、抢时播种，促早发早熟。减少农耗，缩短生育期。华北铁茬播种玉米，南方板田栽旱作，地膜覆盖，合理施肥等等4、科学管理，均衡增产。以提高全年的产量和效益为目标。如小麦-玉米两熟中两个作物产量潜力发挥的关系。复种的主要类型全国二年三熟(一)分布主要分布于暖温带北部一季有余两季不足，≥10℃积温在3000—3500DD地区。在适于二熟制与三熟制的气候区，由于生产条件的限制，也有二年三熟的形式。如江淮丘陵区、西南山区也有少量二年三熟制。在热量较低(≥lO℃积温2600—3400DD的一熟制地区，也有在几年之间增加一季作物，形成三年四熟。过去二年三熟制在黄淮海北部分布较多，现在水肥条件较好地区已向一年二熟制发展。目前，二年三熟在晋东南、豫西山区及鲁东丘陵和鲁中南山区、陇东及渭北旱平原有分布。复种的主要类型全国二年三熟主要形式1．春玉米→冬小麦-夏大豆；2．春玉米→冬小麦-夏甘薯；3．冬小麦-夏大豆(或绿豆、糜谷)→冬小麦-夏闲；4．春甘薯→小麦或大麦-夏芝麻或夏大豆或夏花生(图4—5)；5．小麦-夏大豆→春高粱：6．小麦→小麦-夏玉米；复种的主要类型全国二年三熟复种的主要类型全国一年二熟(一)分布≥10℃积温3500—4500DD的暖温带是旱作一年二熟制的主要分布区域，如黄淮海平原、汾渭谷地，4500—5300DD的北亚热带是稻麦两熟的主要分布区域并兼有部分双季稻的分布，如江淮丘陵平原、西南地区。这一地区的旱地以麦(油菜、蚕豆、绿豆)一玉米、麦一薯、麦一棉两熟为主。复种的主要类型全国一年二熟主要形式麦田两熟稻田两熟麦田两熟稻田两熟复种的主要类型全国一年三熟复种的主要类型华北京、津、晋、冀、鲁、豫、苏北、皖北。¼属二熟区，3/4属一熟区。主要作物：小麦、玉米、甘薯、大豆、谷子、高粱、棉花、芝麻、花生。主要熟制类型及分布:一熟区：西部、北部高原和丘陵山地，如山西雁北、河北冀北高原丘陵、豫西山地丘陵、燕山太行山低山丘陵、山东山区丘陵地区等。二熟区：≥0℃积温4200—5500DD有水浇条件的地区均实行二熟制。是华北熟制的主体。二年三熟区：河北低平原、豫东、鲁西北旱地，主要受水资源的限制。全国主要复种方式及分布填闲种植（catchcropping）主要作物收获后利用剩余的较短生