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1绪论什么是耕作学？CroppingSystem&SoilManagement；是研究建立合理耕作制度的技术体系及其理论的一门综合性应用科学。研究对象：耕作制度。耕作学的主要特点？研究对象：耕作制度；耕作制度本身具有系统性、结构性、目标性。第一章耕作制度原理基本概念：耕作制度、种植制度、养地制度耕作制度：一个地区或生产单位种植制度(CroppingSystem)+养地制度(SoilManagement)。★种植制度：农作物组成配置、熟制、种植方式的总称。（考其包含哪些内容）（1）★作物布局：一个地区或生产单位作物组成和配置的总称。组成（结构）：作物种类、品种、面积比例；配置：作物在区域或田地上的分布。（2）种植方式：包括复种、间作、套种、混作等多熟种植方式；以及轮作、连作。（3）熟制：即同一块农田上一年之内种植作物的季数。种什么？种哪里？——作物布局如何种？何时种？——熟制茬口衔接、经济效益——种植方式养地制度：与种植制度相适应；以提高土地生产力为中心的综合技术体系。（1）土壤耕作：常规耕作；少免耕、残茬覆盖耕作（2）农田培肥：土壤水分、养分、有机质管理、平衡（3）农田保护：土壤侵蚀（风蚀、水蚀）、水土流失控制、农田防护林建设。二者关系：种植制度是耕作制度的主体、养地制度是耕作制度的基础从原始农业到现代农业耕作制度经历了哪几个历史阶段？撂荒——休闲——连年耕种——集约农作制自然条件是基础，社会需求是动力，用地养地程度提高是内涵耕作制度的功能？技术、宏观布局★我国耕种制度基本特点、发展方向方向：集约、高效、可持续目前趋势：1、作物结构、复种方式优化，复种指数波动2、种植模式：高产——高产高效3、连作面积扩大，单一化加重4、保护性耕作技术逐渐推广25、养地制度：单一化的无机投入农业挑战：人口——粮食安全；城市化——耕地资源；产量——水资源；资源—环境矛盾制约可持续发展；气候变化；小规模经营——制约现代化。耕作制度问题：复种指数下降，闲田增多；机械化不足；种植结构单一，连作严重；土地质量★（论述）自然、社会经济资源环境与耕作制度的关系资源：泛指人类从事社会活动所需要的全部物质与能量的来源。农业资源：在一定的技术、经济和社会条件下，人类农业活动所依赖的自然条件和社会条件。农业自然资源：农业生产可以利用的自然环境要素（光、热、水、土、生物）农业社会资源：直接或间接对农业生产发挥作用的社会经济因素和社会生产成果，如农业技术装备和各种农业基础设施。（人口、经济水平、科技水平、投入及市场）资源与环境状况决定一个区域耕作制度形成与发展我国农业资源的基本特征：自然：光热水一，光热资源丰富，降水偏少，水是大部分地区的限制因素。★年辐射量最多：青藏高原160kcal/cm2以上★全年日照时数华南：一般1800小时，日照百分率45%长江中下游：分别为2000-2200小时及40-45%华北：分别为2600小时与65%内蒙、西北各地：3000小时及60-70%最多的中心：在塔里木盆地东部，内蒙西部、宁夏、甘肃北部、柴达木盆地和西藏西部地区，全年日照时数达3100-3300小时，日照百分率达70%。二，雨热基本同季，夏季光、热、水共济。三，热量和降水量的年际变化大，气候灾害频繁。四，非地带性因素影响强烈，地方性气候明显。五，光热水匹配不协调，地区差异显著。社会：人口：人口多、农村人口过剩经济水平：农业劳动生产率低，农业市场容量小农业资金不足，工农业产品剪刀差大设备：有效灌溉面积40%；化肥用量大；机械化耕地70%；现代装备水平不足，农用能源增长较快科技：提高快，不平衡；传统农业技术水平高、现代常规农业技术基本普及农业高新技术发展相对差距大3第二章作物布局★作物布局：一个地区或生产单位作物结构+配置。广义：特定区域的种植业区划，即作物的地理分布，它要求作物能够很好地适应自然条件、社会经济环境。包括：作物总体布局、品种布局、秧田布局。狭义：一个生产单位（农场、农户、村镇等）的农作物种植结构及分布情况。作物结构：作物种类、品种、面积、比例等;作物配置：作物在区域或田间上的分布。作物布局的内容和步骤★内容：作物、品种、田块、熟制的布局步骤：1、明确：社会对农产品需求2、调查：当地资源环境、生产条件状况3、根据农作物的生态适应性，划分生态经济适宜区（最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区）4、确定：作物组成、面积比例5、确定：种植区、田间配置6、可行性鉴定作物布局的意义？1、农业布局的基础2、因地制宜：合适的作物类别、品种、比例种养结合、生态平衡3、确定合适的作物结构4、促进农业的多种经营（农、牧、渔结合）★★作物布局的基本原则和依据？1、基本：首先满足社会需求2、作物：服从作物生态适应性（因地制宜）3、市场：符合市场需求4、农民：要有合理的经济效益5.搭配：兼顾多样性与专业性，适当集中，灵活多样。6、灵活：根据生产、经济、技术条件变化不断调整7、生态：用养结合、综合平衡作物生态适应性：特定地区，农作物的生物学特性、对生态条件的要求与当地环境的吻合程度。作物在长期进化过程中形成的生物种的系统特性+长期的自然和人工选择结果。耐性定律：一种生物能够存在与繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在。只要其中一项因子的量和质不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则该物种不能存在，甚至灭绝。需求、条件、作物特性——结构、配制——可行性4对于具体生物而言，各种环境因子存在一个生物学的适应上限和下限（也称“阈值”），它们之间的幅度大小决定了该物种对环境因子的忍耐范围。★光适应性C3作物特点：★光饱和点低、CO2补偿点高、光合效率较低；举例：小麦、大麦、水稻、棉花、大豆、马铃薯、西红柿、葡萄C4作物特点：光饱和点高、CO2补偿点低、光合效率较高举例：玉米、高粱、甘蔗、谷子、苋菜耐阴作物&喜光作物耐阴作物：光饱和点、CO2补偿点低；喜光作物：光饱和点、CO2补偿点高现在栽培的大田作物绝大部分是喜光作物。一般收获籽粒喜光性强，以茎叶为目的的蔬菜需光稍少，茶叶、咖啡等耐阴性稍强喜光作物：水稻、棉花、大豆、谷子；耐阴作物：叶菜类、马铃薯、豌豆、萝卜。长日照作物&短日照作物长日照作物：某生育阶段日照长度超过12h以上时才能正常开花结实，北部的中高纬度地区。短日照作物：某生育阶段日照长度低于12h时才能正常开花结实。南部的低纬度地区中日照作物：对日照长短反应不敏感，一年四季均可开花结实长日照作物：麦、油菜、甜菜、萝卜、三叶草短日照作物：水稻、玉米、谷子、甘蔗、甘薯。中日照作物：番茄、菜豆、四季豆、黄瓜及水稻、棉花、烟草考：长/短日照作物南/北移生育期提前or推后；温度适应性★喜凉作物要求：温度低，生长盛期适宜温度为15～20℃，整个生长期需要＞10℃积温1500～2200℃。分布：在无霜期较短的北方或者南方山区，在暖温带或亚热带冬春季节的复种作物或填闲作物。喜凉耐霜型：油菜、豌豆、春小麦、大白菜、胡萝卜、芜箐及箭舌豌豆、毛苕子等绿肥作物。喜凉耐寒型：适宜生长温度为20℃左右,冬季可耐-18～-20℃的低温。冬小麦、冬大麦、黑麦、青稞（裸大麦）。★喜温作物要求：温度水平较高，生长发育盛期适宜温度为25～30℃，需要＞10℃积温2000～3000℃，不耐霜冻。温凉型：生长适宜温度20～25℃，10℃积温1800～2800℃。大豆、糜子、甜菜、红麻。5温暖型：生长适宜温度25～30℃，水稻、玉米、棉花、甘薯、黄麻、蓖麻、芝麻、苎麻。耐热型：忍耐30℃以上的高温，高粱、花生、烟草、南瓜、西瓜。亚热带作物要求：年平均温度高于20℃，1月份平均温度不低于0℃。冬季的极端最低温度是不低于-7～-15℃我国：茶、油茶、柑桔、油桐、马尾松、杉木、和甘蔗。热带作物要求：最冷月平均温度18℃以上才能生长，5℃左右即受冻我国：橡胶、油棕、椰子、可可水旱适应性喜水耐涝型：水稻喜湿润型：陆稻、燕麦、黄麻、烟草、甘蔗、茶、毛竹、黄瓜、油菜、马铃薯中间水分型：小麦、玉米、棉花、大豆等耐旱怕涝型：谷子、甘薯、糜子、花生、向日葵耐旱耐涝型：高粱、田箐、草木犀对土壤养分的适应性耐瘠型：豆科作物；根系强大、吸肥能力强的作物（高粱、向日葵、荞麦、黑麦等）；及根系和地上部不太发达，但吸肥能力较强或需肥较少的作物（谷、糜、大麦、荞麦、胡麻、芝麻）喜肥型：小麦、玉米、西瓜、杂交稻、蔬菜。中间型：这类作物需肥幅度较宽，适应性广。对土壤质地的适应性★适砂土型：花生、甘薯、马铃薯、西瓜、南瓜等作物；沙打旺、苜蓿适壤土型：棉花、大麦、油菜、豆类、麻类、烟草；小麦、玉米★适粘土型：水稻、小麦、玉米、高粱、大豆、小豆、蚕豆对土壤酸碱度pH的适应性宜酸性作物：pH5～6，黑麦、燕麦、马铃薯、芝麻、甘薯、荞麦、小花生、油菜、烟草、绿豆。宜中性作物：pH6～7，小麦、大麦、玉米、大豆、油菜、豌豆、向日葵、棉花、水稻、甜菜、高粱。宜碱性作物：pH＞7.5，棉花、甜菜、草木犀、高粱、苜蓿。对土壤盐碱度的适应性耐盐性较强的作物：稗、向日葵、蓖麻、高粱、苜蓿、紫穗槐耐盐性中等的作物：棉花、黑麦、油菜、黑豆、甜菜不耐盐或忌盐的作物：糜、谷、小麦、甘薯、燕麦、马铃薯、蚕豆耐碱作物：小麦、大麦和棉花6地势对作物布局的影响影响集中表现在作物分布的垂直地带性上。1、地势升高——温度减低。海拔每升高100米，气温降低约0.4～0.7℃，积温减少150℃，相当于纬度北移一度多（纬度每北移一度，积温要少110～140℃）。2、地势升高——雨量增加。总结：地势的高低影响熟制布局。高寒地区只能一年一熟，低海拔地区可以复种。北坡：多为耐寒、耐阴、喜湿的作物，如马铃薯、蚕豆、豌豆、油菜、燕麦、甜菜等；南坡：多为喜阳耐旱与喜暖的作物，如玉米、高粱、谷糜、大豆、甘薯、棉花等。第三章多熟种植1.多熟种植熟制：表示耕地利用程度，主要包括一年一熟制，多熟制：三年四熟，两年三熟，一年两熟，两年五熟，一年三熟。多熟种植（multiplecropping）：同一田地上、同一年内种植两种或两种以上作物的种植方式，是作物在时间与空间上的集约化。★类型：包括复种、间套作两个方面。1.1复种单作：在同一田块一季种植一种作物。特点：小麦、水稻、大豆；作物单一、管理方便、便于机械化操作、劳动生产率高。★复种：在同一田地上一年内接连种植两季或二季以上作物的种植方式。按收获季数分为：二茬复种、三茬复种和四茬复种。主要形式：直播复种、移栽复种、再生复种、套作复种等。1.2间混作间作（Intercropping）：同一田块、同一生长期、分行或分带同时种植多种作物。符号：‖要求：主要生长期共生，超过2/3；特点：集约利用空间；作物可以单行、多行，成行成带分布；多样丰富、★尚好管理、土地生产率较高；但由于间作作物不同，因此★不便于机械化（宽带型尚可）、劳动生产率稍低。混作：同一田块、同期混合种植两种或两种以上作物，亦称混种。符号：×特点：是作物在田块中分布不规则，比较混乱。※间作vs混作：混作同间作一样都可以充分利用空间，所不同的是前者规则分布，而后者是无序的。其不足之处在于不便分别管理作物生长。※带状种植：不等于间作，未起到多熟作用，但可形成上下茬作物轮换种植，发挥轮作的优势。71.3套作（relaycropping）：在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式，也称套种。符号：/要求：前后两茬作物共生期较短，一般低于1/3。特点：集约利用时间；相比于单作，能集约利用时间和空间资源、耕地利用率高、耕地年单产增产潜力大、复种指数提高；不便于机械化（宽行尚可）等不足之处※间作vs套作：以作物共生期所占的各作物生育期的比例来区分，共生期小于每个作物生育期的1/3为套作。此外，套作的两作物种植密度与单作时基本相同。※套作vs复种：套作是在接茬种植时间不足的情况下或为了更充分利用时间情况下采取的一种特殊措施，目标是集约利用时间资源，因此广义上属于复种。※立体种植：在同一农田上，两种或两种以上的作物从平面、时间上多层次地利用空间的种植方式。实际上是间、混、套作的总称。2.分析种植指数（%）=（全年作物总播种面积/