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第五章作物种植制度•第一节种植制度的概念、功能及意义•一、种植制度的概念•种植制度是指一个地区或生产单位的作物组成、配置、熟制与种植方式总称。包括作物的布局；作物的复种或休闲；作物的种植方式，即单作、间作、混作和套作；轮作或连作。作物布局种植制度复种间、混、套作耕作制度轮作、换茬等土壤耕作制度农田土壤施肥制度管理制度灌溉制度杂草和病虫害防治制度二、种植制度的功能和意义•种植制度作为全面组织种植业生产的制度，在农业生产中起着举足轻重的作用。其功能具体表现在两个方面。•1．技术功能种植制度的技术功能是种植制度的主体，包括作物的因地制宜合理布局技术、复种技术、间套作立体种植技术、轮作连作技术等等。它与研究某一作物的具体栽培技术不同，它侧重于全面持续增产稳产高效技术体系与环节，涉及作物与气候、作物与土壤、作物与作物、作物生产与资源投入等方面的组合技术。因而它在生产上所起的作用更大。•2．宏观布局功能即对一个单位土地资源利用与种植业生产进行全面安排。从作物生产的战略目标出发，根据当地自然和社会经济条件，做出土地利用布局、作物结构与配置、熟制布局、养地对策以及种植制度分区布局的优化方案。•种植制度强调系统性、整体性与地区性，即组合效益。第二节作物布局概念：一个地区或生产单位作物结构与配置的总称（宏观、总体、管理概念）1.结构：•作物种类•品种•面积（比例）2.配置：–作物的区域分布（宏观、粗略），–田块分布（微观、精细）•作物布局回答：–种什么？–种多少？–种哪里？•作物结构、作物布局和生产结构的异同–作物结构（种类、比例）–作物布局（种类、比例、位置）–生产结构（农、林、牧、副、渔，工（副）、建、商、运，信、服）作物布局的时空性二、作物布局的原则1.满足社会需求2.符合生态适应性（因地制宜）3.在操作技术上的可行性4.适当集中、灵活多样5.用养结合、综合平衡作物布局的内容和步骤1.内容–作物布局：村，10多种作物；县几十种作物；省、国家，上百种作物；大农业，农林牧特–品种布局：若干品种/作物，水稻：早稻、中稻、晚稻、前季稻、后季稻、杂交稻、籼稻、粳稻、糯稻、香稻……–秧田布局：早稻秧田、中稻秧田、晚稻秧田、油菜秧田、棉花秧田、玉米秧田……–熟制布局：小麦——中稻，小麦/玉米——后季稻，马铃薯/玉米——后季稻，小麦/玉米/甘薯/冬菜，冬菜——秧田——单季稻——绿肥2.步骤•基本情况调查气候、土壤、地貌、社会经济情况•需求预测总量估计，总体比例结构•作物生态适应性确定温、光、水、土、产量、稳定性、品质中国的水稻分布•水稻（3100万公顷）：南部、东部我国的作物布局中国小麦分布小麦（3000万公顷）：东部、中纬度中国油料作物分布•油料：中油菜（650万公顷）、北大豆、东花生（400万公顷），华东(34)、华南(34)第三节复种•一、复种的概念•复种是指在同一块田地上一年内接连种植二季或二季以上作物的种植方式。•常见的复种方式有平播和套作两种，平播是在上茬作物收获后直接播种下茬作物，套作是在上茬作物收获前，将下茬作物套种在其株间或行间。此外，还可以用移栽和再生作来实现复种。•根据一年内在同一田块上种植作物的茬数，把一年种植两茬作物称为一年两熟，如冬小麦—夏玉米；种植三茬作物称为一年三熟，如小麦（油菜）—早稻—晚稻；两年内种植三季作物，称为两年三熟，如春玉米→冬小麦—甘薯、棉花→小麦／玉米。•（符号“→”表示年间作物接茬种植，“—”表示年内接茬种植，“／”表示套种，“//”表示间作）。复种指数•复种程度的高低，通常用复种指数来表示，即全年作物收获总面积占耕地面积的百分比。公式如下：全年作物收获总面积复种指数（%）=——————————×100耕地面积一年一熟的复种指数为100％，一年两熟的复种指数为200％，一年三熟的复种指数为300％，两年三熟的复种指数为150％。二、复种的条件•复种方式要与自然条件、生产条件与技术水平相适应。影响复种的自然条件主要是热量和降水量，生产条件主要是劳畜力、机械、水利设施、肥料等。•（一）热量•一个地区能否复种或复种程度的高低，热量条件是决定因素。主要采用以下方法来确定。•1.年平均气温法一般以年均温度8℃以下为一年一熟区，8~12℃为两年三熟区，12～16℃为一年两熟区，16～18℃以上为一年三熟区。•2.积温法≥10℃积温低于3000℃为一年一熟，3000～5000℃可以一年两熟，5000℃以上可以一年三熟。•3.生长期法以无霜期表示生长期，一般140～150d为一年一熟区，150～250d为一年两熟区，250d以上为一年三熟区。•（二）水分•我国降水量与复种的关系是：小于600mm为一熟区，600～800mm为一熟、两熟区，800～1000mm为两熟区，大于1000mm可以实现多种作物的一年两熟或三熟。若有灌溉条件，也可不受此限制。•（三）肥料•复种指数提高后，多种了作物，就要多施肥料，才能保证土壤养分平衡和高产多收。因此，提高复种指数，除安排养地作物外，必须增施肥料，否则多种不能多收。•（四）劳、畜力和机械条件•提高复种指数，必然增大劳、畜力和机具投入。南方多熟地区，一年有2～3次“双抢”，即收麦（油菜等）抢插水稻和抢种玉米等，收水稻和甘薯等抢栽油菜或抢种小麦，季节十分紧张，特别四川丘陵区，在两季有余三季不足的情况下，必须抢种抢收，才能发展三熟制。•（五）技术条件•相应的技术条件包括品种、栽培耕作技术、复种间套技术等必须满足复种的要求。此外，复种还必须考虑经济效益。三、复种技术•（一）作物组合与品种搭配技术•1.充分利用休闲季节增种一季作物；•2.利用生育期短的作物代替生育期长的作物；•3.开发短期填闲作物，如绿肥、蔬菜等；•4.发展再生稻；•5.搭配早熟品种。（二）争取季节技术•1.改直播为育苗移栽育苗移栽是克服复种后生长季不足的最简便方法。•2.套作技术的运用即在前作收获前于其行间、株间或预留行间直接套播或套栽后作物。•3.促进早熟的技术在作物生育中后期喷乙烯利，可提早成熟数天。•4.作物晚播技术晚播作物营养生长期比较短，植株比较矮小，分蘖或分枝少，可适当加大播种量，增加作物的密度。•5.地膜覆盖技术采用地膜覆盖可提高地温，保持土壤湿度，可适当提前播种。第四节间作、混作和套作•一、间、混、套作的概念•1．单作指在同一块田地上种植一种作物的种植方式，也称为清种、净种。•2．间作指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作物的种植方式。用符号“∥”表示，如玉米∥大豆。•3．混作指在同一块田地上，同期混合种植两种或两种以上作物的种植方式。用符号“×”表示。•4．套作指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。用符号“／”表示。间作与套作最明显的区别是其作物的共生期长短不同，前者共生期长，后者共生期短。•单作的概念和特点在同一田块一季种植一种作物的种植方式，也叫清种、纯种、平作、净种。如：小麦，水稻，大豆特点：作物单一、管理方便、便于机械化、劳动生产率高•间作的概念和特点在同一田块于同一生长期内同时分行或分带同时种植两种或两种以上作物的种植方式。也称夹作、间种。主要生长期共生，超过2/3。特点：作物多样、成行成带分布，好管理；不便机械化（宽带型尚可）；劳动生产率稍低；土地生产率较高；林农（农林）间作，又称多层作：如：乔木‖灌木‖草本，果树‖作物•有隔行间作和带状间作。用“‖”表示间作。如玉米‖大豆，棉花‖甘薯等作物的间作。•农作物与多年生木本作物（植物）相间种植也属此类。•采用以农作物为主的间作称为农林间作；以林（果）业为主的间作农作物，称为林（果）农间作。间作的特性：•间作在田间上构成人工复合群体，个体之间既有种内关系，又有种间关系。•间作的作物播种期、收获期相同或不相同，至少有一种作物的共处期超过其全生育期的一半。•间作是集约利用空间的种植方式。•混作的概念和特点•同一田块同期混合种植两种或两种以上作物的种植方式。特点：分布不规则；行内或隔行种植、撒播；不便分别管理；作物间比较接近•用“×”表示混作。小麦×豌豆。混作特性及其与间作的关系：混作与间作都是集约利用空间的种植方式，都不增计复种面积。混作在田间一般无规则分布，可同时撒播，或在同行内混合、间隔播种，或一种作物成行种植，另一种作物撒播于其行内或行间。混作的作物相距很近或在田间分布不规则，不便分别管理并且要求混种的作物的生态适应性要比较一致。间作则分布规则套作的概念和特点•在前季作物生长的后期（收获前）于其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。也称套种、串种。特点：两种以上作物；前后茬作物共生期较短，低于1/3；前后茬作物主要生长期共生时间较短；不便于机械化（宽行尚可）；耕地利用率高；耕地年单产增产潜力大；复种指数提高•用“/”表示。如小麦/玉米立体种植的概念和特点在同一农田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面、时间上多层次地利用空间的种植方式。实际上立体种植是间、混、套作的总称。它也包括山地、丘陵、河谷地带的不同作物沿垂直高度形成的梯度分层带状组合。如半湿润地区低山丘陵常见的山顶种树、山腰种果（草）、山脚种粮（菜）等。单作‖甘蔗单作图混作间作套作（二）间混套作的意义P1331.增产合理的间、混、套作比单作具有促进增产高产的优越性。1)较单作更能充分地利用时间、土地、太阳能、水分、养分等自然资源。2)较充分地利用社会资源、多余劳力、物质投入、现代科学技术等，实行劳动密集、科技密集的集约生产，在有限的耕地上，显著提高单位面积土地生产力。如“双千田（亩产500kg、千元钱）”、“吨粮田”，甚至“吨粮、双千元田”等。2.增效合理的间、混、套作能够利用和发挥作物之间的有利关系，可以较少的经济投入换取较少的产品输出。我国南方、北方都有大量生产实例证明其经济效益高于单作。如：黄淮海大面积的麦棉两熟，一般每亩纯收益比单作棉田提高15%左右；如棉花与瓜、菜、油间套作，有的比单作棉田收入高达2—3倍。山东省：在小麦—玉米、小麦—花生、小麦—黄烟一年两熟的基础上，纳入瓜、果、菜，一年三作或四作，一般增收3000-5000元/hm2。陕西省：粮粮间套田增产657kg/hm2，粮经、经经间套田增收1866元/hm2。甘肃张掖地区：玉米与蔬菜的间混套作，建设“双千田”，成为“西菜东输”基地。江苏高邮县：各种茬口套种加工型乳黄瓜和加工型番茄，季产值达9000元/hm2。四川易县：在甘蔗前期间作西瓜、黄瓜、茄子、番茄等，可增收6000-10000元/hm2。3.稳产保收不同作物抗御自然灾害能力各不相同。合理的间、混、套作能够利用复合群体内作物的不同特性，增强抗逆能力。根据实际情况；减少作物竞争；用地养地结合，维持农田生态平衡。如：在台风多雹地区，玉米‖甘薯；华北地区的玉米/大白菜，可以减轻大白菜的病虫害。4.缓解作物争地的矛盾人多地少是农业生产上的主要矛盾。间、混、套作运用得当，安排得好，在一定程度上可以调节粮食作物与棉、油、烟、菜、药、绿肥、饲料等作物以及果林之间的矛盾，甚至陆地作物与水生农用动植物争夺空间的矛盾，从而起到促进多种作物全面发展，推动农业生产向更深层次发展的作用。三、间混套作的效益原理P134•间、混、套作中作物的组合（复合群体），比单作具有更复杂的特点。•（1）群体内除了种内关系，还有种间关系；•（2）群体结构有水平结构外，还有垂直结构；•（3）群体内的生态条件发生了变化。因此，研究和实行这种种植方式，需要运用生态群落的观点、理论和方法作指导。•（一）空间上的互补与竞争•主要表现为对光和CO2的竞争。•作物搭配、空间分布合理，就可以充分利用空间；作物搭配不合理或密度过大，使作物竞争激化。搭配良好的复合群体在光资源利用上的互补，是间混套作增产的重要特点。1、增加了采光量•上位作物：高杆、窄叶或上冲叶，玉米、高粱、谷子•下位作物：矮秆、阔叶或水平叶，豆类、马铃薯、花生等。•群体结构趋于伞状结构，利于分层受光，变平面受光为立体受光。•当太阳高度角小时，确保上层垂直叶吸收光辐射；•当太阳高度角增大时，确保下层水平叶吸收