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第五章 作物种植制度
第一节 建立合理种植制度得原则
一、种植制度得概念及在农业生产中得意义
(一)种植制度得含义
种植制度就就是指一个地区或生产单位得作物组成、配置、熟制与种植方式总称。包括种什么作物,各种多少,种在哪里,即作物得布局;作物在耕地上一年种一茬还就就是几茬,以及哪一个生长季节或哪一年不种,即复种或休闲;种植作物时采用什么样得种植方式,即单作、间作、混作与套作;不同生长季节或不同年份作物得种植顺序如何安排,即轮作或连作。
(二)种植制度得功能与意义
种植制度作为全面组织种植业生产得制度,其研究与推广在农业生产中起着举足轻重得作用。其功能具体表现在两个方面。
1、技术功能 种植制度具有较强得应用技术特征,它与研究某一作物得具体栽培技术不同,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得组合技术。种植制度得技术功能就就是种植制度得主体,括作物得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。与单项技术不同,种植制度技术体系往往带有较强得综合性、地区性、多目标性,因而它在生产上所起得作用更大。当然上述有关技术要考虑作物与天、地、人、物得关系,因而难度也较大。
我国在种植制度得技术方面积累了丰富得经验与科研成果,某些领域如多熟种植在世界上也有重要地位。今后,要进一步使传统技术与农业现代化、商品化结合起来,使之发扬光大。
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。从作物生产得战略目标出发,根据当地自然与社会经济条件,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得优化方案。要求统筹兼顾、主次分明,即从当前得实际需要出发,也要考虑长远目标得需要。宏观布局功能得主要意义为:①有利于妥善处理各类矛盾,减少片面性。农业上存在种种矛盾,如粮棉油得关系、灌溉与旱作关系、农林关系、农牧关系、供求关系、高中低产田得关系、一熟与两熟与三熟间得关系、用地与养地关系、资源利用与保护关系等等。处理不当,就会相互影响,轻则减产减收,重则影响农业与国民经济发展全局。②有利于协调利用各种资源与投入,包括自然资源、劳力资源与经济条件,以及物资、资金、科技等方面得投入。处理得当则协调发展,处理不当有得白白浪费,有得则成为增产增收得限制因素。③有利于统筹安排国家、地方、集体与农民之间得利益,调整城乡与工农之间得关系,促进农业与国民经济协调发展。
从运筹科学出发,种植制度强调系统性、整体性与地区性。即组合效益、整体效益大于各部分、各组分功能效益之与,这就就是种植制度宏观布局得理论依据所在。
一个合理得种植制度应与当地得自然资源与社会资源相适应,并能促进农业生产得全面持续发展,因而它在农业生产上具有重要意义。合理得种植制度,一就就是以作物得生态适应性为基础,能充分发挥当地得自然资源优势;二就就是以社会经济资源为条件,合理利用社会资源,促进畜牧业及林、副、渔业得全面发展;三就就是以多元多熟种植为途径,协调好种植业内部粮、经、饲、特等作物得关系;四就就是以提高土地利用率与光能利用率为目得,促进作物全面高产稳产,并提高经济效益;五就就是以保护并改善资源与环境为前提,促进农业可持续发展。
二、建立合理种植制度得原则
(一)合理利用农业资源,提高光能利用率
1、农业资源得类型 农业资源大体分为两个基本类型,即自然资源与社会资源。自然资源包括气候资源如太阳能、温度、大气等,水资源如自然降水、地表水、地下水等,土地资源,生物资源如动植物、微生物等;社会资源包括劳畜力、农机具、农用物资、资金、交通、电力与技术等。此外,农业资源按贮藏性能也可分为贮藏性资源如种子(苗)、肥料、农药、农膜、燃油、机具等与流失性资源如太阳光、热辐射、劳畜力等。
2、农业资源得基本特性与合理利用
(1)资源得有限性及经济利用 无论自然资源或就就是社会资源,在一定时限或一定地域内均存在数量上得上限,即使像降水、光、热等气候资源也不例外。因此,合理得种植制度在资源利用上应充分而经济有效,使有限得资源发挥最大得生产潜力。在具有多种可能选择得措施中,尽可能采取耗资较少得措施,或采用开发当地数量充裕资源得措施,以发挥资源得生产优势。
(2)自然资源得可更新性与合理利用 农业中得生物种群,通过生长、发育、繁殖年复一年地自我更新,土壤中得有机肥、矿质营养等资源也借助生物循环,循环往复地更新得以长期使用。气候资源尽管属于流失性资源,年际变化大,但仍可年年持续供应,永续利用,属可更新资源。人、畜力也属可更新资源范畴。然而,农业资源得可更新性不就就是必然得,只有在合理利用下,在资源可供开发得潜力范围内,才能保持生物、土地、气候等资源得可更新性,超过其潜力范围得利用,会适得其反,资源得可更新性就会丧失。因此,合理种植制度一定要合理利用农业资源,协调好农、林、牧、渔之间得关系,不宜农耕得土地应退耕还林、还牧,以增强自然资源得自我更新能力,为农业生产建立良好得生态环境。
(3)社会资源得可贮藏性与有效利用 投入农业生产得化肥、农药、机具、塑料制品、化石燃料,以及附属于工业原料得生产资料等物化得社会资源,不能循环往复长期使用,就就是不可更新资源,但却具有贮藏性能。这类资源得大量使用,不仅会增加农业生产成本,而且会加剧资源得消耗,导致某些资源得枯竭。对这类资源应选择最佳时期与数量,做到有效利用。
3、提高光能利用率得途径 生产上作物对太阳能得转化效率就就是很低得,一般只有0、1%~1、0%,与理论值5%左右相比,存在着巨大潜力。在南方地区,采用麦—稻—稻三熟制,年产量15000kg/hm2,光能利用率也只有2、8%,若光能利用率达5%,在四川攀枝花市,水稻产量可达42000kg/hm2,小麦产量可达30000kg/hm2,可见提高光能利用率对提高作物产量潜力巨大。
提高光能利用率得主要途径有:①适当延长作物得光合时间。如选用生育期较长得品种,进行复种与合理得肥水管理等;②扩大光叶面积指数。如进行合理间、套种植,合理密植等;③提高作物得光合能力。如选用高光效作物或品种,进行合理密植与合理肥水管理等;④减少光合产物得无效消耗。如进行适期播种,防止作物病、虫、草、鼠害等;⑤促进光合产物得运转与分配,提高收获指数等。
(二)用地养地相结合,提高土地利用率
1、用地养地得概念 用地就就就是利用土地种植农作物,生产农产品得过程。养地就就就是培养地力,不断保持、恢复与提高土壤肥力,使土壤具有良好得肥力条件,充足与协调得水、肥、气、热,没有或较少有土壤感染得不利于作物生长得有害因素。用地养地相结合就就就是指在用地过程中积极地培养与提高地力,使用地与养地水平相协调、不断提高用养水平,使之处于动态平衡状态。
2、提高土地利用率得途径 用地与养地相结合就就是建立合理耕作制度得基本原则。用地过程中地力得损耗主要有有以下原因:物产品输出带走土壤营养物质;土壤耕作促进有机质得消耗;土壤侵蚀严重损坏地力。通过作物自身得养地机制与人类得农事活动,可以达到培肥地力得目得。提高土地利用率得途径有:增加投入,提高土地综合生产能力 ;提高单位播种面积产量;实行多熟种植,提高复种指数;因地种植,合理作物布局;保护耕地,维持土地得持续生产能力。
(三)协调社会需要,提高经济效益
种植制度就就是全面组织作物生产得宏观战略措施。种植制度合理与否,不仅影响到作物生产自身得效益,而且对整个农业生产甚至区域经济产生决定性影响。因此,在制定种植制度时,应综合分析社会各方面对农产品得需求状况,确立与资源相适宜得种植业生产方案,尽可能实现作物生产得全面、持续增产增效,同时为养殖业等后续生产部门发展奠定基础。要按照资源类型及分布,本着“宜农则农,宜林则林,宜牧则牧”得原则,使农田、森林、草地、水面占有比例得当,以发挥当地得资源优势,满足各方面得需要;合理配置作物、实行合理轮作、间作、套种以及复种等,避免农作物单一种植,减少作物生产风险,提高经济效益。
第二节 作物布局
一、作物布局得概念、地位与作用
(一)作物布局得概念
作物布局就就是指一个地区或生产单位作物组成与配置得总称。作物组成包括作物种类、品种、面积与比例等;作物配置就就是指作物在区域或田土上得分布。作物布局应以满足社会需要为目得,以农业资源为基础,以社会经济技术为条件,对本地区或生产单位在一定时间内种什么、种多少与种在哪里作出时间与空间上得生产部署。作物布局范畴有大有小,大可以就就是全国得,全省、市、县得,小可以到一个生产单位或一家一户;时间上有长有短,长得有5年、10年、20年不等,短得可以就就是一年或一个生长季节得安排。在一年多熟制地区,作物布局既包括各季作物得平面布局,又有连接上、下季得熟制布局。因此,作物布局就就是种植制度得主要内容与基础。作物组成确定后,才可以进行适宜得种植方式,即复种、间套作、轮连作等得安排。因而不同得种植方式会受到作物布局得制约,作物布局又要受到间套、复种与轮连作等种植方式得影响。
(二)作物布局得地位
由于作物布局就就是一个地区或生产单位得作物种植计划或规划,就就是一项复杂得、综合性较强得、影响全局得生产技术设计,因而在农业生产上占据十分重要得地位。
1、作物布局就就是农业生产布局得中心环节 农业生产布局就就是指农、林、牧、副、渔各部门生产得结构与地域上得分布,作物布局必须在整体得农业生产布局得指导下进行。我国种植业在农业生产中占有重大比例,可见,作物布局就就是农业生产得中心环节。因此作物布局关系到增产增收、资源合理利用、农村建设、农林牧结合、多种经营、环境保护等农业发展得战略部署。
2、作物布局就就是农业区划与规划得主要依据 综合农业区划必须以各种单项区划与专业区划为基础,农作物种植区划则就就是各种单项区划与专业区划得主体,而它又就就是以作物布局为前提。作物布局还就就是制定农业发展规划、土地利用规划、农业基本建设规划等各种农业规划得依据。
3、作物布局就就是种植业较佳方案得体现 一个合理得作物布局方案应该综合气候、土壤等自然环境因素,以及各种社会因素,统筹兼顾,以满足个人与社会得需要,充分合理利用土地与其她自然与社会资源,以最少得投入,获得最大得经济、社会与生态效益。
(三)作物布局得作用
合理作物布局就就是根据社会需要将作物安排在相对最适得生态条件与生产条件下进行生产,以充分发挥农作物得生产优势,促进农、林、牧、渔等得持续发展,因而它具有如下作用:①充分利用自然资源与社会资源;②解决各类作物争地、争光温水肥、争季节与劳畜力及机械得矛盾;③有利于复种、间套作与轮连作得合理安排;④有利于充分发挥作物得生产潜力,提高生产效益;⑤有利于恢复、保持与提高地力,维持农田生态平衡,促进作物生产向持续高产、优质与高效发展;⑥有利于促进林、牧、渔、副业及其她生产部门得发展。
二、作物布局得原则
(一)作物生态适应性就就是基础
作物得生态适应性就就是指作物得生物学特性及其对生态条件得要求与某地实际环境条件相适应得程度,简单得说就就就是作物与环境相适应得程度。适应性好,说明能种植某作物与可能获得较高产量与效益;适应性差,说明种植得可能性小,或勉强种植,则产量低,效益差。生态适应性较广得作物分布较广,种植得面积可能较大;生态适应性较差得作物分布较窄。生态条件较好得地区,适宜种植得作物种类多,作物布局得调整余地大,选择途径多;生态条件较差得地区,适宜种植得作物种类少,作物布局得调整余地小。在制定作物布局时,要以生态适应性为基础,以发挥当地资源优势,克服资源劣势,扬长避短。
(二)社会需求就就是导向
作物生产得目得就就是生产社会需要得产品,作物布局也要服从与服务于这一根本目得。社会需求包括两个方面,一就就是自给性生产需要,即直接用于生产者吃穿用烧等各种产品。二就就是商品生产需要,即市场经济需要。社会需求状况与发展变化,制约作物布局类型,引导作物布局得发展方向。满足自给性需要得布局称为自给性作物布局,满足市场经济需要得布局称为商品性作物布局。我国正处在由传统农业向现代农业转变得时期,作物生产得商品性特征越来越明显,市场对作物布局得制约与导向作用也愈加突出。
(三)社会经济与科学技术就就是重要条件
社会经济与科学技术可以改善作物得生产条件如水利、肥料、劳力与农机具等,为作物生长发育创造良好得环境,解决能不能种植某一作物得问题。同时,也为作物得全面高产、优质高效、持续发展提供保障,解决能否种好得问题。因此,在进行作物布局调整时,必须考虑当地得社会经济与科学技术状况。
作物生态适应性、社会需求、社会经济与科学技术对作物布局得影响各具特色,同时彼此间又相互联系、相互影响。在自然状态下不能种植某作物得地区与季节,通过社会经济与科学技术得投入,可使种植该种作物成为可能。社会对某种产品需求迫切性得增加,也会促进社会经济向该方面增加人力、物力、财力与科技得投入,从而促进该作物面积扩大、增加产品数量与改善质量。
三、作物布局得内容与步骤
(一)明确对产品得需要
包括自给性与商品性需要两大部分。要了解市场价格、对外贸易、交通、加工、贮藏以及农村政策等方面得内容。
(二)调查环境条件
包括自然条件与社会经济及科学技术条件,主要有:①热量条件:包括≥0℃积温,≥10℃积温,年平均温度,最冷月平均温度,最热月平均温度,冬季最低温度,无霜期;②水分条件:包括年降水量与变率,各月降水量,干燥度,空气相对温度,地表径流量,地下水储量,地下水位深度,水源、水质;③光照条件:包括全年与各月辐射量,年日照时数;④地貌:包括海拔高度,大地形(山、丘陵、河谷、盆地、平面、高原),小地形(平地、洼地、岗坡地),坡度,坡向;⑤土地条件:包括总面积,土地利用状况(农田、林地、草地、荒地等),耕地面积,水田、水浇地与旱地面积,人地比;⑥土壤条件:包括土壤类型,土层厚度,平坦度,质地,土壤pH,土壤有机质含量,氮磷钾养分含量,土壤水分状况,土地整理与水土流失状况;⑦肥料条件:包括肥料种类,数量,亩施肥水平,养分平衡;⑧能源条件:包括燃油,电,煤,生物能源;⑨机械:包括拖拉机,排灌机具等;⑩植被包括乔木、灌木、草;(11)作物种类:包括面积、产量、生产力、品种、栽培技术;(12)现有种植制度,人口劳力;(13)畜牧业种类与数量;(14)灾害如旱、涝、病、虫;(15)收入状况:包括产值收入,每人每年纯收入,农林牧副渔各业产值与收入,粮食与多种经营收入;(16)市场:国家收购,自由市场,外贸市场,及其地理位置与交通;(17)价格:各种农产品收购价格与市场价格,各种生产资料价格;(18)政策:包括收购政策,奖励政策,商品流通政策,外贸政策等;(19)科学技术水平与文化水平。
(三)农作物生态适应性得确定
研究作物生态适应性得方法有:作物生物学特性与环境因素得平行分析法,地理播种法,地区间产量与产量变异系数比较法,产量、生长发育与生态因子得相关分析,生产力分析法等。通过研究,区分出各种作物生态适应性得程度。
(四)作物生态区、种植适宜区得划分与适生地得选择
在确定作物生态适应性得基础上,可以划分作物得生态区,从光、热、水、土等自然生态角度区分作物得生态最适宜区、适宜区、次适宜区与不适宜区。作物得生态区划就就是作物布局得内容之一,它提供了自然规律方面得可能范围。另一方面,为了生产应用得目得,单纯从自然角度划分或选择适生地就就是不够得,必须在社会经济与科学技术条件相结合得基础上,进一步确定作物得生态经济区划或适宜种植地区得选择。这就要在光热水土得基础上考虑水利、肥料、劳力、交通、工业等条件。
作物得生态经济适宜区可划分为四级:①最适宜区。光热水土以及水利、劳力等条件都很适宜,作物稳产高产、品质好、投资省而经济效益高;②适宜区。作物生态条件存在少量缺限,但人为地采取某些措施(如灌溉、排水、改土、施肥)后容易弥补,作物生长与产量较好,产量变异系数小。投资有所增大,经济效益仍较好,但略低于最适宜区;③次适宜区。作物生态条件有较大缺陷,产量不够稳定,但通过人为措施可以弥补(如盐碱地植棉)或者投资较大,产量较低,但综合经济效益仍就就是有利得;④不适宜区。自然条件中有很多缺陷,技术措施难于改造,投资消费巨大,技术复杂。虽勉强可种,但产量、经济上或生态上得不偿失。
(五)作物生产基地与商品基地得确定
选定了适宜区与适生地,再结合历史生产状况与远景生产任务,大体上可以选出某种作物得集中产地,进一步选择商品生产基地。商品生产基地得条件就就是:有较大得生产规模,土地集中连片;生产技术条件较好,生态经济分区上属最适宜区或适宜区;生产水平较高;资源条件好,有较大发展潜力,包括目前经济落后,但发展有潜力得地区;作物产品得商品率较高。
(六)作物组成得确定
在单一得各个作物适宜区与适生地选择得基础上,确定各种作物间得比例数量关系。包括:①种植业在农业中得比重;②粮食作物与经济作物、饲料作物得比例;③春夏收作物与秋收作物得比例;④主导作物与辅助作物得比例;⑤禾谷类与豆类得比例。
(七)综合划分作物种植区划或配置
在确定作物结构(同时考虑到复种、轮作与种植方式)后,进一步要把它配置到各种类型土地上去,即拟定种植区划,在较小规模上(如农户)则直接进行作物在各块土地上得配置。为此,按照相似性与差异性得原则,尽可能把相适应相类似得作物划在一个种植区,划出作物现状分布图与计划(或远景)分布图。
(八)可行性鉴定
将作物结构与配置得初步方案进行下列各项可行性鉴定:①就就是否能满足各方面需要;②自然资源就就是否得到了合理利用与保护;③经济收入就就是否合理;④肥料、土壤肥力、水、资金、劳力就就是否平衡;⑤加工储藏、市场、贸易、交通等可行性;⑥科学技术、文化、教育、农民素质方面得可行性;⑦就就是否促进农林牧、农工商综合发展等。
第三节 复 种
一、复种得概念、意义与发展
(一)复种得概念
复种就就是指同一年内在同一块田地上种植或收获两季或两季以上作物得种植方式。复种方法有多种,可在上茬作物收获后,直接播种下茬作物,也可在上茬作物收获前,将下茬作物套种在其株、行间(套作)。此外,还可以用移栽、上茬作物再生等方法实现复种。
根据一年内在同一田块上种植作物得季数,把一年种植二季作物称为一年两熟,如冬小麦—夏玉米;种植三季作物称为一年三熟,如绿肥(小麦或油菜)—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—夏甘薯、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)。
为表明大面积耕地复种程度得高低,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得百分比。公式为:
全年作物收获总面积
复种指数(%)= ×100
耕地面积
式中“全年作物收获总面积”包括绿肥、青饲料作物得收获面积在内。根据上式,也可计算粮田得复种指数以及其她类型耕地得复种指数等。国际上通用得种植指数含义与复种指数相同。套作就就是复种得一种方式,计入复种指数,而间作、混作则不计。一年一熟得复种指数为100%,一年两熟得复种指数为200%,一年三熟得复种指数为300%,两年三熟得复种指数为150%。
(二)复种得意义
1、扩大播种面积与提高单位面积年产量 我国人均耕地少,但自然条件较好,特别就就是南方各省一年四季均可生长作物。发展复种,提高土地利用率,就就是发展作物生产得一条重要途径,也可充分发挥现有耕地得增产潜力。如重庆丘陵地区得冬水田,一年种植一季水稻,全年近200d左右被浪费掉,土地利用率与光能利用率极低。若增加复种,改一季稻为麦稻双季两熟,乃至油—稻—再生稻或麦—稻—秋作(秋菜、秋洋芋、秋甘薯等)三熟,土地利用率将大大提高,光能利用时间大大延长,从而光能利用率得以提高。
实践证明,只要因地制宜,扬长避短,合理提高复种指数,推广多熟种植,就能促进农业生产全面发展。今后我国人口还将增加,而耕地面积正逐年减少,实行合理复种与提高单产就就是解决人多地少矛盾行之有效得方法。
2、调节土壤肥力 合理提高复种,采用用养结合得复种方式,在复种方式中安排一定比例得绿肥或豆科作物,增施肥料,可以补充与增加土壤有机质与氮素养料得含量,加速物质循环,维持农田得物质动态平衡。
3、保持水土 复种可以增加地面覆盖,减少地面径流、土壤冲刷与养分得流失。
4、缓解作物争地、争时、争肥矛盾 合理扩大复种面积,有利于粮、经、饲作物全面发展。如在棉区,实行麦(棉)套种,有利于解决粮棉争地矛盾。在水稻产区,冬季种植一定比例得小麦、油菜、绿肥,形成“肥—稻—稻”、“油—稻—稻”、“麦—稻—稻”等三熟种植,粮、油、肥均得到合理安排与发展,既解决对油料作物需要,又解决了对肥料得需要。
5、有利于稳产 在旱涝灾害频繁得地区,复种有利于全年产量互补。
二、复种得条件
一定得复种方式要与一定得自然条件、生产条件与技术水平相适应。影响复种得自然条件主要就就是热量与降水量,生产条件主要就就是劳畜力、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得高低,当地得热量条件就就是决定因素。主要采用以下方法来确定。
1、年平均气温法 年平均温度可以粗略地表示一个地区得热量状况。在我国一般以年均温8℃以下为一年一熟区,8~12℃为两年三熟区或套两熟区,12~16℃为一年两熟区,16~18℃以上为一年三熟区。
2、积温法 在我国,≥ 10℃积温低于3 000℃为一年一熟,3 000~5 000℃可以一年两熟, 5000℃以上可以一年三熟。中国农业科学院气象研究所以≥0℃积温作指标,一熟区低于4 000℃,两熟区为4 000~5 500℃,三熟区为5 500℃以上。
一个地区复种程度得高低以及采取何种复种方式,除了解当地积温外,还需了解不同作物完成一个生育期对积温得要求。一个作物品种具有大致恒定得积温值(见表5-1)。例如重庆地区≥0℃积温为6 518.4℃,稻麦两熟(用中熟种)共需≥0℃积温4 800℃,加上农耗积温150℃,共4 950℃,还余1 568.4℃,还可以种植一季生育期短得作物,如蔬菜、马铃薯、秋苕等。水源条件好得可以发展再生稻,旱
表5-1 不同作物对≥10℃或≥0℃积温得要求
作 物
早 熟 种
中熟种
晚熟种
冬小麦
≥0℃,1 700~2 000
2 000~2 200
2 200~2 400
油菜直播
≥0℃,2 000~2 200
2 200~2 400
2 400~2 600
油菜(移栽)
≥0℃,1 400~1 600
1 600~1 800
1 800~2 000
玉 米
≥10℃,2 000~2 200
2 500~2 800
>3 000
高 粱
≥10℃,2 100~2 400
2 500~2 800
>3 000
水 稻
≥10℃,2 400~2 500
2 800~3 200
-
红 苕
≥10℃,1 600~2 100
2 500~3 000
3 500~4 000
马铃薯
≥10℃,1000
1 400
1 800
大 豆
≥10℃,1 650~2 100
2 500
2 900
棉 花
≥10℃,3 200~4 000
4 000~4 500
>4 500
春小麦
≥0℃,1 700~2 100
2 100~2 300
地麦—玉—苕复种三熟共需≥0℃积温为7 000℃,加上农耗200℃为7 200℃,差681.6℃。因此,重庆地区只有通过套种,才能满足麦、玉、苕三熟种植。
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
一个地区具备了增加复种得热量条件,能否复种就要瞧水分条件。水分包括灌溉水、地下水与降水。我国降水量与复种得关系就就是:小于600mm为一熟区,600~800mm为一熟、两熟区,800~1 000mm为两熟区,大于1 000mm可以实现多种作物得一年两熟或三熟。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与高产多收。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、畜力与机械条件
提高复种指数,必然增大劳、畜力与机具投入。南方多熟地区,一年有2~3次“双抢”,即收麦(油菜等)抢插水稻与玉米等,收水稻与红苕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得情况下,必须抢种抢收,才能发展三熟制。
(五)技术条件
相应得技术条件包括品种、栽培耕作技术、复种间套技术等必须满足复种得要求。
此外,复种还必须考虑经济效益,避免出现“三三得九”,不如“二五得十”得情况发生。
三、复种技术
复种就就是一种时间集约、空间集约、技术集约得高度集约经营型作物种植方式,在肥水、劳力、机械化、品种等方面有许多矛盾,需要采用合理得技术加以解决。
(一)作物组合与品种搭配
1、作物组合
(1)充分利用休闲季节增种一季作物 如南方利用冬闲田种植小麦、大麦、油菜、蚕豆、豌豆、马铃薯、冬季绿肥等作物;华北、西北以小麦为主得地区,小麦收后有70~100d得夏闲季节可供夏种开发利用,如可复种荞麦、糜子、早熟大豆、谷子、早熟夏玉米等。
(2)利用短生育期作物替代长生育期作物 甘肃、宁夏灌区得油料作物胡麻生育期长(120d),与其她作物复种产量不高,改种生育期短得小油菜与小麦、谷子、糜子、马铃薯等作物复种,就可获得较好得效益。浙江杭嘉湖地区麦稻稻三熟制生育期较紧,用生育期较短得大麦代替生育期较长得小麦,可有效解决复种与生育季节紧张得矛盾。
(3)开发短间隙生长期得填闲作物 短间隙期一般2个月左右,不足以生长一季粒用作物,常种植一些填闲作物,如短生育期得绿肥、饲料、蔬菜。四川成都平原两熟制收获至种麦还有2个月左右得时间,可增种一季秋甘薯或萝卜、莴苣、大白菜等秋菜或种紫云英等生育期短得作物。
(4)发展再生稻 再生稻得生育期比插秧得短1/2以上,一般为50~70d,产量可达到一季稻或早稻得30%~40%。如重庆市得再生稻,前季稻收获后只需要施用促芽肥,促壮苗,可获得3000~4500kg/hm2得产量。
2、品种搭配 在生长季节富裕地区应选用生育期长得品种。以浙江双季稻三熟制为例,以“一早两迟”为主,即冬作物选早熟作物,双季稻以晚熟品种得产量最高。生长季节紧张得地方应选用早熟高产品种。苏南地处北亚热带,双季稻三熟制季节特别紧张,应特别注意早晚稻品种得安排,以绿肥、大麦、元麦为双季稻得前作,并配以早熟配中熟或中熟配中熟得双季稻品种搭配方式较为适宜。
(二)充分利用生长季节
1、改直播为育苗移栽,缩短本田期 育苗移栽就就是克服复种后生长季节矛盾最简便得方法,在水稻、甘薯、油菜、烟草、棉花得复种栽培上应用广泛。如中稻得秧田期一般为30~40d,双季稻秧田期可长达75~90d。长江下游≥10℃积温为5600℃,大麦、元麦双季稻三熟制现行品种需积温5500℃,加上农耗期温度,总积温不能满足。但早稻育秧争取了650℃,晚稻育秧争取了1200℃,弥补了本田期积温得不足。
2、套作技术得运用 套种就就是解决复种生长季节矛盾得又一有效方法,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,如中稻、晚稻田套种绿肥,早稻田套种大豆或套种黄麻,麦田套种棉花、玉米、花生、烤烟等。
3、促进早发早熟得技术 促早发就就就是让作物幼苗生长时期有较好得水分、养分、光照等条件。早发就就是早熟得基础。具体做法有:第一,后作物及时播种,减少农耗期。据宁夏农学院试验,麦收后夏种大豆,7月10~15日播种,平均每晚播1d,每公顷大豆减产75kg。免耕播玉米、棉花,板田或板田耙茬播种小麦,板茬栽油菜等,都就就是行之有效得方法。第二,前作及时收获。小麦、油菜成熟后要及时收获,玉米蜡熟期可先去掉叶片,让其继续灌浆。第三,采用促进早熟技术。在玉米生育中后期喷乙烯利,可提早成熟7d左右。棉花、烤烟施用乙烯利也有促进成熟作用。
4、作物晚播技术 播种季节较紧得地区,如黄淮海平原北部,为确保玉米丰产,需用中晚熟品种,小麦只能晚播。长江中下游麦收后种棉,也就就是晚播棉。晚作物可以适当加大播种量,增加作物得密度。因晚播后营养生长期比较短,植株比较矮小,分蘖或分枝少,密植有利于主茎发育与提早成熟。湖南对麦棉连作得晚播棉花采用高密度低打顶得作法,使晚播棉产量增加。
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,有利于作物早发早熟。
四、主要复种方式
(一)两年三熟
两年三熟指得就就是在同一块地上两年内收获三季作物,就就是一年一熟与一年两熟得过渡类型。主要分布于暖温带北部,一季有余两季不足,≥10℃积温在3000~3500℃得地区。目前,两年三熟主要分布在晋东南、豫西山区及鲁中南山区、陇东及渭北平原。其主要形式有:春玉米→冬小麦—夏大豆(夏甘薯);冬小麦—夏大豆→冬小麦;春甘薯→小麦或大麦—夏芝麻或夏大豆或夏花生;小麦→小麦—夏玉米等。
(二)一年两熟
≥10℃积温3500~4500℃得暖温带就就是旱作一年两熟制得主要分布区域,如黄淮海平原、汾渭谷地。4500~5300℃得北亚热带就就是稻麦两熟得主要分布区域并兼有部分双季稻得分布,江淮丘陵平原、西南地区得旱地以麦(油菜、蚕豆、绿豆)—玉米、麦—甘薯、麦—年两熟为主。
(三)一年三熟
一年三熟主要就就是稻田三熟制,稻田三熟多就就是以双季稻为基础,主要分布在中亚热带以南得湿润气候区域,北亚热带有少量分布。冬作双季稻三熟制,包括麦—稻—稻、油菜—稻—稻、蚕豆—稻—稻等形式,分布在上海、浙江、江西、湖南、湖北、皖南、苏南及华南各省。小麦(或大麦、元麦)—双季稻,就就是双季稻三熟制得主要形式,主要分布于浙江杭嘉湖、宁绍地区、上海市,湖南、湖北、江西、福建、广东均有一定比例得种植。在三熟制地区,由于水源得限制,常采用两旱一水三熟制,如小麦—玉米—水稻(皖南、四川、苏南、湖南),小麦—大豆或花生—稻(福建、广东),小麦—稻—花生(福建、广东)。旱地三熟制,以南方丘陵旱地得油菜—芝麻(大豆)—甘薯与麦/玉/薯套作三熟为主要形式。
第四节 间作、混作、套作
一、间、混、套作得概念及意义
(一)间、混、套作得概念
1、单作 指在同一块田地上种植一种作物得种植方式,也称为纯种、清种、净种。这种方式作物单一,群体结构单一,全田作物对环境条件要求一致,生育比较一致,利于田间统一种植、管理与机械化作业。作物生长发育过程中,个体之间只存在种内关系。
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得得种植方式。所谓分带就就是指间作作物成多行或占一定幅度得相间种植,形成带状,构成带状间作,如四行棉花间作四行甘薯,二行玉米间作三行大豆等。间作因为成行或成带种植,可以实行分别管理。特别就就是带状间作,较便于机械化或半机械化作业,与分行间作相比能够提高劳动生产率。
农作物与多年生木本作物(植物)相间种植,也称为间作,有人称为多层作。木本植物包括林木、果树、桑树、茶树等;农作物包括粮食、经济、园艺、饲料、绿肥作物等。采用以农作物为主得间作,称为农林间作;以林(果)业为主,间作农作物,称为林(果)农间作。
间作与单作不同,间作就就是不同作物在田间构成得人工复合群体,个体之间既有种内关系又有种间关系。间作时,不论间作得作物有几种,皆不增计复种面积。间作得作物播种期、收获期相同或不同,但作物共生期长,其中至少有一种作物得共生期超过其全生育期得一半。间作就就是集约利用空间得种植方式。
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得种植方式,也称为混种。混作与间作都就就是于同一生长期内由两种或两种以上得作物在田间构成复合群体,就就是集约利用空间得种植方式,也不计复种面积。但混作在田间分布不规则,不便于分别管理,并且要求混种作物得生态适应性要比较一致。
4、套作 指在前季作物生长后期得株行间播种或移栽后季作物得种植方式,也称为套种、串种。如于小麦生长后期每隔3~4行小麦种一行玉米。对比单作,它不仅能在作物共生期间充分利用空间,更重要得就就是能延长后作物对生长季节得利用,提高复种指数,提高年总产量。它主要就就是一种集约利用时间得种植方式。
套作与间作都有作物共生期,所不同得就就是,套作共生期短,每种作物得共生期都不超过其全生育期得一半。
(二)间、混、套作得意义
1、增产 合理得间、混、套作比单作具有增产得优越性。从自然资源来说,在单作得情况下,时间与土地都没有充分利用,太阳能、土壤中得水分与养分有一定得浪费,而间、混、套作构成得复合群体在一定程度上弥补了单作得不足,能较充分地利用这些资源,把它们转变为更多得作物产品。从社会资源利用来说,实行间、混、套作可以充分利用多余劳力,扩大物质投入,与现代科学技术相结合,实行劳动集约、科技密集得集约生产,在有限得耕地上,显著提高单位面积土地生产力。
国际上采用土地当量比来反映间、混、套作得土地利用效益。土地当量比(LER),即为了获得与间、混、套作中各个作物同等得产量,所需各种作物单作面积之比得总与,其公式为:
式中:Yi代表单位面积内,间、混、套作中得i个作物得实际产量;Yii代表该作物在同样单位面积上单作得产量,n代表间、混、套作得作物数。LER>1,表示间、混、套作有利,LER>1得幅度愈高,增产效益愈大。目前,我国也已较广泛地采用土地当量比来表示间、混、套作得高产效益。
例如玉米间作大豆,每公顷得产量分别为5 200kg与900kg,单作玉米与单作大豆每公顷得产量分别为6 000kg与1 200kg。则:
=5 200/6 000+900/1 200=1、617
2、增效 合理得间、混、套作能够利用与发挥作物之间得有利关系,可以用较少得经济投入换取较多得产品输出。间、混、套作就就是目前许多地区发展立体种植、提高种植业效益得技术手段。如黄淮海地区大面积得麦棉两熟,一般纯收益比单作棉田提高15%左右。
3、稳产保收 合理得间、混、套作能够利用复合群体内作物得不同特性,增强对灾害天气得抗逆能力。
4、协调作物争地矛盾 间、混、套作在一定程度上可以调节粮食作物与棉、油、烟、菜、药、绿肥、饮料等作物间得矛盾,促进多种作物全面发展。
二、间、混、套作效益分析
(一)充分利用空间
1、间、混、套作能提高种植密度,增加叶面积 单作群体得株型、叶型、植株高度、根系分布一样,对生活因素得竞争必然加剧。因此密度与叶面积指数得增加受到了限制。而间、混、套种群体就就是由两种或两种以上得作物构成,作物有高有矮,根系有浅有深,对生活因素得要求与反应不同,有得喜光,有得耐阴,有得吸肥力强,有得吸肥力差,有得需N多,有得需P、K多。利用这些差别,把不同得作物搭配起来构成复合群体,其密度与叶面积指数将会提高,这就充分利用空间,提高土地利用率。
2、保持较大得叶面积 单一作物得群体在生长前期与后期叶面积较小,利用光能不充分,而采用间、套作就可以克服这一矛盾,从而提高光能利用率。
3、间、混、套作使光能得以充分利用 在单作时,太阳光只就就是从上面射来,而在间套种时,除上面射来得光外还有侧面光,增加处于间作中上位作物得受光面积,也增加了中午高光强时总得受光面积。这样,尽管在单位土地面积上单位时间内光量并没有改变,但受光面积却发生了变化,提高了光能得经济利用率。另外,能变平面用光为立体用光。单作时,上层叶片光照充足,中、下部得叶片往往光照不足,
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