农作学农作制度理论ppt课件

1、第二章 农作制度实际 2.1 植物生活要素及其调控 2.2 农业资源消费潜力及其增进 2.3 农业生态经济系统及其管理 有关农作制度实际根底的认识，早在公元前239年的中就有初步论述，如：“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也，可谓最早的对作物消费和农作制度中作物、土壤、气候、管理相互关系的实际概括；“息者欲劳，劳者欲息，那么是对农业消费中用地与养地辩证关系的阅历性概括。 农业资源消费潜力及其增进实际作物生态顺应性与合理规划实际 4多熟种植方式实际 5作物轮连作实际等 6植物生活要素及其调控实际 农田水分和营养循环与平衡实际 7地力学说与耕层构造实际 7农田防护实际等 8农业地域资源优势与

2、利用实际 资源最正确经济投入与配合实际 9农业产业化运营实际等 9集约高成效地实际多元继续养地实际农作运营管理实际农作制度的根本实际 2.2 2.1 2.3第一节 植物生活要素及其调控 一、植物生活要素的概念及其分类二、植物生活要素的根本学说 三、植物生活要素调控与农作制度开展 植物生命活动必不可少的生态要素 一、植物生活要素的概念及其分类1. 概 念对植物有直接关系的环境要素直接影响植物种群构造及个体生命代谢 一、植物生活要素的概念及其分类2. 分 类生活要素按基本来源和依托之所分类特 点利 用 途 径光宇宙因素：来自太阳的以光、热辐射为主体的能量形态难大范围人工调控，世界各农区充裕，非障碍

3、；时空不平衡，总量稳定，季节分配有规律 作物角度 创造新的植物种群，培育高光效品种；相宜植物种群，改进种植方式，发展多熟种植（复种、间作套种）；环境角度冷凉地区的温室栽培，以及地膜覆盖保护地栽培技术应用等，提高光、热资源转化效率；培肥地力，全面改善植物生活条件热一、植物生活要素的概念及其分类2. 分 类生活要素按基本来源和依托之所分类特 点利 用 途 径水土地因素：来自地壳浅层土壤中的矿质营养元素，以及依托于土壤的水分、空气等物质形态存在量有限可有效地进行人工调控，满足植物生长需要；存在状况受制于供求关系的变动，常不平衡 建立合理的农业整体结构及相应的关联部门的内部结构，促进农业系统物质良性循

4、环，添加矿质营养物质（平衡、补充营养物质），促进农业扩大再生产的基础；土壤耕作，良好耕层构造，协调水气矛盾，促进微生物活动，改善肥力条件，提高土壤营养物质转化效率，促进植物生长发育；防除农田杂草、控制土壤侵蚀等，减缓土地因素无谓耗损气矿质营养二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 光热水气矿质营养太阳辐射能的表达，是高等植物光协作用的根天性量来源绿色植物生活动能，只需在温度适宜范围内，顺利进展全部生命活动绿色植物的重要组成成分，一切生命的媒介大气和土壤中的O2、CO2，都是植物赖以生存的养料和条件能量的载体，构成有机物质的根底二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活

5、要素的同等重要与不可替代性 生理上的同等重要 消费中的相对重要性生长发育需求Fe大量占植物分量70%90%微量仅约占植物分量0.0004%植物生理功能方面，两者同等重要消费实际中不易满足易满足1 2 3 4 5 6 7 8二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 证明实验之一 德国土壤学家赫尔里格尔的大麦水分实验 5%1020304060801001 2 3 4 5 6 7 8二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 证明实验之一 德国土壤学家赫尔里格尔的大麦水分实验 5%102030406080100赫尔里格尔据此确定了要素“最低、“最适、

6、和“最高点，亦被称为“最低、最适和最高律，以为在要素数量为中等时可以获得最高产量；在要素的数量最少低量和最多高量时，都不能够获得好产量 二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 证明实验之一 德国土壤学家赫尔里格尔的大麦水分实验 水分添加抑制了分解土壤有机质的好气性微生物的活动，使有机质矿化速率下降，大麦难以获得足够的营养物质，导致产量降低。 BP威廉斯二、植物生活要素的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 证明实验之二 氮素用量对小麦产量影响的实验18521864 仅改动氮素营养一个要素，添加氮肥施用量增产效果亦是递减的 英国洛桑实验站 二、植物生活要素

7、的根本学说1. 植物生活要素的同等重要与不可替代性 延续地只添加一个生活要素，而不相应地改善其它生活要素，本质是试图以单一要素替代其它要素的作用，从而违反了植物生活要素的同等重要与不可替代的客观规律。如家庭盆花，往往只浇水不施肥这一规律启示我们，进展植物消费必需全面、充分地满足它所需求的各种根本生活要素。 二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 植物生活要素之间有着相互联络、相互制约的关系。假设因某一要素的缺乏，限制植物对其它要素的利用，进而影响到植物生长发育和产量程度，那么该植物产量由处于相对最低数量的要素所决议。这就是通常所谓“最低要素法那么。 二、植物生活要素的根本学说2. 限

8、制要素及其抑制 虽然一切其它营养很丰富，产量能够遭到一种单一营养缺乏的限制。当有限的营养得到供应后，作物的产量就会添加，直到另外的营养变得有限为止。“最小要素李比希 1840年有关环境要素如何限制生长的研讨李比希提出的最低营养物质，就是指限制要素。二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 当一个过程的速度是被假设干独立因子所影响时，这个过程的详细速度是被其“最慢的因子的步伐所限制。 “限制要素 定律布莱克曼 1905年光强温度CO2浓度二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 “耐性定律学说谢尔富特 1913年生物的生存对环境的顺应有一个最低限和一个最高限，在低限与高限之间称为

9、耐性范围，任何一个因子数量上的缺乏或过剩，均会使生物的生存或生长发育衰退。二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 “耐性定律学说谢尔富特 1913年由此可见，任何接近或超出耐性限制的因子，都能够成为“限制因子。谢尔福特耐受定理耐受下限生理紧张带不能耐受带最适值适宜范围生理紧张带不能耐受带耐受上限Shelfords Law of tolerance (Shelford 1913): 二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 北方旱作农区南方潮湿农区调控或改善限制要素农业消费中至关重要的义务蓄水保墒防洪排涝二、植物生活要素的根本学说2. 限制要素及其抑制 农业消费中的“限制要素在

10、不断发生变动水修渠打井开展灌溉肥料广开肥源合理用肥P K微量元素二、植物生活要素的根本学说3. 因子的综协作用 植物的生活要素在环境中的存在不是孤立的，而是结合成为一个整体，综合地影响植物的生长发育植物生活要素的同等重要与不可替代性限制要素定律二、植物生活要素的根本学说3. 因子的综协作用 证明实验之一 春黑麦盆栽实验德国 沃里尼 19世纪肥 力不施肥施肥湿 度20%40%60%60%第一组（不 遮 光）第二组（白纸遮光）第三组（黑纸遮光）强光照中光照弱光照1109588320218185403274208584350223二、植物生活要素的根本学说3. 因子的综协作用 证明实验之一 春黑麦盆

11、栽实验德国 沃里尼 19世纪只添加一个生活要素水分，黑麦的产量呈现抛物曲线，即产量是上升的，效益是递减的；同时添加两个生活要素水分和养料，产量曲线明显上升，产量效益有了改良；假设改善多数，甚至全部生活要素，例好像时添加水分、肥料、光照强度，黑麦产量的曲线将继续上升，效益有显著的增进。 二、植物生活要素的根本学说3. 因子的综协作用 证明实验之二 玉米氮钾肥料配合施用实验美国伊利诺州不施钾的玉米在每公顷施入160kg氮时产量最高；每公顷用钾45kg，玉米最高产量时氮的用量上升到200kg；每公顷用钾200kg时，供应的氮肥最高用量270kg/hm2，没有显示出玉米产量回降景象。 两种营养元素共同

12、作用于玉米，产量最高。氮的最正确施用量取决于钾肥的用量三、植物生活要素调控与农作制度开展农作制度演进的历史是人类对植物生活要素调控力度不断加强的过程 植 物 生 活 要 素作 物其 他光热气水肥调控情况原始农业-耐旱、耐瘠-传统农业-自秦水利开始农田灌溉粪 肥（休闲制）生物培肥（轮作制）高水肥作物（越来越高产）品种改良作物布局土壤耕作现代农业地膜/温室（设施农业）节水/智能灌溉化肥有机培肥第二节 农业资源消费潜力及其增进 一、消费潜力的概念与层次二、农业资源消费潜力的研讨方法 三、农业资源消费潜力的增进 一、消费潜力的概念与层次 作物消费潜力Crop Potential Productivit

13、y是指某一地域的农田在特定农业资源组合条件下，人们种植作物应能实现的最大消费才干。 1. 概念一、消费潜力的概念与层次对于准确评价农业资源系统的根本特征，提示影响作物产量的限制要素，合理开发和利用农业资源，提高农田消费才干具有指点意义；对于科学地制定农业开展规划，确定合理的作物规划和种植制度，选择适宜的作物播期和种植方式，拟定作物灌水和施肥方案有重要的运用价值。 2. 研讨作物消费潜力的意义一、消费潜力的概念与层次3. 层次层 次光热0f2 (T)1水0f3 (W)1土0 f4 (S)1劳力、技术、作物光合生产（光能）潜力YL= f（Q）理想值热量（光温）生产潜力YLT= f1（Q）f2（T）

14、灌溉农田最高产量降水（光温水）生产潜力YLTW= f1（Q）f2（T）f3（W）旱田（季节涝田）最高产量气候-土壤生产潜力YLTWS= f1（Q）f2（T）f3（W）f4（S）依次衰减 二、农业资源消费潜力的研讨方法普遍采用的是数学模型推导的方法。由于消费潜力的研讨遭到国内外学者的广泛注重，不同窗者所处的环境条件不同，研讨思绪各异，因此所采用的数学模型和有关参数订正值有明显差别，形废种类繁多的研讨方法。早先的消费潜力研讨多限于实际推导和公式概算，近期的研讨思索虽较周全，仍以公式概算的多，消费验证的少，虽有相当的实际意义，但较少的运用价值。公式概算、田区定位实验与高产记录值相结合的方法二、农业资

15、源消费潜力的研讨方法1. 瓦赫宁根法Wageningen method 热量消费潜力 二、农业资源消费潜力的研讨方法1. 瓦赫宁根法Wageningen method 气候消费潜力 二、农业资源消费潜力的研讨方法2. 光、温、水逐级订正的阶乘模型 黄土高原旱农地域的作物消费潜力模型西北农业大学蒋骏、王立祥等 1998 光合消费潜力估算 二、农业资源消费潜力的研讨方法2. 光、温、水逐级订正的阶乘模型 黄土高原旱农地域的作物消费潜力模型西北农业大学蒋骏、王立祥等 1998 热量消费潜力估算 二、农业资源消费潜力的研讨方法2. 光、温、水逐级订正的阶乘模型 黄土高原旱农地域的作物消费潜力模型西北农

16、业大学蒋骏、王立祥等 1998 水分消费潜力估算 二、农业资源消费潜力的研讨方法3. 作物生长模拟模型 20世纪80年代以来，在北方旱区旱作农田水分消费潜力研讨中广泛采用了“公式概算、田区定位实验与高产记录值相结合的方法西北农林科技大学王立祥等研讨结果消费运用价值较高，但仍存在一些缺乏之处 二、农业资源消费潜力的研讨方法3. 作物生长模拟模型 通常多思索光、温、水等环境要素，较少涉及作物生长发育机理，忽略了产量潜力构成的主体作物本身计算过程多以作物发育阶段或旬为时间步长，经常掩盖了短时期极端光、温、水条件对作物生长和产量构成的胁迫作用通常采用多年平均气候资料进展估算，难以获得不同气候年型的作物

17、产量潜力通常未思索地形和土壤要素对降水有效性的影响 公式概算法二、农业资源消费潜力的研讨方法3. 作物生长模拟模型 田区定位实验田区定位实验法受实验技术条件的限制，难以到达消费潜力实验要求“采用最正确的种类和最正确栽培管理措施，只需光温或光温水为限制要素的前提条件田区定位实验难以覆盖不同的气候年型和不同的气候类型区代表性不强，需求破费大量人力、物力和时间，实验投资较大二、农业资源消费潜力的研讨方法3. 作物生长模拟模型 高产记录值高产记录值调查法只代表了特定气候年型的产量潜力，不能反映不同气候年型有利、正常、不利年型的产量潜力，只代表了当时栽培技术条件下的产量潜力，未能反映光温水资源的真实潜力

18、。 三、农业资源消费潜力的增进当时当地最正确作物管理技术程度下的最高产量 非匀速的阶跃式上升 作物生活要素调控力度不断加强 种类第三节 农业生态经济系统及其管理 一、农业生态系统实际与“三大车间学说二、农业可继续开展实际 三、农业技术经济实际 四、农业地域资源优势与利用 五、农业产业化运营 一、农业生态系统实际与“三大车间学说B. P. 威廉斯 植物消费根本车间动物豢养加工车间土壤管理转化车间消费者消费者分解者B. P. 威廉斯最早以为，有机质的合成和分解是农业的两大义务，并进一步指出，农业消费是由植物消费、动物豢养和土壤管理三个环节组成，彼此亲密相关地成为一个消费体系，称之谓农业工厂的“三大

19、车间图2-5。植物消费根本车间动物豢养加工车间土壤管理转化车间食物纤维饲料维护环境提供木材、薪炭、果品、饲料等 涵养水源、改善小气候、防风固沙、净化大气和生物多样性低价值高不宜农牧排泄粪肥31%49% 33% 残体废弃物二、农业可继续开展实际定义一：FAO 1988 管理和维护自然资源根底，调整技术和体制改革方向，以便确保获得和继续满足当代和后代人的需求。这种继续农业可以维护土地、水资源和动植物遗传资源，不呵斥环境退化，在技术上适当，经济上可行，而且能为社会所接受。二、农业可继续开展实际 继续农业是指在一个长时期内有利于改善农业所依存的环境与资源，提供人类对食物与纤维的根本需求，经济可行并有利

20、于提高农民以及整个社会生活程度的作法。定义二：美国农学会、作物学会和土壤学会 1989可继续开展的定义可继续开展是既满足当代人的要求，又不对后代人满足其需求的才干构成危害的开展。 Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their needs。 资料来源：World Commission on Environment and Development，Oxford

21、 University Press, 1987. 历史时期人类对人地关系认识行为表现后果采猎文明崇拜自然，存在“天命观”对环境的恐惧和依赖，环境对人类的制约作用较强，人类对环境改造作用较弱主要是生物资源遭到破坏，物种减少，但对人类自下而上威胁较小农业文明宣扬“有神论”，但对环境认识有科学萌芽出现农业技术创新，人类开始大规模开发利用土地、农业生产大发展，发行自然能力增强人类与环境对搞性大大增强，始出现局部区的恶化，土地沙化、生物资源破坏、物种减少工业文明前期（18世纪中叶到20世纪60年代）妄图征服自然。“征服论”如人定胜天18世纪中叶开始的工业革命，人类获取能源和资源的能力越来越强，人地之间对

22、抗性大大增强，关系呈不协调发展，人地矛盾激化环境急剧恶化，环境问题成为公害，呈全球化发展趋势。构成对人类生存和发展的严重威胁。后期（20世纪60年代）谋求人地协调发展。“协调论”形成持续发展的全面认识自20世纪50年代后对人地关系的认识可逐渐系统化、科学化，环境科学迅速发展环境和发展问题得到国际社会越来越普遍的关注和重视，环境科学迅速发展。消除污染、改善生态、清洁生产受到越来越多的国家和人们的重视可继续开展的兴起对传统行为和观念的早期反思 1962年引起世界反响的“严肃忧虑 1972年1968年成立的罗马俱乐部结合国人类环境会议人类对环境的正式挑战 1972年环境与开展思想的重要飞跃 1987

23、年结合国关于可继续开展的几次会议简况 1United Nations Conference on the Human Environment 召开时间：1972年6月516日 召开地点：瑞典斯德哥尔摩 参会国家：113个国家派团参与 会议成果：1The Stockholm Declaration on Human Environment2Action Plan for Human Environment 2United Nations Conference on Environment and Development 召开时间：1992年6月3日14日 召开地点：巴西里约热内卢 参会国家：17

24、8个国家派团参与了这次会议，其中103个国家元首或政府首脑参与了这次会议 会议成果：1The Rio Declaration on Environment and Development2Agenda 213 The United Nations Framework Convention on Climate Change4The United Nations Convention on Biological Diversity5Non-legally Binding Authoritative Statement of Principles for a Global Consensus on

25、 the Management, Conservation and Sustainable Development of All Types of Forests 3World Summit on Sustainable Development 召开时间：2002年8月269月4日 召开地点：南非约翰内斯堡 参会国家：191个国家派团参与了这次会议，其中104个国家元首或政府首脑参与了这次会议 会议成果：1The Johannesburg Declaration on Sustainable Development2Plan of Implementation of the World Sum

26、mit on Sustainable development4. 召开时间：2005年5月105月12日 召开地点：中国.江西 参会国家：正式代表约150名。其中来自结合国及中、美、德、英、韩、新加坡、尼日利亚等30多个国家和地域的代表60多人。会议成果：水资源、卫生设备、人居环境和一些交叉问题。主要围绕经济社会可继续开展、环境维护、人与自然调和共处等议题进展讨论，研讨可继续开展方面的战略和政策问题，交流可继续开展的阅历和教训。二、农业可继续开展实际三个战略目的： 与农作制度一致积极添加粮食消费促进乡村经济开展，开展多种运营，扩展乡村劳动力就业时机，添加农业收入合理利用、维护与改善自然资源，发

27、明良好生态环境 二、农业可继续开展实际研讨范畴： 大部分与农作制度重合各种动植物资源基因库的建立和保管；抗逆性种类的运用和推行、规划；生物和农作措施的综合有害生物防治利用轮作、生物防治和调整播期等；强化有机与无机结合的培肥体系经过生态技术和有机体的再循环以减少对化肥、农药等化学制剂的依赖；土壤耕作措施各种维护耕作、覆盖耕作和少免耕等的正确运用；农林牧综合开展的混合农作制度 二、农业可继续开展实际主要的4种方式： 低投入农业Low-input agriculture 欧美（农产品过剩和经济发达 ）低投入、低产出 （粗放型 ）低耗持续农业Low-input sustainable agricult

28、ure 美国为首的发达国家 试图控制和减少农用化学物质和化石能源的投入，实施多种传统农业技术综合，避免石油农业弊端 有机持续农业Organic sustainable agriculture 西方（标榜持续，忽视发展内涵） 完全禁用现代工业产品 集约持续农业Intensive sustainable agriculture 中国国情与现代农业技术有机结合 集约农作 高产高效 持久发展 三、农业技术经济实际1. 农业技术经济效果原理 使经济效果的评价与坚持生态环境的良性循环，提高土地消费力，合理利用自然资源，以及提高单位资源的利用效果严密地联络起来，可以防止掠夺式运营，对于纠正片面追求效益的短期

29、经济行为，具有长久的战略意义 边沿产量 平均产量 总产量 三、农业技术经济实际2.消费三阶段与边沿平衡原理MPP APP，EP 1，资源转化效率高，可以获得资源的最大成效(A点)；TPP不断上升；MPP上升到最高点后开场下降，APP上升至最高点(B点)；适宜大量投入。边沿产量 平均产量 总产量 三、农业技术经济实际2.消费三阶段与边沿平衡原理MPPAPP，0EP0，继续投入仍有利可图；APP开场下降，TPP逐渐上升至最高点(C点)。消费资源投入的最适区间，当边沿本钱(MIS)等于边沿收益(MVP)时，可获得最大纯收入，此时的资源投入量即为最适投入程度边沿产量 平均产量 总产量 三、农业技术经济实际2.消费三阶段与边沿平衡原理EP0，TPP、APP均下降，MPP0。消费