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文档简介
第五章种植模式种植模式的类型与土地利用复种间混套作种植模式的研究方法
第一节种植模式的类型与土地利用一、种植模式的概念二、种植模式的类型三、种植模式与土地利用一、种植模式的概念种植模式(Croppingpatterns)是指一个地区在特定自然资源和社会经济条件下,为了实现农业资源持续利用和农田作物高产高效,在一年内于同一农田上采用的特定作物结构与时空配置的规范化种植方式。二、种植模式的类型田间作物种群组成与空间配置一年内种植作物的季数二、种植模式的类型指一年内在同一块土地上只种收一季作物的种植方式,是由单一作物种类组成单一群体结构实行一年一熟制的种植模式。通常称为单作,也称为纯种、清种、净种或平种,是农业生产中应用历史最久,最基本的种植模式。如冬小麦一年一熟。1.单作一熟型内涵:二、种植模式的类型1.单作一熟型适合的区域:只适于生长季节较短或地广人稀、机械化程度较高的地区。如我国西北、内蒙、东北大部分地区生长季节较短或降雨较少的旱作农业区,均以此类种植模式为主。二、种植模式的类型指由单一作物种类组成单一群体结构,但一年之内种收二次以上作物的种植模式。两茬作物之间需要经过一定的空闲时间,采用直播或移栽方式种植后茬作物,由此构成的两熟或多熟种植通常称为复种或接茬种植。复种的代表符号为“-”。2.单作多熟型内涵:二、种植模式的类型2.单作多熟型类型接茬种植作物的多少示例两茬复种一年内按顺序种植两茬作物小麦-玉米、小麦-大豆、小麦-水稻、水稻-水稻等三茬复种一年内按顺序接茬种植三季作物小麦-水稻-水稻四茬复种一年内按顺序种植四茬作物水稻-水稻-水稻-水稻再生种植收获后,通过作物根茬自生生长进行再生产多年生牧草和水稻栽培中运用较多,目的不一定是为了获得经济产品隔年复种两年内种植三季作物春玉米→冬小麦-夏甘薯,春玉米→冬小麦-大豆,冬小麦→冬小麦-谷子注:符号“→”表示作物在年际之间的轮换二、种植模式的类型2.单作多熟型适合的区域:适于生长季节较长、水肥及劳畜力充足和机械化程度较高的地区。二、种植模式的类型指两种或两种以上作物组成的复合群体结构,由于生育期相近,种收同时或基本同时,一年只种收一次,习惯上仍称一熟,通常称为间混作或混合作。3.多作一熟型内涵:二、种植模式的类型3.多作一熟型类型定义符号示例管理混作同一块土地上,同时无规则地混合种植两种或两种以上生育期相近作物的种植方式×胡麻×芸芥小麦×豌豆两种作物生态适应性要求比较一致不便分别管理间作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‖玉米‖大豆带状间作可分别管理,便于机械化或半机械化作业,与单行间作相比可显著提高劳动生产率间作混作二、种植模式的类型3.多作一熟型因田间作物结构复杂,主要依靠手工管理,机械化作业较为困难,故主要适应于人多地少、生长季节较短的地区。适合的区域:二、种植模式的类型4.多作多熟型指在同一块地上,一年内分期种植两种或两种以上生育季节不同作物并构成复合群体结构的种植方式。两茬或两茬以上作物套作是多作多熟型的典型代表。内涵:二、种植模式的类型4.多作多熟型内涵:套作是指在同一田地上,在前季作物生长后期的株行间或预留的空带内播种或移栽后季作物的种植方式,也称为套种、串种。代表符号为“/”,如小麦/棉花、小麦/玉米/甘薯。二、种植模式的类型4.多作多熟型比较相同不同套作都有作物共处期共处期较短,每种作物的共处期不超过其全生育期的一半集约利用时间间作共生期长,其中有一种作物的共生期超过其全生育期的一半充分利用空间玉米套作平菇果树间作马铃薯粮油间作玉米蘑菇间作二、种植模式的类型4.多作多熟型除单纯套种外,还有与间混作组成的其它形式的多作多熟型,如内涵:小麦×豌豆-玉米‖大豆小麦/玉米‖大豆小麦×豌豆/玉米‖马铃薯等由于田间作物种类多,群体结构复杂,共生期间的田间管理难以实行机械化作业,适宜于一熟向二熟过渡和二熟向三熟过渡地区以及劳动力资源丰富、水肥条件好的地区运用。二、种植模式的类型4.多作多熟型适合的区域:与种植模式相关的概念是指在一年内,在同一块农田上前后或同时种植两种或两种以上作物的种植方式。通常包括复种、套作、间作和混作。多熟种植是国际上常用的概念。多熟种植与种植模式相关的概念是指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。立体种植实际上是间混套作的总称。立体种植类型含义举例同基面立体种植作物处于同一基面如同一农田异基面立体种植作物处于不同基面如山地、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立体种植与种植模式相关的概念是指在一年内,在同一田地上前后或同时分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。分带指作物成多行相间种植,构成带状间作或套作。如玉米‖马铃薯、春小麦//玉米等。带状种植与种植模式相关的概念是指在同一田地上,作物与食用微生物、农业动物或鱼类分层利用空间种植和养殖的结构。如玉米和蘑菇、水稻和鱼共同种养这也是我国在农业生产实践中提出的新名词立体种养稻鸭萍立体种养稻田养鸭上课一老兄在玩手机,不幸,被班主任在窗外寻查发现了。班主任不想打断课堂秩序,给该同学发了个短信,“干啥呢?”不巧该生没存班主任的电话,遂回复短信:老兄回:“谁啊,上课呢。”班主任回:“看窗外!”老兄回:“谢了,班主任盯着呢,下课再说。”三、种植模式与土地利用1.种植指数与土地当量比
种植模式表征土地利用的指标单作一熟种植指数单作多熟多作一熟土地当量比多作多熟三、种植模式与土地利用1.种植指数与土地当量比--作物总收获面积与耕地面积的比值的百分数
种植指数(%)=作物收获面积耕地面积×100通常包括绿肥及饲料作物的收获面积在内在我国生产中,当种植指数大于100%时,常称作复种指数。三、种植模式与土地利用1.种植指数与土地当量比
为获取与某种种植方式单位面积同等产量所需该种植方式中各作物单作面积之和;也就是间混套作中各组分产量与对应单作产量之比的总和单位面积上第i个作物单作时的产量单位面积内间、混、套作中第i个作物的实际产量三、种植模式与土地利用1.种植指数与土地当量比
例如,在小麦/玉米‖大豆模式中,小麦、玉米、大豆产量分别为5250、10500、1200kg/hm2,单作产量分别为7500、13500、3000kg/hm2,则:土地当量比(LER)=+套作玉米产量单作玉米产量套作小麦产量单作小麦产量间作大豆产量单作大豆产量+=10500/13500+5250/7500+1200/3000=0.7778+0.7+0.4=1.8778
2.熟制三、种植模式与土地利用对耕地利用程度的另一种表示方法,是指一年内种植作物的季数。这里的一季作物是指生长期在3~4个月以上的标准作物。如一年三熟、一年二熟、两年三熟、四年五熟、一年一熟等都称为熟制,表示了土地利用程度的高低。2.熟制三、种植模式与土地利用对播种面积大于耕地面积,即种植指数大于100%的熟制统称为多熟制而三年二熟制、五年四熟制的播种面积小于耕地面积,即种植指数小于100%,属于休闲制
第二节复种一、复种的意义与发展二、复种效益原理三、复种的基本条件四、发展复种的基本技术五、我国复种的主要类型与方式一、复种的意义与发展人口增加农业生产条件改善农产品社会需求剧增复种萌芽与发展复种规模不断扩大程度不断提高人均耕地面积下降农产品需求量增加一、复种的意义与发展1.复种及其相关概念直播复种sowing/plantingafterpreviouscropharvesting移栽复种transplanting再生复种ratoon(宿根蔗、荨麻、再生稻)套作复种relayintercropping(上季作物收获前将下季作物间套种在上季作物的行间)(1)复种(SequentialCropping)――在一年内,在同一田地上顺序接茬种植二季或二季以上作物的种植方式。一、复种的意义与发展1.复种及其相关概念缺点是休闲期土地闲置,无法将光、热、水、土等自然资源转化为农产品,同时由于地表覆盖度的减小,易加剧水土流失,加快土壤潜在养分的矿化,不利于积累土壤有机质。(2)休闲(Fallow)――耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种的土地利用方式。主要目的是使耕地短暂休息,减少水分、养分的消耗,蓄积雨水、消灭杂草,促进土壤潜在养分的转化,为后茬作物的生长创造良好的土壤条件。休闲期间,自然生长植物还田还有利于培肥地力。分类分布区域特点全年休闲半干旱人少地广区,如中亚、地中海、非洲、美国中西部、我国青海、西藏、甘肃、宁夏、陕西、内蒙等省区部分一年内不种植任何作物主要是降水不足(一般250~500mm),通过休闲可将两年的降水量部分积累,供一季作物生长利用。季节休闲冬闲夏闲秋闲农区较为普遍南北方都有。作物秋收后至来年春播前的休闲,冬闲地在冬季翻耕或不翻耕,可利用冬季的冻融与干湿交替作用改善土壤物理性质,并促进土壤潜在养分的矿化夏收作物收获后的休闲,主要用来蓄积夏季雨水,供下季作物利用,以提高年单产早秋作物收获后,秋播作物播种前的短暂休闲,一般为1~2个月。一、复种的意义与发展1.复种及其相关概念――荒地开垦种植几年后,较长时期弃而不耕,待地力恢复时再行垦殖的一种土地利用方式。(3)撂荒(ShiftingCultivation)生产实践中,当休闲时间在两年以上并占到整个轮作周期2/3以上时,称为撂荒。2.我国复种发展的现状一、复种的意义与发展出现早(世界上出现复种最早的国家之一,2000多年历史),发展缓慢(1930s全国复种指数仅为118.1%);建国后发展较快。2.我国复种发展的现状一、复种的意义与发展(1)北方:地区复种情况特点东北西北一年一熟为主热量条件的限制,多数不能复种华北一年二熟二年三熟由于灌溉面积扩大,发展了复种而北部年积温不充裕地区多采用套作发展两熟据调查,1978年京、津、冀、鲁麦田套种玉米约占小麦、玉米两熟面积的80%。南部则多在小麦收后播种玉米、大豆等作物。在水肥条件较差的土地上,仍以二年三熟和春作物一年一熟为主。一年二熟2.我国复种发展的现状一、复种的意义与发展(2)南方:。地区时间主要种植模式南方水田过去单季稻,稻麦两熟1950s单季稻改双季稻,间作稻改连作双季稻长江流域1960s同上长江中游与华南1970s麦稻两熟和双季稻基础上发展双季稻三熟长江以南水田1980s初双季稻两熟或双季稻三熟为主,播种面积约占水稻播种面积的2/3。三熟方式为绿肥(小麦、油菜)-稻-稻。其它主要为小麦(油菜、蚕豆、经肥)-稻两熟。海拔400~600m以上的山区则为麦-稻、油菜-稻两熟或实行一季稻我国复种的发展概况1949年我国作物复种指数为128%,1952年为131%,1999年达155.1%,2006年全国耕地复种指数为166.71%。据中国种植制度区划、全国一年三熟制区耕地面积占全国耕地总面积21.5%,一年二熟制区耕地面积占全国耕地总面积51.7%,则全国平均复种指数理论上可达到195%。复种指数每增加一个百分点,相当于增加2000万亩(133万hm2)的播种面积。全国复种分布全国各省市种植指数变化地区1952年1995年辽宁103106.9吉林99102.7黑龙江9496.1新疆9097.5青海8196.4甘肃90108.3宁夏-118.4内蒙古9692.3西藏-97.5山西106106.9陕西116132.5北京111138.5天津111134.4河北117133.8山东144161.9地区1952年1995年河南154178.3上海176187浙江176242.3江苏160177.8江西160257.9湖北160220.8湖南140241.3安徽149194.7广东186228.9广西143219.8海南-202.7福建143235.5四川144207.4云南121172.7贵州115228.41949128%近半个世纪增加约30%,通过复种增加播种面积近2667万hm2当前全国实行复种的耕地面积约4667万hm2,约为耕地面积的1/2,在复种耕地上的播种面积则达全国总播种面积的2/3,生产粮食占全国的3/41952130.9%1995157.8%1952↓1995159%→220%华东、华南和华中种植稻麦两熟,双季稻和双季稻三熟制127%→207%西南的云贵川(增幅最大)水田稻麦两熟;旱地小麦(油菜)-玉米(甘薯)两熟,玉米(甘薯)一熟和小麦套玉米再套甘薯的套种三熟制138%→158%华北的冀鲁豫平原两年三熟→小麦-玉米(大豆、甘薯)一年二熟棉田一熟→麦棉套种两熟96%→106%西北八省小麦、玉米等旱粮一年一熟,减少休闲面积,在关中、晋南以及甘、宁、蒙灌区实行小麦、玉米两熟或间套作99%→102%东北三省增加了短生育期作物的套种或复种3.复种在农业生产中的作用一、复种的意义与发展复种有利于增加作物播种面积和耕地生产力复种有利于优化种植业结构,缓和不同作物争地的矛盾
合理的复种有利于耕地的用养结合,促进农业可持续发展(轮作倒茬,克服连作障碍)复种具有稳产、提高经济效益和劳动就业率的作用
(年内产量互补、多样化)二、复种效益原理1.复种有利于提高光能利用效率
E%=P×L×D作物光合作用效率,提高困难大光合面积,一定范围增加可提高光能利用,继续增加→群体受光结构恶化光合时间,复种即是延长利用生长季节复种通过延长利用生长季节,提高了光能利用效率。一般来讲,一季作物生长期只有4~7个月,高叶面积时间一般仅2~3个月。在生长季节长的地区,一年一熟制由于光合时间短,光合面积小,光能利用率很低,复种正是通过填补剩余生长季节提高了光能利用效率,可使光能利用率由单季作物的0.5%提高到二熟和三熟时的1.0%~1.5%。湖南长沙地区不同熟制的生育期与光能利用率(1988)熟制复种组合全生育期(d)经济产量(kg/hm2)生物产量(kg/hm2)光能利用率(%)一熟中稻(汕优63)1489300.0195300.73二熟早稻(广四)—晚稻(V64)23014295293551.08二熟春玉米(掖单4)—晚稻(汕优63)2571644038476.51.48三熟大麦—早稻—晚稻(沪4)(V49)(V64)42119050403771.50三熟大麦—玉米—晚稻(矮早3)(掖单4)(V64)42119590437101.71年光能利用率光合时间叶面积系数小麦—夏玉米0.37%240天0.95小麦—夏大豆0.31%240天0.88春玉米0.41%131天1.15--据北京农业大学1984年研究(旱地)延长光合时间必须与一定的叶面积系数结合起来。复种能够提高光能利用率必须具备一定的叶面积,单纯依靠生长季节的延长难以挖掘复种潜力。据甘肃农业大学1995~1997年在甘肃不同类型农业生产区开展的多熟种植研究小麦-玉米单作小麦单作玉米LAI-D与产量沿黄灌区LAI-D469.5212.44414.95显著正相关产量(kg/hm2)14303.15303.5512757.65陇东旱塬区LAI-D316.84299.08286.33显著正相关(r=0.6237*)但LAI-D并非绝对与产量成正相关,两者的关系尚需进一步明确事实上许多研究表明,作物产量与光合时间和叶面积不一定成正相关,但与叶日积(LAI-D),即叶面积系数和光合时间的乘积多成正的相关性。因此,刘巽浩(1977)年提出用LAI-D衡量复种效果,作物产量与LAI-D相关系数达0.95,其方程为:二、复种效益原理2.复种有利于热量资源的集约利用
复种与生长季节的集约利用类别特早熟早熟中熟晚熟特晚熟生长期(d)<8585~115115~145145~175>175受作物生长期限制,在特定地区若一年只栽培一季作物,都可能剩余一定生长季节,复种可以提高生长季节的利用率。卡拉柯夫分类法长江流域熟制类型
利用生长季天数剩余生长季天数水稻一熟150~180天180~200天稻麦两熟330~350天油菜-早稻-晚稻450~470天将全年生长季利用指数(GSUI)提高到1.23~1.28长江中下游地区主要复种方式的生长季节利用情况复种方式利用生长季日数(d)GSUI复种方式利用生长季日数(d)GSUI小麦/棉花400~4201.09~1.15油菜-早稻-晚稻450~4701.23~1.28蚕豆/棉花420~4401.15~1.20大麦-早稻-晚稻440~4501.20~1.23油菜-早稻350~3600.95~1.00小麦/玉米/甘薯420~4301.15~1.18小麦-早稻330~3500.90~0.95小麦/玉米/晚稻430~4401.18~1.20冬闲-早稻-晚稻260~2800.71~0.77小麦-早稻-晚稻420~4301.15~1.88绿肥-早稻-晚稻430~4401.18~1.20小麦/绿肥-晚稻380~4001.04~1.09注:生长季日数包括套作共生期、秧田期在内GSUI=利用生长季日数∕一年内可生长作物的日数二、复种效益原理2.复种有利于热量资源的集约利用复种与积温的集约利用类别1级2级3级4级5级起点温度3~5℃6~8℃8~10℃10~12℃12~15℃代表作物冬小麦大豆马铃薯玉米花生棉花粳稻籼稻柑桔将生长起点温度不同的作物适当组合为能充分利用生长季的复种体系,可提高对积温的利用效率。--斯捷潘诺夫我国几种主要作物对积温的要求类别作物早熟种中熟种晚熟种喜凉作物(≥0℃积温)冬小麦1700~20002000~22002300~2400油菜(直播)1700~19001900~21002100~2300油菜(移栽)1400~16001600~18001800~2000蚕豆、豌豆1500~17001700~19001900~2100马铃薯1600~18001800~20002000~2300喜温作物(≥10℃积温)大豆2000~22002000~25002500~2900玉米2000~22002200~28002800~3000谷子1700~18002200~24002400~2600早稻(直播)2300~24002400~26002600~2800早稻(移栽)1700~18001800~19001900~2000中稻(直播)<30003000~3200>3200中稻(移栽)2300~25002500~2700>2700晚稻(直播)2700~31003100~33003300~3500晚稻(移栽)2000~23002300~25002500~2700棉花2800~35004000~4500>4500甘蔗40004000~45005000~6500不同复种方式与适宜分布区需要的积温(℃)复种方式需要积温适宜分布区积温≥10℃积温≥0℃积温≥10℃积温≥0℃积温小麦—糜谷>3000>34003000~3300>3500小麦/玉米-->3600~4400>4100~5000小麦—玉米>4100>4500>4100~4500>4500小麦—大豆>4200~4500>4500>4200~4500>4500小麦—水稻>4100>4500>4200~4500>4700~5500小麦—棉花>4400>4800>4400~5500>5000小麦—甘蔗>4500>4900>4200~4500>4900稻—稻>4700>4900>4900~5200>5400绿肥—稻—稻>4500>5000>4900~5200>5300油菜—稻—稻4900~5200>5500>5100~5400>5600小麦—稻—稻>5000>5600>5300~5700>5700~6100甘薯—稻—稻-->7000~7500>7900二、复种效益原理2.复种有利于热量资源的集约利用
复种对热量资源的节约与超额利用复种多熟制中前后茬作物之间因农事操作而消耗的生长期称为农耗期。复种的关键在于尽量压缩农耗期,延长作物利用的有效生长期。移栽、套作、直播等技术可压缩农耗期,提高热量资源利用率。旱地不同熟制对生长季与积温的利用熟制类型小麦或油菜玉米甘薯合计GSUI(%)CTUI(%)生长天数积温(℃)生长天数积温(℃)生长天数积温(℃)生长天数积温(℃)玉米--1342918--134291836.754.2油菜-玉米1982046.31172614.5--3154660.886.3小麦-玉米20116721342514.6--3354186.791.8小麦-甘薯2011933.8--1432949.93444993.794.2小麦/玉米/甘薯1881933.81292760.31573231.64747925.7129.8147.2油菜/玉米/甘薯1982041.31312899.31513129.44808675.0131.5GSUI--全年生长季利用指数;CTUI--积温利用率二、复种效益原理3.复种与水资源集约利用
农业生产中,降雨季节与作物生长期的错位矛盾十分普遍,不利于水资源的高效利用。复种通过作物组合,使耕地在热量许可和降水丰沛的季节内都有作物生长,提高了资源利用效率。我国降水资源主要集中在6~9月,一年一熟无法利用后期较多的降水资源,因此复种是提高降水资源利用效率的有效途径。但一年多熟必然加大对水资源的要求,部分地区还需进行补充灌溉。华北地区小麦-玉米一年二熟的水分利用效率耕地类型作物北京曲周总耗水量(mm)产量(kg/hm2)WUE(kg/hm2.mm)总耗水量(mm)产量(kg/hm2)WUE(kg/hm2.mm)水浇地小麦3876562.516.534975992.512.06玉米463701115.143866457.516.73小麦-玉米82913612.516.428841197013.54旱地小麦233414017.77299471015.75玉米269511519.013674612.512.57小麦-玉米498769515.456669652.514.49复种水资源利用效率与单作间差异不大,但这种模式能够在较长时间内保持对水资源的转化利用,因此复种对水资源的集约利用实质是提高了水分利用率。二、复种效益原理4.
复种对土壤养分的集约利用和对土壤物理性状的影响复种增加了养分消耗、提高了肥料利用率北京地区大麦-玉米二熟与大麦一熟养分消耗量(kg/hm2)项目干物质产量CNPK二熟一熟二熟一熟二熟一熟二熟一熟二熟一熟年生产总量24699.711164.2711621.75324.06346.49191.4643.6624.24155.3692.25两熟占一熟百分率(%)221.23100.00222.04100.00180.97100.00180.12100.00168.41100.00营养物质分布(%)籽粒40.046.040.147.761.671.080.891.717.019.3叶茎50.943.851.243.230.821.417.17.374.371.7茬5.56.45.25.83.83.81.20.67.50.4根3.63.83.53.33.83.80.90.41.28.6二、复种效益原理4.复种对土壤养分的集约利用和对土壤物理性状的影响粮食三茬套种施肥效果统计栽培模式纯氮(kg/hm2)氮肥利用率纯磷(kg/hm2)磷肥利用率粮食单产(kg/hm2)粮氮比1kg纯养分生产粮食kg数三茬套种田652.544.0%345.027.1%18262.51:28.018.31吨粮田591.040.3%276.023.0%14940.01:25.317.23两熟田505.543.5%234.626.4%12510.01:24.714.42复种增加了养分消耗、提高了肥料利用率二、复种效益原理4.复种对土壤养分的集约利用和对土壤物理性状的影响复种有助于增加土壤有机质复种虽增加了养分消耗量,但只要模式和管理措施得当,土壤养分将得到改良。项目干物质产量CNPK二熟一熟二熟一熟二熟一熟二熟一熟二熟一熟年生产总量24699.711164.2711621.75324.06346.49191.4643.6624.24155.3692.25两熟占一熟百分率(%)221.23100.00222.04100.00180.97100.00180.12100.00168.41100.00营养物质分布(%)籽粒40.046.040.147.761.671.080.891.717.019.3叶茎50.943.851.243.230.821.417.17.374.371.7茬5.56.45.25.83.83.81.20.67.50.4根3.63.83.53.33.83.80.90.41.28.6二熟制的生物量高出一熟制一倍多,有机碳也高出一倍多,籽粒仅占40%,可归还的有机物多达1419.82kg/hm2,比一熟制生产的总干物质还多,构成了增加土壤有机质的重要来源。二、复种效益原理4.复种对土壤养分的集约利用和对土壤物理性状的影响合理的复种有利于土壤物理性状的改良施肥量增加复种作物生长次数增多根系对土壤的机械作用增强有利于协调水、肥、气、热等因子土壤养分增加土壤理化性状得以改良二、复种效益原理5.复种有利于多种经营和经济效益的提高
合理复种产量增加多样化产品增强市场竞争能力较高的经济效益粮食安全增加了作物播种面积和种植次数虽然复种增产效益显著,但一个地区必须具备相应的基本条件才能实现复种,才能达到复种的高产高效目的。否则,即使勉强实行了复种,但并没有增产增收,甚至还会减产,出现所谓“秋赶夏、夏赶秋,两茬不如一茬收”和“三三见九,不如二五一十”的被动局面。复种的成败和复种程度首先取决于气候条件,而复种的效益高低则取决于社会经济条件。三、复种的基本条件1.热量条件--决定一个地区能否复种的首要条件方法一年一熟区二年三熟区与套作二熟区一年二熟区一年三熟区年平均气温<8℃8~12℃12~16℃16~18℃生长期无霜期140~150d150~250d250d以上≥10℃日数160~180d以下180~230d230d以上≥10℃积温低于2600℃2600~3600℃3600~5000℃5000℃以上a:一熟带b:二熟带c:三熟带三、复种的基本条件1.热量条件--决定一个地区能否复种的首要条件某种复种方式所需≥10℃积温作物全生育期需要≥10℃积温农耗期积温苗床期或秧田期积温套作共生期积温熟制我国部分省区熟制热量指标(>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稻热三熟河北380043004500甘肃270037004400山西31003500~400040004500陕西35003500~42004200江苏460047004900~50005200湖南浙江48005200~5800福建40004000~48005500~6400贵州35003500~40004000~45004500~50005000~55005500~6500广东52007300热量带与复种的关系热量带≥10℃积温(℃)≥10℃天数熟制特点寒温带<1600~1700<100喜凉作物一熟带中温带1700~3100~3400<160喜温作物一熟与填闲区暖温带3400~4200~4500<200一年二熟与套二熟区北亚热带4500~5000~5300<240稻麦二熟、双季稻早三熟区中亚热带5300~6500<300中三熟、晚三熟区南亚热带6500~8000<365晚三熟、热三熟区边缘热带8000~9000365热三熟、三季稻热带9000~10000365稻周年作、热作赤道带>10000365稻周年作、热作三、复种的基本条件2.水分条件--决定复种的第二大要素在热量许可条件下,决定复种和复种程度一年一熟一年二熟一年三熟旱作250~600mm水稻600~800mm600~1000mm﹥1200mm(1)降雨量作物资料来源主要生育阶段需水占总量%《多熟种植》石川正义多林巴斯等大麦323
冬小麦400~600拔节~成熟占60%春小麦350~550拔节~成熟占60%豆类300~450谷子250~300300~450拔节~抽穗占60%高粱300~350322水稻520~800710500~900大豆500~600427~707350~625马铃薯300~450439棉花400~680现蕾~结铃60%荞麦593玉米450~500400~700油菜300~600甘蔗1000~1500烟草300~500作物一生需水量(mm)三、复种的基本条件降水季节与作物生长季基本一致是决定降水有效性的重要条件。降水过分集中,旱季时间过长,旱作农田复种稳产性差,影响复种程度的提高,如云南、湖南、广东、广西年降水量在1200mm以上,但冬季干旱,冬闲田面积远大于长江流域。(2)降水季节2.水分条件降水还可通过影响温度来影响复种效果三、复种的基本条件(2)降水季节2.水分条件杭州成都年均温和≥10℃积温等等年降雨量大晚稻抽穗期
8~9月降水多秋季气温偏低→双季晚稻稳产性低双季稻区稻麦两熟区三、复种的基本条件2.水分条件(3)灌溉条件复种指数157%热量条件更好,但限于无灌溉条件,种植指数仅76%解决降水不足调节降雨分配矛盾三、复种的基本条件3.地力条件复种时,随产量提高,土壤养分消耗量增大,而营养元素的自然归还率N只有1/3,P为1/5左右,因此需要补充化学肥料。--光热水允许条件下较高地力是保证复种成功的基础条件三、复种的基本条件3.地力条件二熟耗肥明显多于一熟。--光热水允许条件下较高地力是保证复种成功的基础条件山东农科院(济南)年产量(kg/hm2)地上部吸收(kg)NPK一季玉米4776.75~5280.75196.5~23456.25~79.5168~199.5麦-玉13695321111227.25不同复种方式的施肥量(kg/hm2)复种方式NP2O5复种方式NP2O5麦/草木樨112~15038~53麦-稻188~30060~90麦-谷糜150~18853~63麦/棉188~38860~105麦/玉米225~30090~128稻-稻225~30060~90麦-玉米225~30090~128肥-稻-稻188~30075~122麦-大豆112~15053~68油-稻-稻225~30075~122麦-棉花188~22560~75麦-稻-稻300~375112~150麦-甘薯225~30090~128甘薯-稻-稻300~375112~150不同复种方式,全生育期耗肥量不同,需要补充肥料的种类与数量存在一定差异。4.劳畜力与机械条件三、复种的基本条件复种时作物种植次数增加,用工量比一熟制显著增大,特别是为了充分利用生长季节,尽可能缩短农耗期,前茬作物的收获和后茬作物的播种等农事活动比较集中,对劳畜力和机械的要求较高。4.劳畜力与机械条件三、复种的基本条件地区复种的保障人多地少劳畜力充足人少地多机械化程度的提高(加快作业进度→缩短农耗→扩大复种面积)劳畜力不足和机械化水平不高复种超过了劳畜力许可条件,容易贻误农时,造成减产生长季节紧张缺乏必要机具套作or移栽复种接茬复种机具配套三、复种的基本条件在市场经济条件下,经济收益常常是复种成败的最终决定性因素。为了提高复种的经济收益,需要在复种时通过高投入获得高产出,引入高价值的经济作物以及节省生产投入来降低生产成本。5.经济收益--决定复种能否持久发展的必要条件能不能复种看热量复种的多少看水分复种的产量看地力复种的快慢看机械复种的成败看效益复种的应用条件四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术(1)充分利用冬闲田和夏闲地增种一季作物南方冬闲田可种植小麦、大麦、油菜、蚕豆、豌豆、马铃薯以及冬季绿肥作物。北方小麦收后也有70~100天夏闲期可供开发利用夏闲期65~75天75~85天85天以上110天作物荞麦、糜子早熟大豆、谷子早熟夏玉米中熟玉米四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术甘肃、宁夏灌区的油料作物胡麻生育期长(120天),产量不高,以单作为主,土地利用率低。改种生育期短的小油菜,能与小麦、谷子、糜子、马铃薯等作物复种,土地利用率显著提高。浙江杭嘉湖地区麦稻稻三熟生育期较紧,因此常选择生育期较短的大麦、小麦。(2)利用短生育期作物代替长生育期作物增加熟制四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术如四川成都平原两熟制收稻至种麦有2个月左右的时间,增种一季秋甘薯、或萝卜、莴苣、大白菜等秋菜或紫云英,每公顷可增加生物产量11499~21444kg,增加产值1219.5~3750元。(3)发展短间隙利用的填闲种植(CatchCropping)――主要作物收获后利用较短生长季节复种一茬短生育期作物的种植方式――间隙仅2个月左右,种植绿肥、饲料、蔬菜等四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术在周年进行作物生产或生长季富裕地区,在传统栽培模式上增加熟制受热量影响或对主栽作物形成不利时,提倡选用生育期较长的作物,以充分利用生长季节。(4)生长季节富裕地区选用生育期较长的作物例如,浙江省在发展双季稻三熟制时采用“一早二迟”技术,即冬作物选用早熟作物,双季稻为迟熟品种时效果最好。四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术例如,苏南地区在发展双季稻三熟制时,常选择生育期较短的绿肥或大元麦作为双季稻的前作,并将双季稻按早配中或中配中方式安排,效益较高。国际水稻研究所在菲律宾将年内一熟变四熟模式时,就是通过压缩水稻品种生育期和缩短农耗时间实现的。(5)生长季节紧张的地区选用早熟高产品种在水肥资源充足前提下,增种作物一般都能提高耕地产出率,因此在生长季节相对紧张的地区应选用早熟高产品种来组合复种模式。四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术如贵州东部、四川东部生育季节长,伏旱严重,麦稻、油稻两熟的水稻品种,以早中熟品种为主,便于避开伏旱的威胁。在春旱严重的云南,烤烟在雨季后移栽成活率才高,应选用耐迟熟的品种。甘肃河西灌区伏旱严重,小麦多选用中熟品种,顶凌播种,提早成熟期,减缓干热风危害,同时为复种秋作节约了热量。(6)选用可避开气候灾害的品种作物品种熟期安排,应有利于保收避灾。四、发展复种的基本技术1.作物组合和品种选择技术再生稻生育期比插秧的短1/2以上,生育期50~70天的产量一般可达到一季稻或早稻的30~40%,产量为2250~3750kg/hm2。因此,在热量不足以发展中稻和晚稻,但雨水充沛地区发展再生稻比较适宜,如川东一带有发展再生稻的趋势。(7)发展再生稻再生稻四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术育苗移栽是缩短作物本田期,克服复种作物生育季节不足矛盾的最简便方法在水稻、甘薯、油菜、烟草、棉花、谷子、高粱、蔬菜等作物上应用较广在麻类、豆类、马铃薯、小麦等作物中也已试验应用。(1)育苗移栽技术四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术育苗移栽的优势在于减少了作物苗期生长群体过小对光能造成的浪费,同时节约了一定的时间,为后季作物生长提供了适宜的时间和热量资源。在热量资源较为紧张,但有复种潜力的地区,可通过育苗移栽技术增加熟制。(1)育苗移栽技术四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术(1)育苗移栽技术常见育苗技术温室育秧地膜育秧两段育秧温床育苗营养钵育苗营养袋育苗营养块育苗四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术在生长季一季有余、两季不足地区,常用套作技术增加熟制。即在前作生长后期(收获前20~40天),在其株行间或预留带内套播一季作物,利用前后茬作物共生期弥补后茬作物对生长季节的需求。黄淮海和长江流域棉区麦田套作棉花华北、西南和西北地区麦田套作玉米、花生、烤烟等十分普遍。(2)套作技术四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术(3)早发早收技术合理运用免耕播种技术,减少农耗期,促进后茬作物及早播种如陕西关中地区复种玉米普遍采用麦茬免耕播种技术,免去了玉米播前施肥和整地所耗用的时间,使夏玉米早播3~5天;四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术在西北地区的春小麦,早灌第一水促进了发苗和幼穗分化,迟灌二水则抑制了无效分蘖,具有促进主茎早熟的作用;(3)早发早收技术加强水肥管理,促进早熟四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术如在玉米生长后期喷乙烯利,可提早成熟7天,棉花、烤烟施用乙烯利催熟(3)早发早收技术化学催熟地膜覆盖栽培技术可促进作物提前5~7天成熟四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术如陕西关中地区小麦采用机械化联合收割方式,可使小麦收获农耗期比传统方法缩短一半以上,使夏玉米播种期提前3~5天。在秋季温度较低的地区或低温年份,夏玉米在蜡熟期即可带秆收获,并使其在茎秆上继续后熟,促进小麦适时播种。(3)早发早收技术前作及时收获--缩短前作收获时的农耗期,为后作早播创造条件四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术(4)作物晚播技术在播种季节较紧张的地区,可采用晚播技术,晚播作物在水肥许可前提下可适当增大播量,通过提高植株密度,减少分蘖或分枝,促进主茎发育和提早成熟。四、发展复种的基本技术2.田间布置和管理技术例如黄淮海平原北部,为确保玉米丰产,冬小麦只能晚播,长江中下游麦收后种棉,也是晚播棉。例如,甘肃陇东地区为保证复种作物生长期,常推迟冬小麦播种时间,运用地膜覆盖后不仅保证了冬小麦正常出苗发育,并使其产量明显提高。(4)作物晚播技术五、我国复种的主要类型与方式1.二年三熟≥10℃积温降水主要地区主要种植形式温暖带北部3000~3500℃不能满足连年复种要求的二熟制旱作地区晋东南、豫西山区、鲁东丘陵和鲁中南山区、陇东及渭北旱塬春玉米→冬小麦-夏大豆(夏甘薯)冬小麦-夏大豆(绿豆、糜谷)→冬小麦春甘薯→小麦或大麦-夏芝麻(或夏大豆或夏花生)小麦-夏大豆→春高粱小麦→小麦-夏玉米
2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式≥10℃积温主要地区旱作一年二熟制3500~4500℃暖温带黄淮海平原汾渭谷地稻麦两熟/双季稻4500~5300℃北亚热带江淮平原西南地区2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式麦玉两熟--面积最大的一种一年二熟复种方式北京、长治、铜川一线以麦为主,套早熟玉米济南、邢台、运城、西安一线以麦为主,复种中早熟玉米徐州、郑州、汉中一线并重,复种中晚熟玉米合肥、信阳、安康以南两熟比重增大小麦-玉米小麦/玉米2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式麦玉两熟--面积最大的一种一年二熟复种方式热量有限区麦玉两熟的主要方式,在华北平原北部和西北内陆灌区分布较广。主要分布在河南、山东、河北、陕西关中、苏北、皖北、鄂西北、川中、黔东北、云南中部、广西北部。种植方式主要有麦后复种和套种两种形式。由于大豆喜湿耐涝,生育期较短,后期比玉米耐低温,所以能适应比小麦玉米热量略低的气候,同时大豆耗肥较少,易于管理。因此,小麦大豆两熟主要以接茬复种为主。2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式②小麦-大豆两熟--主要分布在黄淮海平原与江淮丘陵的大豆集中产区2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式我国棉花生产主要以麦棉两熟为主。该模式需≥10℃积温最低在4300~4500℃,一般要求5500~6200℃(以中熟品种计),即对热量条件要求较高,因此生产中以麦棉套作为主。如长江流域麦棉套作占90%,华北棉区约占50%,四川棉区也以套作为主。③小麦/棉花两熟2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式--在花生主产区,如山东、广东、河南、河北等省区,在热量较充裕地区以麦茬复种花生为主。④小麦-花生两熟2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式主要分布在水肥条件和热量条件较好的旱地或丘陵坡地上,以山东、河南、河北、四川、广西及江苏北部为多。甘薯耗氮量较少,但生物量大,要提高小麦甘薯的年产量,必须提高施肥水平。⑤小麦-甘薯两熟2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式⑥小麦/烤烟两熟--河南、山东等烟区2.一年二熟五、我国复种的主要类型与方式⑦稻田两熟主要种植方式集中分布区域主要优点小麦-水稻大麦-水稻油菜-水稻蚕豆-水稻江淮丘陵-西南地区汉中盆地气候利用稳妥,风险性小;单季稻增产潜力大;省工省本,便于用养结合马铃薯-水稻西南、广西山区烤烟-水稻湖南、郑州地区、云南玉溪地区3.一年三熟五、我国复种的主要类型与方式(1)稻田三熟制稻田三熟制是以双季稻为基础的三熟制,主要分布在中亚热带以南的湿润气候区,北亚热带有少量分布。类别主要形式分布冬作双季稻三熟制麦-稻-稻油菜-稻-稻蚕(豌豆)-稻-稻绿肥-稻-稻上海、浙江、江西、湖北、皖北、皖南及华南各省,西南地区有少量分布两旱一水三熟制小麦/玉米-水稻小麦-大豆(花生)-水稻小麦-早稻-泥豆小麦-水稻-花生长江中下游水源有限或需要进行结构调整的地区热三熟制稻-稻-稻甘薯-花生-水稻花生-稻-稻≥10℃积温7000℃以上的地区小麦玉米水稻三熟制各地稻田二熟制与三熟制
北京广汉苏州南宁台北3.一年三熟五、我国复种的主要类型与方式指在南方丘陵旱地降雨较多地区以小麦/玉米/甘薯为主的三熟制模式(2)旱地三熟制第三节间混套作一、间混套作的意义与动向二、间混套作的主要理论依据三、间混套作技术要点四、我国间套作的主要类型与方式一、间混套作的意义与动向1.间混套作的意义增产、增效作用提高资源利用率稳产保收优化农业结构有利于培养地力吸纳剩余劳力合理→增产30%~50%产品多样化→增效一、间混套作的意义与动向2.间混套作的发展动向面积和分布范围不断扩大模式种类增多,规范化程度不断提高集约化水平不断提高理论研究日渐深入农田基本建设科技水平提高模式生理效应种类:禾本、豆→粮经饲药菌果蔬→立体种收次数:2→3-4栽培方式:与复种结合一、间混套作的意义与动向3.间混套作技术运用存在的主要问题对生态条件有一定要求,在不适宜区应用,如果缺乏相应辅助设施,可能造成效率低下;增加了农事操作与田间管理的难度,不便实现农业机械化;投入水平相对较高,制约了在经济欠发达区的运用;比较费工,不宜在人少地多、机械化水平高的地区采用。间混套作的主要理论依据
生态位理论与间混套作增产的实质复合群体的光分布与光能利用理论作物竞争与互补理论3、作物竞争与互补理论复合群体光资源的竞争与互补复合群体对矿质营养的竞争与互补复合群体对水资源的竞争与互补复合群体作物组分的竞争与互补复合群体时间上的互补与竞争二、间混套作的主要理论依据1.生态位理论与间混套作增产的实质生态位又称生态龛、小生境,指生物在完成其正常生活周期时所表现的对环境的综合适应特性。生态位主要包括空间生态位、营养生态位和时间生态位。同一生境中不存在生态位完全相同的物种;同一生境中不同或相似物种必然进行某种空间、时间、营养或年龄等生态位的分化和分离;同一生境中,只有生态位差异较大的物种,才可能缓和竞争,强化互补。二、间混套作的主要理论依据1.生态位理论与间混套作增产的实质生态位理论选择在生态位上有差异的物种合理的田间配置和栽培技术作物种间的互补等正相互作用充分发挥种间竞争等负相互作用得到抑制、削弱提高整个复合群体的生产力如垂直分布、高度、形态、营养、生理、年龄、时间等方面有所不同二、间混套作的主要理论依据1.生态位理论与间混套作增产的实质通过长期进化过程中物种间的竞争与互补而形成的具有较高资源利用效率的植物群体结构间、混、套作作物复合群体自然植物群落模拟空间上的成层性分布时间上的演替性分布地上部冠层和地下部根层→分层利用不同空间层次和强度的生态因素/生活要素,较高的资源利用效率随着季节的气候变化而交替生长→充分利用一年中不同的生境和生长季节,资源利用高效二、间混套作的主要理论依据1.生态位理论与间混套作增产的实质选择适宜的作物种类组配成具有空间成层性分布和时间演替性分布的作物田间群体结构发挥作物间的互补作用,削弱竞争关系合理的田间管理技术充分利用环境资源显著地提高单位面积产量提高土地利用率一般作物群体的消光系数在0.7左右,透光系数大多在0.5左右,即每通过叶面积指数1,光强约减弱一半。太阳光进入作物群体后呈指数函数递减,即叶层按算术级数增加,光的透过率按几何级数减小。因此,如何调整叶片分布,优化群体受光结构是提高光能利用率的关键。二、间混套作的主要理论依据2.复合群体的光分布与光能利用理论
(1)作物群体内光分布的基本规律二、间混套作的主要理论依据2.复合群体的光分布与光能利用理论
(1)作物群体内光分布的基本规律一般来讲,理想的光分布与叶群结构:适当大的叶面积,叶倾角上大下小,冠层呈伞状结构,群体内光分布上下均匀,并能使强光经过叶群结构调整变为中等光。二、间混套作的主要理论依据2.复合群体的光分布与光能利用理论
(2)复合群体的冠层结构与密植效应立体结构是复合群体最显著的特点。不同株高→间、混、套作,田间结构高矮相间,相当于单作时的伞状结构,并改变了单作群体的平面受光结构,形成了立体受光结构。密植效应指复合群体的混合密度大于单作所起到的增产增效作用。
二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(1)复合群体光资源的竞争与互补竞争互补增强互补消弱竞争措施间混作高位喜光需光多株型(高位紧凑,矮位松散)光强适应性(高位喜光,矮位耐荫)组分高度差(过大遮荫严重,过小无立体)间距(过小遮荫严重,过大浪费资源)矮位作物幅宽(过小遮荫严重)种植行向(因纬度、季节而不同)矮位耐荫需光少套作前作需光多后作苗期需光少二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(2)复合群体对矿质营养的竞争与互补一般比单作消耗更多矿质营养,也提供更多还田有机质互补的原因弱化竞争途径根系
形态差异(深浅、疏密)根系形态特征不同的作物组合
需肥和吸肥特性不同的作物组合适宜的栽培密度
适宜的间距
适当调整作物播种期
增加施肥量
相互穿插(非移动营养)
养分需求
种类和数量不同
耗肥最大期的错位
二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(3)复合群体对水资源的竞争与互补与养分的竞争与互补同时存在具有较高的水分利用效率土壤蒸发受到抑制,蒸腾的比率高消耗的水分量大的作物,对混合产量的贡献也大利于提高蒸腾效率的微生态环境冠层利于空气的流动,利于降低边界层的扩散阻力二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(4)复合群体作物组分的竞争与互补边际效应定义影响因素高位:边行优势边行的生态条件不同而表现出来的特有的产量效益生态因子低产稀植,水肥强化优势弱化劣势高肥高密,光热气影响边际效应
种植模式间距、行向、密度、矮位行数矮位:边行劣势作物种类和品种边行优势:玉米>高粱>小麦(大---小)
边行劣势:马铃薯>大豆>小麦(小---大)地力水平越好,优势范围扩大,劣势弱化
边际效应指间作套种时,作物高矮搭配或存在空带,作物边行的生态条件不同与内行,由此而表现出来的特有的产量效益。高位作物由于所处位置高,通风照光条件好,根系分布范围广、竞争能力强,其生育状况和产量高于内行,表现为边行优势;而矮位作物边行由于受高位作物的影响,生长状况和产量往往弱于内行,表现为边行劣势。二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(4)复合群体作物组分的竞争与互补补偿效应原因多种作物共处,能减轻病虫害、草害和旱涝风自然灾害的效应病虫害危害少改变了微生境,间接抑制效应(玉米||辣椒)寄主资源密集度下降
天敌增多
机械支撑作用(小麦×豌豆)抑制杂草(小麦×苜蓿)抗御自然灾害的能力(胡麻×芸芥)调整作物播期可避免或减轻部分灾害
补偿效应定义间混套作复合群体中,由于多种作物共处,能减轻病虫害、草害和旱涝风自然灾害的效应称为补偿效应。当不适宜作物组合在同一群体时,可能导致病虫害的加重,发生致害效应。二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(4)复合群体作物组分的竞争与互补化感作用有益作用有害作用一种植物通过向环境释放化学物质而对另一种植物(包括微生物)产生的直接或间接的有益或有害作用
洋葱与食用甜菜马铃薯和菜豆小麦和豌豆春小麦和大豆鹰咀豆对玉米、马铃薯、蓖麻等起强烈抑制作用高粱、向日葵、小麦、玉米、黑麦、甘薯等对杂草有明显控制作用
能够产生化感作用的物质称作化感物质,这些物质主要通过淋溶、挥发和土壤传输等途径产生作用,主要包括碳水化合物、醇类、酚类、酮类、酯类、有机酸、氨基和亚氨基化合物。
二、间混套作的主要理论依据3.作物竞争与互补理论(5)复合群体时间上的竞争与互补复合群体通过延长光合时间产生的增产增值效应主要体现在套作中套作时间播种面积前作争生长季节,前作尽量早收获预留带过大,前作面积小预留带过小,后作面积小后作三、间混套作技术要点1.选择适宜的作物种类和品种--调整作物相互关系的基础选择方面搭配原则株型高矮、胖瘦作物生育期早晚作物根系深浅作物对光热资源适应性阴阳水肥适应性适度差异根系分泌物“互利而无害”的作物作物选择
高经济效益
一般来讲,复合群体作物种类和品种选择可遵循以下基本原则:作物的选择以生态适应性为主要依据,即将生态适应性差异较大的作物组合为复合群体时,互补性强,竞争小。
不同作物的种间关系作物种类不起抑制或良好作用起抑制作用春小麦大豆、芝麻、蓖麻、南瓜、黄瓜、西瓜大麻、亚麻玉米蓖麻、菜豆、鹰咀豆豌豆马铃薯、苜蓿马铃薯大麦冬黑麦冬小麦大麦菜豆、鹰咀豆、苜蓿洋葱莴苣菜豆荞麦玉米大麻向日葵蓖麻、红麻蓖麻玉米、菜豆、鹰咀豆向日葵玉米、菜豆、鹰咀豆鹰咀豆马铃薯、玉米、蓖麻、茄子、番茄、向日葵菜豆春小麦三、间混套作技术要点2.科学设计田间配置田间水平结构田间结构垂直结构植物群落成层现象在田间的表现,层次的多少与参与间混套作作物种类多少及作物品种选择有关水平结构作物在田间的横向排列,包括:密度、行数、行株距、幅宽、间距、带宽三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术如涉及秋播作物,为保证全苗壮苗,可采用适当辅助措施,例如促进前茬作物早熟的技术,运用地膜覆盖、增大播种量、提高土壤肥力等措施来保证全苗、壮苗。(1)适时播种、保证全苗间套作时不同组分播种时间对生产力影响很大延长共生期,加大竞争,尤其对后作苗期影响较大资源利用的空间集约程度不够,增产效果不明显套作过早前作迟播晚熟套作过晚两作播种时间更为重要一般只考虑播种期和收获期的一致性间作混作复合群体整体需肥水量大于单作;每种作物的需肥水和吸肥水特性与单作时相同;不同组分消耗养分和水分时可能发生互补作用,但互补性是有限度的;复合群体肥水可采用分别对待原则,特别是带状种植中可按条带以需定量;间套作中,后茬作物因前茬竞争所受损失,可在前作收获后给以补充。(2)加强肥水管理、促控结合三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术规律:为达到构建高效立体结构的目的,可通过肥水促控调节不同组分的生长状况。例如间套作中,为减小后作对前作可能造成的竞争,管理中可适当控制后作肥水,使其前期生长相对缓慢,待前作收获后,加强肥水,使其在较短时间内达到适宜群体结构,最终实现两作的共同增产。(2)加强肥水管理、促控结合三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术植物生长调节剂--缩节胺、802等对调节和控制复合群体具有显著功效,可起到控上促下,促进各种作物正常生长,塑造理想株型,促进发育成熟等一系列综合效益。例如麦棉套作,用缩节胺喷施营养钵棉苗,可缩短移栽后缓苗期5~7天,促使棉苗快长快发。运用催熟剂,如乙烯利可促进前作成熟,缩短共生期,为后作提供更充裕的生长时间。三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术(3)大力应用化学调控技术三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术合理的间作套种可以减轻病虫草害,但复合群体也可能增添或加重某些病虫害,对所发生的病虫害要对症下药,科学防治。除化学防除外,要注意运用群落规律,利用植物诱集、繁衍天敌,达到生物防治的目的。如,粘虫例如,麦、油、棉间套作,蚜虫的天敌,早春先以油菜上的蚜虫为食繁殖,油菜收获后天敌转移到麦田,控制麦蚜为害,小麦收获后,全部迁移到棉田,这样在小生物圈中,实现了良性循环。病害控制中复种轮作是十分有效的方法。(4)综合防治病虫害三、间混套作技术要点3.选择适宜的生长发育调控技术为削弱复合群体内作物间的竞争关系,提高不同组分产量,早收对优化后茬作物生长环境的作用不容忽视。例如小麦-玉米在蜡熟期提早收获,堆放后熟,其产量不受影响,但为提高整体生产力奠定了良好基础。(5)早熟早收四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(1)粮、粮作物间作--全国应用面积最广的间作类型
①玉米与豆类间作
与玉米间作的豆类主要是大豆,其次为花生,少量为绿豆、赤豆、黑豆、豇豆、菜豆、蚕豆等。主要分布地带是东北辽宁南部→华北各省→湖北西部→四川东部→贵州→云南的玉米带地区。其它玉米种植区也有零星分布。四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(1)粮、粮作物间作--全国应用面积最广的间作类型①玉米与豆类间作
玉米‖大豆培肥土壤密植效应营养异质效应边行优势补偿效应化感正效应四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(1)粮、粮作物间作--全国应用面积最广的间作类型②薯类与玉米间作
行比关系,甘薯:玉米为4~6:1玉米喜高温,前期因气温低生长慢;马铃薯喜冷凉耐低温,前期生长快,且耐荫能力强,能在玉米遮荫情况下正常生长。马铃薯薯块膨大期,由玉米造成的适度低温,有利于干物质积累,提高马铃薯的品质和产量。同时,马铃薯与玉米灌溉时间基本一致,为田间管理创造了便利。马铃薯‖玉米四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(1)粮、粮作物间作--全国应用面积最广的间作类型③小麦、玉米间作适用于≥10℃积温在2500~3600℃,年降水量相对较少的地区,在我国一熟有余两熟不足地区如甘肃河西走廊、山西雁北、陕西北部、东北、内蒙河套等地区。该类地区多属春麦区,麦收后仍有两个多月的无霜期,且光照条件好,适宜喜凉作物生长,因此小麦与生长期长短不同作物间作面积较大。小麦多为5~6行,玉米为2行或3行小麦收获后,玉米生长条件近似于单作共生期长达60~80天,但生长盛期重叠极少,能充分利用全年土地和时间,与单作小麦相比提高了生长季节利用率,整体产量可提高57.1%~75.4%。‖四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(2)经、粮(经)作物间作①棉田间作--行距较宽的棉田内,在其生长前期间作短生育期的作物棉花‖早春蔬菜棉花等行距或宽窄行播种,密度与单作相同行间或宽行内播速生蔬菜,如大蒜、圆葱、甘蓝、叶菜和水萝卜等棉花‖西瓜棉花宽窄行播种,平均行距不超过棉花适宜行距
宽行栽植早熟西瓜,于棉花显蕾前收获,前期覆拱棚或地膜
棉花‖豆科棉花‖薯类棉花宽窄行种植,密度不小于单作
宽行内种植花生、豆类、甘薯、马铃薯等多行棉花与多行副作物间作,棉花密度低于单作
四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(2)经、粮(经)作物间作②蔗田间作甘蔗‖粮食作物(豆类、薯类、麦类、玉米)充分利用空间、地力增产增收还田物增加增加地表覆盖,防杂草和水土流失甘蔗‖油料作物(花生)--甘蔗宽窄行种植,平均行距不小于单作甘蔗-中毒毒理甘蔗霉变多由于长期贮存,越冬受冻后化冻,在适宜的温度下真菌在甘蔗中繁殖所致,节菱孢霉菌是霉变甘蔗中毒的病原菌,该菌所分泌的耐热性水溶性成分3-硝基丙酸是引起中毒的主要亲神经毒性物质。毒物的主要靶器官为中枢神经和消化系统,重症病例可出现肺水肿及血尿。中枢神经为弥漫性损害,病理变化主要为脑水肿并可损害锥外系统,后遗症常难复逆。甘蔗‖大豆甘蔗‖西瓜四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(2)经、粮(经)作物间作③其他北方烟草产区烟草‖花生烟草‖甘薯华北与四川花生产区花生‖玉米花生‖高粱烟草‖甘薯四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(3)粮(经)、肥(饲)作物间作①小麦与绿肥(饲料)间作分布在东北、内蒙河套、陕西、甘肃河西走廊等热量一熟有余、两熟不足地区主要间作绿肥作物为草木樨,可解决生产上大面积水肥不足,用养脱节的矛盾黑龙江部分农场小麦‖草木樨小麦播量为单作的75%左右,草木樨旺长前小麦已收获,可实现机械化作业黄河以南的两熟灌区小麦‖苕子南方许多地区小麦‖冬季绿肥如黄花苜蓿、毛叶苕子、箭舌豌豆、蚕豆、山黎豆等四、我国间套作的主要类型与方式1.间作类型(3)粮(经)、肥(饲)作物间作②玉米(高梁、油菜)、棉
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