作物学通论：第七章 种植制度与农业生态系统

第七章 种植制度与农业生态系统
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3）土壤肥力 ——耐肥型
根系发达，茎叶旺盛，吸肥多 要求土层深厚，土壤供肥力强，一般产量较高。 如小麦、玉米、杂交水稻、粳稻、棉花等。 这类作物也是生产上耗肥最多的作物。 ——中间型 需肥幅度宽，适应性广 在较瘠薄的土壤中能生长，在肥沃的土壤中生长更好。 如油菜、籼稻、谷子等。 这些作物的高产品种也需要大量肥料供应才能获得高产。
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——耐瘠型 这类作物有三种： 一是具有共生固氮的豆科作物，如绿豆、豌豆及豆科绿肥等。
二是根系强大、吸肥力强的作物，如高粱、黑麦、向日葵等。
三是根系和地上部都不太强，但吸肥力强或需肥较少的作物， 如大麦、荞麦等。
这类作物的高产品种同样需要大量肥料供应才能获得高 产
土壤中带走的物质，保持地力不下降或不断提高。 农产品从土壤中带走的物质，主要指来自土壤的营养元素。
第七章 种植制度与农业生态系统
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第一节 种植制度与作物布局
一 种植制度
1 概念与涵义
种植制度是指一个地区或生产单位的作物组成、配置、熟制与种植方式的 综合。 包括确定种什么作物，各种多少，种在哪里，即作物布局问题； 作物在耕地上一年种一茬还是种几茬？还是哪一个生长季节或哪一年不种？ 即复种或休闲问题； 种植作物时，采用什么样的种植方式，即单作、间作、混作、套作或移栽； 不同生长季节或不同年份作物的种植顺序如何安排，即轮作或连作问题。
甜菜喜温凉、温度过高不利糖分积累。大豆要求温度与玉 米差不多，但比玉米稍低，所以在东北难于种玉米的地方可种 大豆，但当温度下降到15℃以下时不利生长发育。
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（2）温暖型 适温为25～30℃，水稻、玉米、棉花、甘薯、芝 麻等。温度过低生长慢，生殖生长受阻。例如水稻<18～20℃， 不能抽穗、开花不实，造成秕粒翘穗。
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（四）作物布局的原则
1. 统筹兼顾，全面安排，区域发展; 2. 掌握作物和品种特性，因地因土种植; 3. 适应生产条件，缓和劳畜力、水肥矛盾，提高劳动生产
率; 4. 坚持用地与养地相结合，实现农业可持续发展; 5. 坚持农牧结合、农林结合、种加结合，实现农业全面发
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（3）水分与作物布局
——喜水耐涝型 最典型的作物是水稻，有通气组织，细胞间 隙达到25%，喜淹水。在我国年降水量800mm以上的地区才盛 产水稻。双季稻则主要分布在降水量1000mm以上的地方。
——喜湿润型 需水较多，喜土壤或空气湿度较高，如陆稻、 燕麦、烟草，许多叶菜根菜类也喜湿润，如黄瓜、油菜、白菜、 马铃薯，适宜空气湿度75%-95%。
2 作物生态适应性 土壤、气候特点、作物特点
祁连山北麓（甘肃省民乐县）海拔与作物分布
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（1）土壤因素
1）土壤质地
——适砂土型：质地疏松，总孔隙度小，大孔隙多，蓄水量小， 蒸发量大。保水肥性差，肥力较低，土壤升温快，昼夜温差大， 适宜花生、甘薯、马铃薯等作物生长，瓜类也很适宜，且品质 优良。
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——喜温作物
生 长 发 育 盛 期 的 适 温 为 20 ～ 30℃ ， 需 ≥ 10℃ 积 温 2000 ～ 3000℃，不耐霜。分为三种类型：
（1）温凉型 如大豆、谷子、甜菜、红麻等，适宜的生长温度 20～28℃上下。≥10℃积温1800～2800 ℃ 。
——以多元多熟种植为途径：提高单位耕地面积的年生产力 ——保护并改善资源与环境：实现并保持农业的可持续发展
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二 作物布局
（一）含义
指一个地区或生产单位作物结构与配置的总称。
结构： ➢作物种类 ➢品种 ➢面积或比例
配置： ➢作物的田块分布（微观、精细） ➢作物的区域分布（宏观、粗略）
喜光作物，如水稻、小麦、棉花、大豆、谷子。在大田条 件下，光合产物随光强增加而增加。
C4作物的光合强度高，C3作物较低。
相对来说，大豆、马铃薯、豌豆等作物较耐荫，作物布局 时可安排在阴坡种植。
——短日照作物与长日照作物
在改变作物结构时常常引入其他地方的作物或品种，这时 就需考虑到作物的光周期特点。
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4、秧田布局
通过育苗移栽，不仅可以节省大 田生长季节，促进复种多熟。 在秧田布局中要处理好以下几个 问题： •一是秧田的空间布局即具体田 块的确定； •二是秧田的面积的确定。
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（六）作物布局的方法步骤
1、生产目标确定
明确目标要解决的几个问题是： 经济目标、比如平均亩产值或每亩净收入指标值。 产品目标、比如是生产小麦还是大麦或油菜或蔬菜？ 市场目标、比如是当地还是外埠销售？是零售还是批发？ 其他目标要求，比如要考虑土地接受废弃物总量是多少？
80%，经济作物和其他作物面积很小。 （2）经济作物为主，粮食作物为辅
这些地区，往往存在一至二个主要的经济作物，而粮食作物的面 积只占1/3左右。如在我国有些棉花主产区、蔬菜主产区、果树主产 区等。 （3）粮食作物—经济作物——饲料作物三元结构布局
在畜牧业、水产养殖业比较发达的地区，这种布局尤其明显。
农作物种植区划是各种单项区划与专业区划的主体。作物 布局还是制定农业发展规划、土地利用规划、农业基本建设规 划等各种农业规划的依据。
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（三）影响作物布局的因素
1 社会经济因素 满足社会与市场——需求、价格、流通、信息、国际因素 国家政策、消费习惯、潜在潮流 经济水平、技术水平、农业机械、劳动力
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2、品种布局
品种布局是指同一作物的不同类型品种之间的结构和配置。
3、熟制布局
熟制布局就是不同的熟制（种植模式）的比例及空间配置。
在熟制布局中，主要应注意两个方面的问题： ➢一是为了提高作物生产效益，有时往往根据主要作物优质生产的 要求，抓住决定其优质的主要矛盾来安排作物的播种时间。 ➢二是要注意生态条件的地域分异及作物生态适应型的可塑性，因 地制宜地调整作物大田生长期，开展返季节作物生产，错开农产品 的上市时间，调节市场供求余缺以取得较好的经济效益。
在弱光与低温地区，C4产量可能还低于C3作物。
C3作物：麦类、水稻、棉花、油菜、薯类、甜菜等，约占 世界栽培作物面积的70%。特点是光饱和点低，光合效率相对 C4作物低，CO2补偿点高，中低温条件下表现出更广的适应性。
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——喜光作物与耐荫作物 一般耐荫作物光饱和点与补偿点低，而喜光作物则相反。
——兼养地作物：物质循环过程中返回田地和物质较多，因而 也在某种程度上减少了氮磷钾养分的消耗，或增加了土壤碳素。
如豆科作物中的蚕豆、豌豆、大豆，花生和油菜等。
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（2）气候因素 1）温度与作物布局 ——喜凉作物
一般需0℃以上积温1500～2000℃，有的只需900～1000℃， 有较强的耐寒能力，一般生长盛期适温为15～20℃。 （1）喜凉耐寒型 黑麦、冬小麦、冬大麦、青稞（裸大麦）。 （2）喜凉耐霜型 如油菜、豌豆、蚕豆、大麻、向日葵、喜 凉作物在种植制度中起着两方面作用： 一是在无霜期较短的北方或者南方山区作主导作物用； 二是在暖温带或亚热带作复播或填闲作物用；
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——中间型 如小麦、玉米、棉花、大豆等。既不耐旱，也 不耐涝，一般前期较耐旱，中后期需水多。
——耐旱怕涝型 如谷子、甘薯、黍、苜蓿、芝麻、花生等。 这类作物较耐旱，但怕涝，适宜在干旱地区或干旱季节生长。
——耐旱耐涝型 如高粱、田菁、草木樨等。这些作物既耐旱 又耐涝，适应性很强，在水利条件较差的易旱地和低洼地都可 种植，并可获得一定产量。
——适壤土型：质地较松，通透性好，土壤肥力较高，适宜大 部分作物生长。包括棉花、小麦、大麦、油菜、玉米、豆类、 麻类、烟草等。其中，小麦、玉米适宜偏粘的壤土。
——适粘土型：粘土一般有机质含量较高，潜在肥高，但供肥 缓慢，不发苗，适宜水稻种植。小麦、玉米、高粱、大豆等也 适宜在偏粘的土壤中生长。
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4）养地与耗地结合
——耗地作物：禾本科作物。它消耗土壤或肥料中较多的氮素， 种植这些作物后，若不施氮肥的话，土壤氮平衡是负的，但有 助于维持或增加土壤有机质的水平。
——养地作物：较显著的是多年生豆科牧草，如苜蓿、紫云英、 苕子、田菁等，固氮多，根冠比大，有利于促进土壤有机质的 积累。
（3）耐热型 高粱、花生、烟草等都是喜温作物，但它们可以 忍受更高一点温度，高粱的耐热能力就比玉米强，可耐40℃高 温，烟草的适宜温度为22℃左右，但可耐35～37℃高温。南瓜、 西瓜、甜瓜等可耐35℃以上高温。
第七章 种植制度与农业生态系统 2）光与作物布局
作物：玉米、高粱、甘蔗等，约占世界栽培作物面积的 30%，其中一半是玉米。特点是光饱和点高，光合效率高，CO2 补偿点低，水分利用率高。
第七章种植制度与农业生态系统作物学通论二轮作的作用1减轻农作物的病虫草害水稻纹枯病小麦全蚀病棉花黄枯萎病油菜菌核病旱地地下害虫稻田里的稗草麦田里的燕麦草大豆兔丝子等等轮作则可有效地消灭这些病虫草害2协调改善和合理利用茬口轮作可以均衡地利用土壤养分水分轮作改善土壤理化性状调节土壤肥力轮作还具有调节改善耕层物理状况的作用3合理利用农业资源经济有效地提高作物产量作物类型备注禾谷类作物222289小麦水稻玉米谷子籽实用豆类作425142119大豆花生纤维作物322277棉花大麻油料作物181089油菜块根块茎类作366甜菜马铃薯各类作物npk养分吸收比例表第七章种植制度与农业生态系统作物学通论水旱轮作
第七章 种植制度与农业生态系统
第一节 种植制度与作物布局 第二节 复种 第三节 间套作 第四节 轮作与连作 第五节 农业生态系统
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基本概念：
1.耕作学：研究耕作制度的科学； 2.耕作制度：管理农田的一整套综合性农业技术体系；
主要包括两个内容：土壤管理制度、作物种植制度 3.用地与养地： ➢ 用地:利用土地生产农产品； ➢ 养地:投入土壤中的物质要等于或略大于农产品从
作物布局的范围:大到一个国家、省、地区、县;
小到一个自然村甚至一个农户。
时间上可长可短:长的可以指5年、10年、20年;
短的可以是1年或1个生长季节。
作物包括粮食作物、经济作物、饲料绿肥作物等，也包括蔬菜、牧草等。
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（二）合理作物布局的意义
——作物布局是种植业较佳方案的体现
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2）酸碱度（pH）和盐度
我国南方多酸性土壤（红黄壤），华北、西北多石灰性土 壤与盐渍化土壤，东北多黑土。
——宜中性作物：大多数作物适于在pH6-7的中性（稍偏酸性） 土壤中生长，如：水稻、小麦、棉花、玉米、油菜、大豆、亚 麻、高粱、大麦等。
——宜酸性作物：适于在pH5-6的酸性土壤中生长，在酸性土壤 生长更好或品质更好，如：越橘、茶、油茶、杜鹃属、荞麦、 烟草、花生等。
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2、合理种植制度的特点
——以经济效益为前提：注重提高土地利用效率，持续增产、 稳产、优质
——以市场为出发点：考虑到社会经济因素和其他因素 ——以作物的生态适应性为基础：结合当地气候、土壤特点， 因地制宜，趋利避害，充分发挥自然资源优势
展.
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（五）、作物布局的内容
1、作物种类布局
作物种类布局主要是指不同作物类型之间的结构与配置，具体指粮 食作物与经济作物、饲料作物之间以及粮食作物、经济作物和饲料 作物内部具体作物的比例与配置。
（1）粮食作物为主，经济作物为辅 粮食作物以水稻或小麦，或二者兼有，面积占总面积的比例超过
合理的作物布局应综合气候、土壤等因子以及各种社会因 素，以最小的投入，获得最大的经济、社会与生态效益。
——作物布局是农业生产布局的中心环节
作物布局必须在农业生产布局的指导下进行，它关系到增 产增收、资源的合理利用、农林牧结合、多种经营、环境保护 等农业发展的战略布署问题。
——作物布局也是农业区划的主要依据与组成部分
——耐酸性作物：对pH6-6.5的酸性土壤有一定适应性，如： 紫云英、马铃薯、燕麦、甘薯、黑麦、油菜等。
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——耐碱性作物：在pH7.5-8.5的碱性土壤也能够生长 紫花苜蓿、蚕豆、豌豆、高粱、棉花、甜菜、向日葵。
——耐盐性：对盐土有一定适应性，在中性土壤生长更好。 耐盐性较强：甜菜、大麦、向日葵、棉花、苜蓿等。 中等耐盐：水稻、油菜、黑麦、蚕豆、大豆、小豆等。 不耐盐或忌盐：小米、小麦、甘薯、马铃薯、燕麦等。