耕作学第四章 作物轮作与连作
作物轮作与连作
小麦
20.25 21.95 25.05
马铃薯
19.30 20.50 17.95
谷子
15.40 13.60 20.95
玉米
22.50 21.80 21.85
大豆
27.1 31.7 33.1
甜菜
16.90 16.90 18.25
作物类别 禾谷类 籽用豆类 纤维类 油料类 块根块茎 氮 2.22 磷 1 钾 2.89 1.19 2.77 0.89 3.66 举例 小麦、水稻、玉米、 谷子、多穗高粱 大豆、花生 棉花、大麻 油菜 天才、马铃薯
4.26(1.42) 1 3.22 1.50 3.00 1 1 1
不同作物需水数量、时期和吸收能力也不相同。将水分适应
玉米－玉米－→水稻－水稻－→玉米－ 玉米（一年两熟，两年一轮）
第一节 轮作倒茬的作用及其作物的病原菌一般都为专性寄生菌类，害虫也有一定的专食性
和寡食性，有些杂草也有其相应的伴生者和寄生者；如果连续种
植同种作物，通过土壤传播的病害必然会大量发生。
面看一下国外的情况：
轮作与肥力关系
含氮量（磅/英亩） 轮作方式
1915
玉米→燕麦→苜蓿三年 玉米→小麦→红三叶草 玉米→玉米→玉米→小麦→红三叶草 玉米→燕麦→甜菜→草木樨→玉米→小麦→红三叶草 2325 2325 2325 2325
1936
2708 2893 2304 2552
1915-1936
在水土流失地区，有多年生牧草作物参加轮作，可增加土壤团粒结构， 有效地保持水土；在盐碱地区可降低土壤盐分含量。
茬口对耕层土壤养分含量的影响
最新5第四章作物轮作与连作汇总
调查日期 26/3 16/4
茬口对耕层土壤水分含量的影响（%）
层次 （厘米）
小麦
马铃薯
茬 谷子
口 玉米
大豆
0-10
20.25 19.30 15.40 22.50 27.1
10-20
21.95 20.50 13.60 21.80 31.7
20-30 平均
25.05 17.95 20.95 21.85 33.1 22.42 19.25 16.65 22.07 30.6
0-10
19.10 18.80 19.85 21.05 19.85
10-20
17.20 19.25 19.10 22.15 20.65
20-30 平均
19.80 19.70
19.70 19.25
18.80 19.25
24.35 22.52
26.10 22.20
甜菜 16.90 16.90 18.25 17.63 15.55 16.55 19.60 17.10
5第四章作物轮作与连作
单作轮作
小麦―→大豆―→玉米―→小麦（一年一 熟，三年一轮）
复种轮作
春玉米－→小麦－花生－→春玉米（两 年三熟，两年一轮）
小麦－水稻－→小麦－水稻―→蚕豆－ 水稻（一年两熟，三年一轮）
小麦－水稻―→大麦－棉花－→小麦－ 水稻（一年两熟，两年一轮）
第
一 年
小麦
玉米
第
单株干重 2.93 5.72 7.21 5.53 5.76 6.25 （g/株）
2、协调和均衡地利用土壤养分和水分
各种作物的生物学特性不同，从土壤中吸收养分的种类、 数量、时期和利用率也不相同。将营养生态位不同而又具 有互补作用的作物轮作，可以协调前、后茬作物养分供应 和均衡利用土壤养分
耕作学复习重点
耕作学复习重点一、名词解释熟制：一年内同一块田地上收获作物的季数。
单作：同一块田地上种植同一种作物的种植方式。
也称为清种、纯种、净种、平作等。
混作：同一块田地上混合种植两种或两种以上生长季节相近作物的种植方式，也称混种。
间作：同一田地上分行或分带种植两种或两种以上生长季节（生育期）相近作物的种植方式。
轮作：指在同一块地上，在一定年限内，有顺序地轮换种植不同作物的种植方式。
为撂荒。
套作：同一块田地上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。
也称套种、串种。
换茬：指前后作物茬口的调换，又称为倒茬。
连作：指在同一块地上连年种植相同作物的种植方式。
连茬：指在同一块地上同一种作物接连种植。
也叫重茬。
连茬仅指同一作物前后重复种植，而连作则强调同一作物在一定年限内的连续种植。
复种：指在一年内同一块田地上接连种植一茬以上生长季节不同（二季或二季以上）作物的种植方式。
休闲：指农田在可种作物的季节只耕不种或不耕不种以息养地力的方式。
休闲并非撒手不管，主要是通过一系列措施（如翻耕、耙耱等）来恢复地力。
撂荒：指耕地较长时期弃而不种，待地力恢复后再行开垦种植的一种土地利用方式。
生产实践中，当休闲年限在两年以上并占到整个轮作周期的2/3以上时，称少耕：指在常规耕作基础上尽量减少土壤耕作次数或在全田间隔耕种，减少耕作面积的一类耕作方法。
免耕：又称零耕、直接播种，指作物播前既不用犁、耙耕整土地，直接在茬地上播种，又不在作物生育期间进行任何农具的土壤管理，只在播种前后喷洒化学药剂、除草剂、除虫剂，以及液体肥料的一类耕作方法。
宜耕期：土壤适于耕作的含水量范围叫做土壤宜耕期。
耕作学：即农作学，是研究建立合理耕作制度的技术与管理体系及其理论的一门综合性应用学科，是农学的一个分支。
水分的适应性；作物对地貌的适应性；作物对土壤的适应性。
生态位：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。
不仅包括生物在群落中占有的物理空间（空间生态位），而且还指生物在群落中的功能与如何生活（营养生态位）以及活动的时间（时间生态位）等。
作物轮作
欧洲各国在 8世纪以前盛行一年麦类、一年休闲的二圃式轮作。中世纪后发展三圃式轮作,即把地分为3区， 每区按照冬谷类-→春谷类-→休闲的顺序轮换，3区中每年有1区休闲、2区种冬、春谷类。
19世纪,J.von李比希提出植物矿质营养学说，认为需氮作物、需钾作物和需钙作物的轮换可均衡地利用土壤 养分。
20世纪前期，苏联Β.Р.威廉斯认为多年生豆科与禾本科牧草混播，具有恢复土壤团粒结构、提高土壤肥力 的作用，因此一年生作物与多年生混播牧草轮换的草田轮作，既可保证作物和牧草产量，又可不断恢复和提高地 力。
作物轮作
出自《齐民要术》
01 简介
03 原则 05 效益
目录
02 作用 04 分类 06 试点方案
在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。轮作是用地养 地相结合的一种生物学措施，中国早在西汉时就实行休闲轮作。
简介
中国
欧洲
中国早在西汉时就实行休闲轮作。北魏《齐民要术》中有"谷田必须岁易"、"麻欲得良田，不用故墟"、"凡 谷田，绿豆、小豆底为上，麻、黍、故麻次之，芜菁、大豆为下"等记载，已指出了作物轮作的必要性，并记述了 当时的轮作顺序。
作用
均衡利用土壤养分
防治病、虫、草害
调节土壤肥力
作物的许多病害如烟草的黑胫病、蚕豆根腐病、甜菜褐斑病、西瓜蔓割病等都通过土壤侵染。如将感病的寄 主作物与非寄主作物实行轮作，便可消灭或减少这种病菌在土壤中的数量，减轻病害。对为害作物根部的线虫， 轮种不感虫的作物后，可使其在土壤中的虫卵减少，减轻危害。
第四节 轮作与连作
耐短期连作作物
豆科绿肥 、薯类作物 如甘薯、紫云英、苕子等作物 有一些反应，可连作2-3年
耐连作作物
• 水稻、棉花、麦类、玉米等 • 水稻
– 通气组织发达，对土壤通气性要求较低 – 水稻与旱作物轮作，阻止土壤种还原性有毒物质的积 累 • 小麦，玉米 – 肥料充足，产量稳定 – 肥料不足，减产显著 • 棉花 – 根系发达养分吸收均衡 – 无病，足肥，连作百年以上
（二）轮作的类型
轮作包括大田农作物轮作、粮菜轮作和粮饲轮 作。 1、一年一熟轮作 一般种几年粮食作物，种一茬豆 科作物或休闲恢复地力，在豆科作物或休闲之后 种植主要粮食作物。 2、粮经作物复种轮作 在生长期较长、劳畜力充裕、 水肥条件较好的地区，实行两年三熟或一年两熟 等多种形式。在日照、温度不足的地区，多采用 套作复种，并有间、套互补型经济作物或饲料以 恢复地力等方法。 3、水旱轮作 水利条件较好的水稻产区，一般是水 稻连作3-5年后，换种几年旱作作物，有的是年内 一旱一水的一年两熟制。 4、绿肥轮作 采用短期绿肥与粮经作物轮作。
（二） 连作 即连年在同一田地上
种植同一种作物或同一复种方式。这是 一种落后的种植制度，容易造成地力消 减，病虫杂草滋生，产量降低，品质变 劣。
二、轮作的作用与类型
（一）轮作的作用 1、减轻农作物病虫为害 作物的病原菌一般都有一定的寄主，害虫也 有一定的专食性或寡食性，有些杂草也有其相应 的伴生者或寄生者，它们是农田生态系统的组成 部分，在土壤中都有一定的生活年限。如果连续 种植同种作物，通过土壤而传播的病害，如小麦 全蚀病、棉花黄枯萎病、烟草黑胚病、甘薯黑斑 病必然会大量发生。实行抗病作物与感病作物轮 作，更换其寄主，改变其生态环境和食物链组成， 使之不利于某些病虫的正常生长和繁衍，从而达 到减轻农作物病害和提高产量的目的。
轮作与连作名词解释
轮作与连作名词解释
轮作是指一种农业种植方式，即在同一块土地上轮换不同的农作物进行种植。
这是为了避免连续种植同一种作物导致土壤疲劳和病虫害的发生，同时可以有效提高土壤肥力、减少农药使用量和增加农作物产量。
轮作通常按照一定的顺序和时间安排，利用不同作物的生长特点、养分需求和病虫害抑制作用，以促进土壤养分的平衡和循环利用。
连作是指连续在同一块土地上种植相同的农作物的种植方式。
这种种植方式一般是为了追求单一作物的高产和稳定产量。
然而，连作容易导致土壤疾病、虫害和营养元素失衡，对土壤肥力和作物生长产生负面影响。
连作种植还可能增加农药使用量，使土壤质量下降，进而降低作物产量和品质。
因此，采取适当的轮作方式可以有效改善连作所带来的问题。
耕作学Chapter 4
生物产量 (kg/亩) 1302 1957 2565.1 2691.8 2914
光能利用 率 （%） 0.73 1.08 1.48 1.50 1.71
大麦-玉米-晚稻 (矮早3) (掖单4) (V64)
耕作学
第四章
复
种
D长不一定一定能增产
不同熟制下L-D与产量的关系
熟制 一熟 作物组合 春玉米 小麦 二熟 夏玉米 合计 小麦 二熟 套春玉米 合计 小麦 二熟 套春玉米 合计 D 120 170 84 254 170 96 266 170 109 279 0.29 0.53 0.75 0.76 LAI 1.62 0.82 1.54 LAI-D 194.4 139.4 133.6 273.0 126.6 173.4 300.0 49.4 57.8 107.2 产量(kg/亩) 752.6 544.7 561.3 1106.0 529.7 698.7 1228.4 196.0 250.0 446.0 E（%） 0.44 0.43 0.33 0.76 0.42 0.41 0.83 0.15 0.15 0.30
复
种
2、复种指数
全年作物总收获面积 耕地复种指数= -------------------- × 100% 耕地面积 一个地区、单位内 总收获面积，含各类作物
套作，为复种，计入复种，增加复种指数 间作、混作，不计入复种，不增加复种指数 复种指数反映复种程度的高低 国际上通用的种植指数（Cropping Index）的含义与复 种指数相同。
耕作学 2.积温
• 熟制
第四章
复
种
≥10℃积温
<3600 3600-5000
≥0 ℃积温
<4000 4000-5800
耕作学考试复习资料
基本原理，第一节，第四节作物布局，设计，原理复种方式间种增产原理轮作与连作茬口相关理论土壤耕作全部(40%)风蚀水蚀耕作学：研究和建立合理耕作制度的理论及其技术体系的科学耕作制度：也称农作制，是指一个地区或生产单位的农作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系，即包括种植制度与养地制度两部分养地制度:指与种植制度相适应的，以提高土地资源这一主要要素生产力为内容的一系列技术措施。
包括土地培肥，土壤耕作，水土保持，农田防护，农田基本建设等种地制度:指一个地区或生产单位的作物组成（构成），配置，熟制与种植方式的综合作物布局:指一个地区或农业生产单位对作物的结构与配置的总称间作：在同一块田地上同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式套作：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轮作：在同一田地上有顺序的轮换种植不同作物的种植方式连作：在同一田地上连年种植相同作物的种植方式复种：指在同一块土地上一年内接连种植二季或二季以上作物的种植方式土壤耕作：通过农机具的机械力量作用于土壤调整，耕作层和地面状况以调节土壤水分、空气、温度和养分的关系，为作物播种、出苗和生长发育提供适宜的土壤环境的农业技术措施土壤耕性：土壤在耕作时反映出来的特性，它是土壤物理性与物理机械性等的综合表现土地生产潜力：土地在资源存在于人为影响可能范围内应实现的生产能力风蚀:土壤颗粒被风吹失、移动、降落，破坏土壤的过程水蚀:土壤微粒在水的作用下可产生垂直或沿地表的横向运动酥脆阶段：当土壤水分逐渐增加，土粒四周形成水膜，但膜不厚，土粒不易滑动，胶结物质因遇水胶结力减弱，这时土壤酥脆易散，塑性很小，不会因耕作将土挤紧，耕地时犁易入地，结持力小，所以耕作阻力小，土壤易散碎，为耕地适期。
这时土壤含水量约为田间持水量的40-60%，感观表现为地表干湿相宜，松软，脚踢表土易碎，抓一把5-10cm处的土，能手握成团，但不出水，手无湿印，落地即散一、建立合理的耕作制度的目的1 通过合理的配比光、温、水、土、生物等自然资源以及人力、物力、财力、信息等社会因素，提高单位土壤资源利用率，增加农业产量，满足社会需求2 调整农业结构，发展农村经济，增加农民收入3 科学利用资源，保护改善环境，实现农业的可持续发展二、农业生产的特点1 强烈的地域性——光温水汽等造成有地带性和非地带性两方面因素造成——光温水等的差异2 明显的季节性——定性和定量农业自然资源——热量、光照、水分等呈现明显的季节变化农业生产依照季节变化，使作物生产与季节相适应，通过配置不同类型的植物种群，不失时机的合理搭配以充分利用全年的光照、水分条件，提高土地利用率3 生产的连续性高需求人类对农产品的需求是连续的种子的生命力（寿命）要求农产品本身的要求农业生产要瞻前顾后统观全局4 资源的分散性5 经营的综合性三、农业生存的三个车间（农业主产体系及其形成）1 植物生产（1）贮藏能量和物质的基本生产车间（2）第一车间的结构、规模及其生产力，决定后续部门的结构与功能（3）植物生产包括森林培育，草地经营以及农作物和饲料生产等三方面2 动物生产（1）动物将植物产品转化为人类的食物效能约2-18%（2）动物转化吸收的营养物质仅占采食饲料、饲草的16-29%。
概念辨析｜间作、套种、轮作与休耕、连作、熟制与复种指数
概念辨析｜间作、套种、轮作与休耕、连作、熟制与复种指数间作：同一田地(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。
如图间种往往是高棵作物与矮棵作物间种，如玉米间种大豆或蔬菜。
同时，两种作物间作还可产生互补作用，如宽窄行间作或带状间作中的高杆作物有一定的边行优势、豆科与禾本科间作有利于补充土壤氮元素的消耗等。
实行间种对高作物可以密植，充分利用边际效应获得高产，矮作物受影响较小，就总体来说由于通风透光好，可充分利用光能和CO2，能提高20%左右的产量。
其中高作物行数越少，矮作物的行数越多，间种效果越好。
一般多采用2行高作物间4行矮作物叫2：4 采用4：6或4：4也较多。
间种比例可根据具体条件来定。
但间作时不同作物之间也常存在着对阳光、水分、养分等的激烈竞争。
因此对株型高矮不一、生育期长短稍有参差的作物进行合理搭配和在田间配置宽窄不等的种植行距，有助于提高间作效果。
当前的趋势是旱地、低产地、用人畜力耕作的田地及豆科、禾本科作物应用间作较多。
套种：在前季作物生长后期的株行间种植（播种或移摘）后季作物的种植方式。
在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物。
如图套种作物的共同生长的时间短。
也就是说指在前季作物生长后期栽种后季作物，即甲还没收就把乙种下，可延长光合作用时间。
套种是我国农民的传统经验，是农业上的一项增产措施。
一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。
集约利用时间的种植方式。
对比单作它不仅能阶段性地充分利用空间，更重要的是能延长后季作物的生长季节，两季作物，共同生长的时间短，一般不超过套种作物全生育期的一半。
套种能提高复种指数，提高年总产量。
套种侧重在时间上集约利用光热水资源，是一种集约利用时间的种植方式。
间作、套种在农业生产中的作用：提高产量和经济效益；提高产量稳定性；增加产品多样性；增强对病虫害的抗性；保护资源环境；缓解作物争地的矛盾。
轮作：轮作，是指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式。
说说作物连作和轮作
说说作物连作和轮作作者：来源：《农业知识·瓜果菜》2017年第10期连作是指一年内或连年在同一块田地上连续种植同一种作物的种植方式。
作物连作的危害：1.每种作物都有受一些专门的病虫杂草危害。
连作可使这些病虫草周而复始恶性循环式地感染危害，如黄瓜的霜霉病、根腐病、跗线螨，番茄病毒病、晚疫病，辣椒的青枯病、立枯病等。
不同作物根系的分泌物不同，有的分泌物有毒害作用。
如大豆根系分泌氨基酸较多，使土壤噬菌体增多，它们分泌的噬菌素也随之增多，从而影响根瘤的形成和固氮能力，这也是大豆连作减产的重要原因。
高粱除吸肥力强，需肥量大外，其多量的根系分泌物可抑制小麦等其他作物生长，所以，对大多数作物来说，高粱前茬不好。
2.不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同。
长期种植一种作物，因其根系总是停留在同一水平上，该作物大量吸收某种特需营养元素后，就会造成土壤养分的偏耗，使土壤营养元素失去平衡。
如禾谷类作物对氮、磷、钾吸收较多，对钙吸收较少，而且豆科作物对钙、磷、氮吸收较多，对钾吸收较少，但由于根瘤的固氮作用及根、叶残留物较多，种豆科作物之后，土壤含氮量较高，土壤较疏松；叶菜类、十字花科蔬菜作物，其根系分泌有机酸，可使土壤中难溶性的磷得以溶解和吸收，具有富集土壤磷的功能。
但多数作物对固定在土壤中的磷却难以吸收。
3.由于耕作、施肥、灌溉等方式固定不变，会导致土壤理化性质恶化，肥力降低，有毒物质积累，有机质分解缓慢，有益微生物和数量减少。
轮作是指在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。
轮作是用地养地相结合的一种生物学措施。
轮作的好处：1.轮作可均衡利用土壤中的营养元素，把用地和养地结合起来；可以改变农田生态条件，改善土壤理化特性；增加生物多样性。
2.免除和减少某些连作所特有的病虫草的危害。
利用前茬作物根系分泌的灭菌素，可以抑制后茬作物上病害的发生，如甜菜、胡萝卜、洋葱、大蒜等根系分泌物可抑制马铃薯晚疫病发生，小麦根系的分泌物可以抑制茅草的生长；轮作可以促进土壤中对病原物有颉颃作用的微生物的活动，从而抑制病原物的滋生；合理轮作换茬，因食物条件恶化和寄主的减少而使那些寄生性强，寄主植物种类单一及迁移能力小的病虫大量死亡，腐生性不强的病原物如马铃薯晚疫病菌等由于没有寄主植物而不能继续繁殖。
《轮作与连作导学案》
《轮作与连作》导学案
导学目标：
1. 了解轮作与连作的观点及其作用；
2. 掌握轮作与连作的优点和缺点；
3. 能够运用轮作与连作的原理进行实际操作。
导学内容：
1. 轮作与连作的观点
轮作是指在同一块土地上，不同季节种植不同作物的种植方式。
而连作则是在同一季节种植相同作物的种植方式。
2. 轮作与连作的作用
轮作可以有效减少土壤中的害虫和病菌的滋生，提高作物的产量和质量。
连作则可以充分利用土地资源，提高作物的单产。
3. 轮作与连作的优点和缺点
轮作的优点是可以减少土壤疾病的发生，提高土壤的肥力，增加作物的产量。
但是轮作也存在作物选择、种植技术等方面的要求较高的缺点。
连作的优点是可以充分利用土地资源，提高作物的单产，但是连作也容易导致土壤中的害虫和病菌滋生，降低土壤的肥力。
导学活动：
1. 观看视频：观看有关轮作与连作的视频，了解不同种植方式的原理及作用。
2. 小组讨论：分成小组，讨论轮作与连作的优点和缺点，并结合实际情况进行分析。
3. 实地考察：到田间实地考察轮作与连作的实际效果，了解不同种植方式对作物发展的影响。
4. 模拟操作：在模拟实验室中模拟轮作与连作的种植方式，比较不同种植方式对作物产量和质量的影响。
导学总结：
通过本次导学活动，我们了解了轮作与连作的观点及其作用，掌握了轮作与连作的优点和缺点，并能够运用轮作与连作的原理进行实际操作。
希望同砚们能够在平时生活中更加注重种植方式的选择，提高作物产量和质量，为农业生产贡献自己的力量。
《轮作与连作导学案》
《轮作与连作》导学案一、导学目标1. 了解轮作与连作的定义和特点。
2. 掌握轮作与连作的优缺点。
3. 理解轮作与连作对土壤和作物的影响。
4. 能够运用轮作与连作的原理进行农业生产。
二、导学内容1. 轮作与连作的观点轮作是指在同一块土地上，不同季节或不同年度种植不同的作物，以达到提高土地利用率、减少病虫害发生、增加土壤肥力等效果的一各种植方式。
而连作则是在同一季节或同一年度连续种植同一种作物。
2. 轮作与连作的优缺点轮作的优点包括：增加土地的肥力、减少病虫害发生、提高土地利用率、增加农作物的产量等；缺点是需要更多的管理和劳动力成本。
连作的优点包括：方便管理、减少劳动力成本；缺点是容易导致土壤疲劳、增加病虫害发生等。
3. 轮作与连作对土壤和作物的影响轮作可以增加土地的肥力，减少土壤疲劳和病虫害发生；连作则容易导致土壤疲劳和病虫害发生。
轮作可以提高作物的产量和质量，而连作则容易导致作物产量下落和质量下落。
4. 运用轮作与连作的原理进行农业生产在实际的农业生产中，可以根据土地的情况和作物的需求选择轮作或连作的种植方式，以达到最佳的生产效果。
可以通过科学的轮作计划和管理措施，提高土地的利用率和作物的产量。
三、导学方法1. 课前预习：学生可以通过阅读相关教材和资料，了解轮作与连作的观点和原理。
2. 教室讲解：教师可以通过讲解和示范，向学生介绍轮作与连作的优缺点和对土壤作物的影响。
3. 小组讨论：让学生分成小组讨论轮作与连作在农业生产中的应用，并分享自己的观点和体会。
4. 实地考察：指挥学生到田间地头进行实地考察，观察不同种植方式对作物的影响。
四、导学反馈1. 提问讨论：教师可以提出一些问题，让学生进行回答和讨论，检验他们对轮作与连作的理解水平。
2. 作业安置：安置相关的作业，让学生通过练习和实践加深对轮作与连作的理解和应用。
3. 知识检测：可以通过小测验或考试的形式对学生的进修情况进行检测，及时发现和纠正问题。
农田轮作与间作的科学原理与实践
农田轮作与间作的科学原理与实践一、轮作的科学原理轮作是指在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的种植方式。
其背后有着深刻的科学原理。
从土壤肥力的角度来看，不同的作物对土壤养分的需求和吸收能力是不同的。
例如，豆科植物可以通过根瘤菌固氮，将空气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮。
当在一块农田里先种植豆科作物，如大豆，土壤中的氮含量就会增加。
后续种植需氮量较大的禾本科作物，如玉米时，就能从土壤中获取充足的氮源。
而像十字花科作物，如白菜，对磷、钾等元素的吸收有其独特的偏好。
轮作可以避免某一种养分过度消耗，维持土壤养分的平衡。
轮作还对土壤的物理结构有着积极的影响。
深根性作物与浅根性作物轮作，能够改善土壤的通气性和透水性。
深根性作物的根系可以深入土壤底层，疏松土壤，增加土壤的孔隙度。
比如，苜蓿是一种深根性的牧草，其根系可以深达数米。
在种植苜蓿后的土地上种植小麦等浅根性作物，小麦的根系就能够在疏松、通气良好的土壤环境中生长，有利于根系对养分和水分的吸收。
从病虫害防治方面来说，轮作是一种天然的防控手段。
许多病虫害具有寄主专一性，连续种植同一种作物会导致病虫害大量滋生。
例如，棉花枯萎病是一种土传病害，病菌在土壤中可以存活多年。
如果连年种植棉花，枯萎病病原菌就会不断积累，导致棉花发病严重。
而实行轮作，改变了病原菌的生存环境，使其难以生存和繁殖。
像棉花与小麦轮作，小麦的生长环境不利于棉花枯萎病病原菌的生存，从而减少了棉花枯萎病的发生几率。
二、间作的科学原理间作是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。
间作的科学原理也十分有趣。
间作能够充分利用空间资源。
不同作物的植株高度、叶片形状和伸展方向存在差异。
例如玉米和大豆间作，玉米植株高大，叶片向上伸展，而大豆植株相对矮小，叶片呈水平伸展。
这样在垂直和水平方向上都能够充分利用光照。
玉米能够获得充足的上方光照，大豆则可以利用玉米株间透下的光线，提高了光能利用率。
耕作学第四章 作物轮作与连作
第 一 年
小麦
玉米
大豆
第 二 年
玉米
大豆
小麦
第 三 年
大豆
小麦 定区式轮作
玉米
时间上的轮换：就是一块地上逐年轮换种 植不同作物； 空间上的轮换：就是同一作物每年在不同 的田块上种植。
两者紧密结合，时间轮换和空间的轮换顺
序是一致的。
水旱轮作
大麦－水稻－水稻－→马铃薯/玉米－水 稻－→大麦－水稻－水稻（一年三熟， 两年一轮） 玉米－玉米－→水稻－水稻－→玉米－ 玉米（一年两熟，两年一轮） 仅考虑相连年度关系，年度间的变化。 将全年考虑为一个整体。 小麦—水稻―→小麦—水稻 X 小麦－花生－→小麦－花生 X
性不同的作物轮作能充分而合理地利用全年自然降水和土壤 中贮存的水分，对农田高效用水有重要作用。
各种作物根系深度和发育程度不同，根系浅的主要吸收利用 土壤上层的养分和水分；根系深的可从深层土壤吸收养分和
水分。将不同根系特性的作物轮换，可全面地分层利用土壤
养分和水分。
茬口对耕层土壤水分含量的影响（%）
在水土流失地区，有多年生牧草作物参加轮作，可增加土壤团粒结构，
有效地保持水土；在盐碱地区可降低土壤盐分含量。
茬口对耕层土壤养分含量的影响
茬
口
全氮含量 （%）
全磷含量 （%）
备
注
小 麦
大 豆
0.1907
0.1809
0.2758
0.1854
马铃薯
玉 米 谷 子
0.1933
0.1732 0.1649
0.2705
换茬轮作：也叫倒茬，将不同作物进行轮换种植，包括禾谷类作 物之间的轮换，也包括禾谷类作物与豆科作物之间的轮换。
轮作与连作
1915-1935 1935-1950
玉米→小麦→红三叶草 玉米→小麦→红三叶草
第四章
轮作与连作
轮作的含义与作用
在化肥工业高度发达的今天，也应重视轮作。 如美国的玉米带长期的玉米轮作，加之耕作管 理不当，土壤侵蚀加重、病害严重，产量下降，迫 于这些原因，农场主不得不缩短玉米连作年限，实
施肥情况 不施肥 不施肥
前作 大豆 玉米
产量 1845 2305.5
% 80.1 100.0
基肥25.5吨，追施硫铵79.5公斤
大豆
2902.5
120.1
第四章
轮作与连作
连作的应用
表4-18 各种作物施肥与不施肥对其产量的影响
作物施肥与 产量的关系
无肥区 籽实 施肥区 无肥区 施肥区 44.5 65.9 61.7 85.7 41.6 64.2 38.0 38.9 45.5 39.2 7.8 48.1 97.6 78.3 86.8 61.4 24.2 25.7 33 56 大麦 31.4 黍 78.0 荞麦 44.0 油菜籽 15.0 大豆 94.5 小豆 43.3 马铃薯
玉米均属年内连作。
在一年一熟地区，连年在同一块地上种植玉
米、小麦、高梁或棉花者，则属于年间连作。
第四章
轮作与连作
连作的应用
二、连作与作物种类 按作物对连作的反应，可以分为三类：
第一类：为不宜连作的作物，如茄科、豆科、 葫芦科和菊科作物、以及亚麻，大麻、甜菜等。
第四章
轮作与连作
连作的应用
同科的作物对连作的反应也不完全一样，
耕作学知识点总结
耕作学知识点总结绪论什么是耕作学？Cropping System & Soil Management；是研究建立合理耕作制度的技术体系及其理论的一门综合性应用科学。
研究对象：耕作制度。
耕作学的主要特点？研究对象：耕作制度；耕作制度本身具有系统性、结构性、目标性。
第一章耕作制度原理基本概念：耕作制度、种植制度、养地制度耕作制度：一个地区或生产单位种植制度(Cropping System)+养地制度(Soil Management)。
★种植制度：农作物组成配置、熟制、种植方式的总称。
（考其包含哪些内容）（1）★作物布局：一个地区或生产单位作物组成和配置的总称。
组成（结构）：作物种类、品种、面积比例；配置：作物在区域或田地上的分布。
（2）种植方式：包括复种、间作、套种、混作等多熟种植方式；以及轮作、连作。
（3）熟制：即同一块农田上一年之内种植作物的季数。
种什么？种哪里？——作物布局如何种？何时种？——熟制茬口衔接、经济效益——种植方式养地制度：与种植制度相适应；以提高土地生产力为中心的综合技术体系。
（1）土壤耕作：常规耕作；少免耕、残茬覆盖耕作（2）农田培肥：土壤水分、养分、有机质管理、平衡（3）农田保护：土壤侵蚀（风蚀、水蚀）、水土流失控制、农田防护林建设。
二者关系：种植制度是耕作制度的主体、养地制度是耕作制度的基础从原始农业到现代农业耕作制度经历了哪几个历史阶段？撂荒——休闲——连年耕种——集约农作制自然条件是基础，社会需求是动力，用地养地程度提高是内涵耕作制度的功能？技术、宏观布局★我国耕种制度基本特点、发展方向方向：集约、高效、可持续目前趋势：1、作物结构、复种方式优化，复种指数波动2、种植模式：高产——高产高效3、连作面积扩大，单一化加重4、保护性耕作技术逐渐推广5、养地制度：单一化的无机投入农业挑战：人口——粮食安全；城市化——耕地资源；产量——水资源；资源—环境矛盾制约可持续发展；气候变化；小规模经营——制约现代化。
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连作：在同一田地上连续种植同种作物的种植方式。
单作轮作
小麦―→大豆―→玉米―→小麦（一年一 熟，三年一轮）
复种轮作
春玉米－→小麦－花生－→春玉米（两 年三熟，两年一轮） 小麦－水稻－→小麦－水稻―→蚕豆－ 水稻（一年两熟，三年一轮） 小麦－水稻―→大麦－棉花－→小麦－ 水稻（一年两熟，两年一轮）
性不同的作物轮作能充分而合理地利用全年自然降水和土壤 中贮存的水分，对农田高效用水有重要作用。
各种作物根系深度和发育程度不同，根系浅的主要吸收利用 土壤上层的养分和水分；根系深的可从深层土壤吸收养分和
水分。将不同根系特性的作物轮换，可全面地分层利用土壤
养分和水分。
茬口对耕层土壤水分含量的影响（%）
作物轮作换茬还具有改善耕层理化性状的作用。密植作物的根系细密，
数量较多，分布均匀，土壤疏松结构良好；
深根性作物和多年生豆科牧草的根系对下层土壤有明显的疏松作用； 水旱轮作还有利于减轻土壤容重，增加土壤孔隙和通透性，促进氧化
反应，防止稻田土壤次生潜育化过程，消除土壤中有毒还原性物质的
积累，对改善稻田土壤理化性状有显著效果。
二、轮作在农业生产中的地位
1、在低投入传统农业阶段，轮作的主要作用
集中体现在地力培养上。
首先在养分供应上，传统农业施肥少，依靠轮作培养地力。依靠
禾豆轮作中豆科作物的生物固氮维持土壤氮素平衡；依靠谷类作 物和绿肥牧草残留的茎叶、根茬及施用有机肥等维持土壤中有机 质的平衡。“倒茬如上粪”、“要想庄稼好，三年两头倒”。
玉米→玉米→玉米→小麦→红三叶草 玉米→燕麦→甜菜→草木樨→玉米→小麦→红三叶草
玉米→燕麦→草木樨→玉米→小麦→草木樨 大豆干草和休闲 玉米连作
苏联在生草灰化土开垦 50 年后，有机质变 化中发现，在该类土壤上，不施有机肥栽培大田 作物，即使在有三叶草轮作的情况下，50年来腐 殖质也发生了损失。在包括中耕作物，三叶草和 全年休闲的轮作中，如果不采取施肥措施就不能 保证土壤有机质的平衡，50年后下降了24%。
3、在现代持续农业体系中，轮作作用重新 受到重视
轮作在替代农用化学品方面的作用独特，效果显著。由于现代农 业中农用化学品在高能耗、高成本、高污染等方面的负效应逐步 引起重视，轮作被认为是可持续农作技术中的重要内容。
轮作在病虫草害控制上仍确实有着化学农药无法替代的作用，特
别某些障碍性病虫草害，如大豆紫斑病、花生褐斑病及棉花枯黄
在合理轮作的基础上，结合施肥措施，就 可以减少土壤中氮素和腐殖质的损失，达到平衡 甚至不断提高肥力水平。
施肥对轮作和土壤肥力的影响 施肥量
试验年代
轮作方式
含氮量增减 化肥（磅/ 厩肥（吨/英亩） （磅/英亩） 英亩） 200 6 568
1915-1935
玉米→小麦→红三叶草
1935-1950
玉米→小麦→红三叶草
大豆连作与轮作得孢囊线虫和根瘤密度
前作 孢囊线虫 密度 (个/株) 根瘤数 (个/株) 单株干重 （g/株） 大豆 高粱 玉米 谷子 草木樨 向日葵
16.2 1.4
1.0
0.63 0.4
5.4 88.4
39.6 87.3 124.4 83.6 76.5
2.93 5.72 7.21
5.53 5.76
轮作地位下降，基本被连作所替代，成为过时的作物生产技术。
大久保隆弘（《作物轮作技术与理论》）指出： “由于化肥工业
与农药生产的发展，造成对轮作的忽视，更加助长了对轮作体系
的破坏，其结果使土壤有机质含量下降，地力减退，作物产量低 而不稳”，因而要“探讨和认识轮作在现代农业中的地位，用新
的观点肯定轮作”。
调查日期
层次 （厘米） 0-10 26/3 10-20 20-30 平均 0-10 16/4 10-20 20-30 平均 茬 小麦 20.25 21.95 25.05 22.42 19.10 17.20 19.80 19.70 马铃薯 19.30 20.50 17.95 19.25 18.80 19.25 19.70 19.25 谷子 15.40 13.60 20.95 16.65 19.85 19.10 18.80 19.25 口 玉米 22.50 21.80 21.85 22.07 21.05 22.15 24.35 22.52 大豆 27.1 31.7 33.1 30.6 19.85 20.65 26.10 22.20 甜菜 16.90 16.90 18.25 17.63 15.55 16.55 19.60 17.10
萎病等，即使应用最新型的农药也无济于事，但轮作效果明显
三、轮作的主要类型与方式
1、轮作类型
撩荒轮作：是原始轮作形式，采用耕种与撩荒相轮换，利用自然 植被恢复地力。在原始农业阶段和现在落后地区采用。
休闲轮作：在轮作中有一定比例的全年休闲，利用休闲蓄纳雨水，
熟化土壤，恢复地力，是一种生产水平较低的轮作制度。
东区（休闲）
道路
领主 牧场 森林 割草地
小河
南区（春谷物）
2、在高投入的现代农业阶段，轮作的上述作用 受到了削弱，生产中的地位下降
随着化肥的大量使用，改变了传统的培肥土壤肥力方式
杀菌剂、杀虫剂和除草剂等各种农药对付连作导致的病虫草害，
而且日益成为现代作物生产的主要手段
灌溉发展使农田水分调控变得容易
水旱轮作：水稻（水田）与旱作物（旱田）交替种植的轮作类型。 复种轮作：二年三熟轮作、一年二熟轮作和一年三熟轮作。
2、轮作周期
轮作实施一周所需要的年数，称为轮作周期。 轮作周期2～5年为短周期轮作，轮作周期6年以上为长周期轮作
轮作的制订
一、确定轮作的种类、数目和轮作面积；
二、确定每一轮作中适宜的作物和面积； 三、确定轮作周期的年限；
其次在水分供应上，旱地农业通过轮作协调土壤水分平衡 使用。连续种植高耗水作物，土壤水分供应不够而减产， 需要进行换茬或休闲恢复地力。
第三在病虫草害控制上，由于缺乏化学农药，需要依靠轮 作的茬口替换减轻病虫草危害。
欧洲三圃制：冬谷物（小麦、黑麦）→春谷物（春小麦、燕麦）─→休闲
西区（冬谷类）
羊圈 房屋 房屋 领主 公共 牧场 收场
0.2092 0.1935
三年平均资料
茬口对土壤微生物的影响
茬口 收获时的土壤微生物（千万/克干土） 氨化细菌 根瘤菌
油菜
大麦 谷子
171.60
2.11 14.73
0.3277
0.3385 1.7562
4、有利于合理利用农业资源，提高经济效益
根据作物的生理生态特性，在轮作中前后作物搭配，茬口衔接紧密，
生长和繁衍，从而达到减轻农作物病虫害目的。
水旱轮作生态条件改变相当显著，防治病虫草害的 效果尤为突出。在水田阶段能使旱田病虫草害消失 或减少，转为旱田栽培时，可减轻水田病虫草害。
打断部分生态环境条件的连续性，扰乱原有 交替步骤和顺序，寄主、传播媒介，残存环 境等遭破坏。 土传病害：小麦全蚀病，棉花枯黄萎病，甘 薯黑斑病 虫害：蛴螬 杂草：麦稻两熟田的看麦娘，大豆的菟丝子， 稻田的稗草
第一节 轮作倒茬的作用及其应用
一、轮作倒茬的作用
1、有效减轻农作物的病虫草害
农作物的病原菌一般都为专性寄生菌类，害虫也有一定的专食性
和寡食性，有些杂草也有其相应的伴生者和寄生者；如果连续种
植同种作物，通过土壤传播的病害必然会大量发生。
通过实行作物轮作，更换病虫草害寄主，改变其生
态环境和食物链组成，使之不利于某些病虫的正常
对土壤中难溶性磷吸收能力： 小麦、玉米、棉花少 油菜、荞麦、燕麦多 对土壤中水分吸收能力： 水稻、玉米多 谷子、甘薯少 土壤中根系深度： 水稻、谷子、薯类浅 豆类、棉花深
3、改善土壤理化性状，调节和提高土壤肥力
作物的秸秆、残茬、根系和落叶是补充土壤有机质和养分 的重要来源。禾本科作物秸秆量大、有机碳含量多，豆科 作物、油菜等落叶量大，含氮量高。进行禾、豆轮作，可 利用豆科作物的生物固氮维持土壤的氮素平衡，利用谷类 作物和绿肥牧草残留的茎叶、根茬维持和提高土壤有机质 平衡，增进土壤肥力。
秸秆处理方式对轮作和肥力关系的影响
施肥量 轮作方式 化肥 玉米→小麦→苜蓿 150 厩肥 0 秸杆 处理 含氮量（磅/英亩） 1955 2798 1956 2809 增加 11
四、确定作物中作物轮换顺序。
轮作和换茬是保持和提高耕层土壤肥力的措
施之一，但是究竟轮作与肥力的关系如何？是否一
切轮作本身都能够保持和提高耕层土壤肥力？ 这是不一定的，决定于轮作周期中的作物组 成，以及相伴随的农业技术措施。关于轮作与肥力 的关系，在我国还没有长期的系统的试验资料，下 面看一下国外的情况：
换茬轮作：也叫倒茬，将不同作物进行轮换种植，包括禾谷类作 物之间的轮换，也包括禾谷类作物与豆科作物之间的轮换。
草田轮作：将多年生牧草作物与大田作物进行轮换种植，恢复和提
高土壤肥力。在人少地多和畜牧业比重大的地区适用。
禾豆轮作：一年生豆科作物与禾谷类作物轮换种植。在我国旱作地 区运用的历史长、范围广。
150
0
-280
在化肥工业高度发达的今天，也应重视轮作。 如美国的玉米带长期的玉米轮作，加之耕作管 理不当，土壤侵蚀加重、病害严重，产量下降，迫 于这些原因，农场主不得不缩短玉米连作年限，实 行如玉米→玉米→燕麦或小麦→三叶草四年轮作或 玉米和大豆轮作。 很多的长期实验表明轮作较连作增产，即使大 量施化肥轮作也有增产作用。