间套作

耕作学
第五章
间
套
作
• 竞争
–高位作物，上位作物 –矮位作物，下位作物
• 行向选择
–东西，南北？ –作物差 1米左右，太大南北 –纬度 行大，高东西，低南北；行小， 高南北、低东西 –行间距 大东西，小南北 –间套带宽 宽东西，窄南北
• 行向原则：
–下位作物保证起码光照量，尽量减少行间漏光
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节气 日期
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间
套
作
确定带宽可根据： • 品种特性
– 高位作物比例必须较大，矮位作物不耐荫， 需宽幅种植，采用较大带宽 – 高位作物比例小，矮位作物较耐荫，可采用 窄幅种植，带宽可较小 – 作物均比较高大，带宽宜大，反之可小
• 土壤肥力状况
– 土壤水肥条件好，植株个体生长发育健壮， 带宽可大些，反之可小些
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第五章
间套作
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第五章
间
套
作
第一节
– 增产
间套作的意义与发展
• 间套作作用
• 土地当量比大于1
– 增效
• 粮经、农鱼、林农
– 稳产
• 多样性
– 利于结构调整
• 减缓争地矛盾
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第五章
间
套
作
间套作发展
• 面积扩大
– 山东、河南、安徽、贵州、宁夏
• 类型增多
– 粮、棉、油、菜、肥、林、果、烟、药、鱼、 畜、禽、花、糖
–间套作时的行距往往小于单作， –并缩小株距， –加大种植带内作物的密度， –补偿个体发育较小的影响， –同时可以扩大与高位作物之间的间距， –减轻边行劣势影响。
• 行距、行数和幅宽等还应当考虑机械作业的要求。 • 玉米与矮位作物间作时，为充分发挥玉米的边行优势， 矮位作物行所占地面的幅宽基本上应等于玉米的株高。
• 农时操作的机械机具
– 手工或小型机具操作，带宽可小些；中型或 较大型农业机械作业，带宽可大些
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第五章
间
套
作
第四节
我国间套作主要类型和方式
• 一、主要间作类型和方式
• 玉米为主体 • 玉米+豆类
–大豆、绿豆、花生、赤豆、蚕豆、豇豆等 –东北、华北、西南、苏北、安徽
• 玉米+大豆
–东北、华北，主要模式 –玉米：大豆从1：1 或1：2发展为 2-3 2-6：
HD/BW BW
第五章 间 套 作 不同带宽间作作物适当高度差(HD)
小满 芒种 夏至 小暑 大暑 立秋 处暑 白露 秋分 22/5 6/6 0.72 0.75 22/6 8/7 0.77 0.72 23/7 0.72 8/8 0.66 24/8 0.89 8/9 0.52 23/9 0.44
1.5m 2.5m 3.2m 3.5m 5.2m
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第五章
间
套
作
麦类为主体
• • • • • • • • • 麦+玉米 带宽1.5米，小麦5-6行，玉米1-2行， 华北地区，接近于小麦玉米套作， 共生期60-80天，利用麦收后近两个月的资源。 麦+冬作物 小麦+冬菜（绿肥、蚕豆、大麦、马铃薯） 棉花为主体 棉花+西瓜 棉花+花生
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第五章
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套
作
W=20(9-1)+30+40(2-1)+30=260cm
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套
作
带宽意义
• 间套种植基本单元的空间尺度 • 取决于作物种类、种植行数、行距、幅 宽、间距等 • 行数、行距、幅宽、间距均可在确定的 带宽内进行具体调整，以协调作物间的 关系 • 带宽过宽，边际效应不明显，无增产效 果； • 带宽过窄，行距和间距难以安排，种间 和种内竞争剧烈，易造成减产。
–玉米大豆间作
• 玉米为主时，大豆耐荫，可配置2-3行；以大豆 为主时，大豆需配置10行以上，方可使大豆的边 际劣势影响比例较小，保证大豆较高产量。
• 套作生产确定行数还应根据作物的主次 关系
–如麦棉套作时 –小麦为主时，小麦应保证基本的种植行数 –棉花为主时，小麦应减少种植行数，根据 棉花要求保证棉花行数。
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套
作
–玉米为主时，玉米密度基本不减，增收大 豆 –玉米株距13-20厘米，行距30-40厘米 –玉米产量持平，亩增收大豆30-50公斤，增 产10-30% –以大豆为主时 –大豆幅宽增大 –玉米双行种植，扩行缩株 –保证玉米肥水供应
• 玉米+薯类
–1-2行玉米，6-2行甘薯（甘薯、玉米为主） –玉米早熟品种
0.63 0.70 1.37 1.43 1.87 1.93 2.13 2.20 3.17 3.3
0.70 0.63 1.47 1.37 2.00 1.87 2.23 2.80 3.43 3.17
0.63 1.37 1.87 2.13 3.17
0.60 1.23 1.70 1.23 2.87
0.53 1.10 1.53 1.73 2.6
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第五章
间
套
作
三、典型种植模式简介
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套
作
小麦／玉米＋甘薯种植示意图
丘陵地区旱地，可亩产小麦200Kg、 春玉米250Kg、甘薯200Kg
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第五章
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套
作
蚕豆／春玉米／秋玉米种植示意图
长江中下游地区和江淮沿海地区 ，肥，高产
耕作学 第五章 间 套 作 春马铃薯／春玉米—秋马铃薯种植示意图
• 物种在环境中的地位（空间生态位，J.Grinell,1917） • 有机体在群落中的功能作用和地位（营养生态位， C.Elton,1927） • 生物需要的生态因子的适宜生存范围，（空间、营养、 时间、关系等综合生态位，G.E.Hutchinson,1957） • 生物在完成其正常生活周期时表现出来的对生态系统 中环境因子的综合要求或适应特性 • 生态位理论启示 • 同样生态位的生物种以竞争胜败告终 • 存在于同一生态系统的生物必有生态位差异
36.8
86.3
Байду номын сангаас
55.7
100.2
71
99.7
2
3
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第五章
间
套
作
病虫害影响和抗灾性影响
• 天敌，
– 麦棉套作控制棉蚜
• 改变环境减轻病害
– 玉米螟、辣椒番茄
• 机械支撑
– 玉米赤豆
• 抑制杂草 • 有害作用
– 麦棉红蜘蛛，豆棉红蜘蛛
• 抗灾加强
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作
根际生物化学影响
• • • • • • • • • 醇、酚、醛、酮、酯、有机酸等 作物与葱蒜韭菜间作可减少病虫害 油菜/大蒜，蚜虫、菌核病减轻 洋葱促进甜菜、莴苣 马铃薯促进玉米、蓖麻 向日葵影响玉米、蓖麻 豌豆影响洋葱、大蒜 胡桃影响苹果 荞麦影响玉米
• 目的：
–1、增加密度 –2、利于通风透光 –3、便于操作 –4、延长时间
• 水平密度与垂直密度
–分布与成层
• 水平分布特征：
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作
密度
• 高位作物，较密（肥力、株型）
–高位作物，宽窄行种植、带状条播、宽行 密株、一穴多株、大行通风透光，保密度、 用边行优势
• 低位不耐荫作物，略低或相同 • 主作物，密度与单作相近，确保产量不 低 • 副作物，肥-多 • 套作时，密度与单作基本相同
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作
空间互补与竞争
• 漏光的捕获
– 叶形尖、细、长、挺 – 株型上小、下大 – 群落上疏、下密
• 形态互补
– – – – – – 高矮、圆尖、直平、阴阳、早晚 可提高生物、叶面积密度 上层透光率高，下层光照好 高干侧面光照，群体立体受光，植被反射降低 荫性作物生态位 通气、二氧化碳的改善
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幅宽
• 间套作中每种作物的两个边行相距的宽 度（距离），作物种植带的外边距离。 隔行种植和混作无幅宽可言。
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作
• 带状种植才有幅宽的概念 • 幅宽与作物种植行数正相关 • 高位作物的行距（带宽）往往比其单一种植时更窄， 利用其边行优势。 • 矮位作物行数较少的情况下，如2-3行，
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作
带宽
• 间套作中，各种作物在田间顺序种植一遍所占土地 的宽度，即间套作中符合种植单元所占的宽度。 • 带宽=种植单元内各作物种植幅宽与作物之间间距 之和
n
W= ∑ Si(Ni-1)+Di
i=1
–W –S –N –D –n
种植带宽 作物行距 作物行数 作物间距 作物数目
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第五章
–边行劣势
• 被挡风、遮荫、根系弱、植株瘦弱
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套
作
不同作物与玉米间作的边行效应（单产为100%）
作物种类 大豆 谷子 花生 甘薯 边1行 93.4 49.7 67.6 61.2 边2行 96.8 80.1 83 73.9 中行 103 91 85 81 测定点数 1 1 6 2
棉花
马铃薯
0.47 0.97 1.33 1.53 2.27
0.40 0.83 1.13 1.27 1.27
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套
作
• 行向选择 • 作物差
–1米左右——东西（下位更多照射） –作物差太大——南北（ 下位均匀照射，防止 遮荫）
• 纬度
–行大，高纬度——东西（下位更多照射） ，低 纬度——南北（ 下位均匀照射，减少浪费）； –行小，高纬度——南北（下位均匀照射，防止 遮荫），低纬度——东西（下位更多照射）
间
套
作
二、我国主要套作类型和方式
• 麦田套作两熟制
–小麦/玉米 –小麦/棉花 –小麦/花生 –小麦/蔬菜
• 麦田套作三熟制
–小麦/玉米/甘薯 –大麦/玉米/玉米 –小麦/玉米/马铃薯
• 水田套作
–水稻/小麦直播套作 –双季稻/绿肥套播种植 –多元多熟间套种植
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套
作
立体种养型
• • • • 水稻（萍）养鱼 水稻养螃蟹 蔗田食用菌种植 林农鱼复合生产
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第五章
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套
作
间套作水平结构参数（行数、行距、株距、幅宽）
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套
作
行数、行距、株距、幅宽
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套
作
• 行数 种植单元内作物的行数 • 行数确定： • 产量要求（保证产量需保证一定行数） • 边际效应大小（边际效应大，行数少；反之行 数多）
–高位作物少于边际效应影响行数的两倍 –矮位作物多于边际效应影响行数的两倍 –小麦/棉花+甘薯条件下
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作
第三节
• • • • • • • • •
间作技术特点
一、作物及其品种选配 生态适应性选择 共生期间生态适应性大致相同 水旱、肥瘦不宜共生生长 生态位有差异 二、特征特性适应互补 株型适应互补 高矮、胖瘦、圆尖、深浅、长短、早晚 多层、多批、多带、多适应
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作
田间结构配置
• 行间距
–行间距大——东西（下位更多照射）
–行间距小——南北（下位均匀照射， 防止遮荫） • 间套带宽 –宽东西（下位更多照射） –窄南北（下位均匀照射，防止遮荫）
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作
时间互补与竞争
– 套作互补作用，季节补充 – 套作竞争作用，季节争夺
养分水分互补与竞争
– 根系分布的差异
• 小麦深、水稻浅
– 养分需求的差异
• 豆科、禾本科，磷钾需求差异
– 水分养分竞争
• 大小苗、深浅根
– 水土保持作用
• 地面覆盖度增加
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生物间的互补与竞争 • 边行影响
–边行优势
• 通风、透光、根系空间大、健壮 • 玉米地下隔离，增产18%；地下不隔离，增产32% • 小麦地下隔离，增产28.4%；地下不隔离，增产 61.3% • 优势范围，优势与带宽，上位越宽优势越低
• 小麦的边行优势可达3行，小麦的种植行数应<6行，行数 越多，小麦边行优势的利用效果越差。 • 棉花边际效应（边行优势）可达4行，棉花种植的行数应 <8行，行数越少增产越多。 • 甘薯边际效应（边行劣势）可达3行，甘薯种植行数应>6 行，行数越大减产越少。
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作
• 矮位作物的耐荫程度（耐荫强行数可少 些，耐荫弱，行数可多些）
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第五章
间
套
作
间距
• 相应量作物间的距离。 • 间套作空间配置的关键
–间距过大，浪费空间，失去间套作意义。 –间距过小，作物间竞争过于激烈，易于造 成两败俱伤局面。
• 生产中往往出现间距偏小现象，玉米小 麦套作中，间距有时仅仅10多厘米。
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第五章
间
套
作
间距大小应根据：
• 矮位作物耐荫程度，耐荫强，间距可小些，反之大些。 • 共生期长短，共生期长，间距可大些，反之可小些。
• 水平提高
– 产量、品质、技术规范
• 世界发展
– 非洲、东南亚、欧洲
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作
第二节
间套作增产增效原理
• 提高对资源利用强度
– 单一作物难以充分利用资源
• 土地、温度、光、水 • 作物生长的适宜密度 • 作物生长的S过程
– 作物相互间的互补、对非作物的竞争
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作
生态位（niche）理论
–如麦套玉米，3月底与4月中下旬套作 –麦套棉花，4月上中旬直播与5月中旬移栽
• 上位作物高度，高的间距可大，反之可小 • 上位作物透光性，高大叶疏，透光好可间距小些，反 之可大些 • 一般间距处理：不过分影响矮位作物的生长发育，按 照良种作物正常行距之平均数确定
–玉米行距60厘米，大豆行距40厘米，两者间作时的间距 （60+40）/2=50厘米