耕作制度

（2）增加农民收入——高产高效低耗；
（3）促进农业生产可持续发展——保护资源，改善环境，用养 结合，提高土地生产力。
耕作学
第一章
绪 论
1.4 耕作学与其他学科的关系
耕作学与育种学和栽培学的关系
耕作学 耕作制度 良制 前提（指挥、菜谱）
育种学
栽培学
优良品种
栽培技术
良种
良法
基础（乐器、材料）
保障（演奏、烹饪）
种植制度(Cropping system)：一个地区或生产单位的 作物组成、配置、熟制、种植方式的综合。 • 作物管理、核心、综合
养地制度(Soil management system)：与种植制度相适 应的以提高土地生产力为中心的一系列技术措施。
• 生产力基础、服务、综合
blp:2001/02/19/1-2
绪 论
Section 2 农业生产分析与耕作制度
2.1 农业生产的实质与提高产量的途径
农业的概念（大农业与小农业、广义农业与狭义农业） 农业生产的实质：以耕地为车间、绿色植物为工具
Hale Waihona Puke Baidu
能量转化
太阳辐射能
化学能
物质生产 无机物质 CO2+H2O
光合作用
有机物质 （CH2O）n
（动物生产也是一种能量和物质的转换过程）
极限性
• 不可超越的界限，可以不断地靠近
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
b)研究生产潜力的意义
摸底
• 自然界和自己的能力、家底，最多能有多少产品、 能够支撑多少人
技术进步方向
• 研究影响潜力的因素，寻找技术进步方向和最佳突 破口
行为判定和决策依据
• 需要努力否？值得努力否？如何努力？
管理科学、经济科学、软科学
• 无具体直接产品，综合效果
资源安排、使用规划
• 土地、资金、劳力，如何获取最佳总效益
生产单位经营规划
• 生产--销售--再生产，结构、动态，如何发展、壮大
地区区域生产布局规划
• 空间分布、相互关系、结构优化、生产—流通—消费一体规划， 如何实现整体平衡、协调、互惠、全面发展
水田 冬小麦—单季稻 5万亩 冬油菜—单季稻12万亩 冬闲—秧田—单季稻3万亩
旱地 冬小麦/春玉米—秋菜8万亩 冬小麦/春玉米—休闲（油菜秧）2万亩 冬油菜—夏玉米16万亩 冬小麦—夏玉米12万亩 常年蔬菜地2万亩
耕作学
第一章
绪 论
6.年度间如何衔接？
水田 冬小麦—单季稻 冬小麦—单季稻 旱地 冬油菜—单季稻
耕作学
第一章
绪 论
种植制度 Cropping System
在一定的区域和时间范围内，从宏观和整体上安排作物的生产。
1.空间范围？（国家、省、地区、县、乡、村、社、户） 全县 （60万亩） 2.种什么？ 冬小麦
(粮、棉、油、糖、烟、饲、果、蔬、茶等）
冬油菜
春玉米
单季稻
夏玉米
蔬菜地
3.种多少？（万亩） 27 28 10 20 28 2
麦、稻、棉…
田间配置技术
宽厢、中厢、窄厢…
• 农田多因素改良技术
土壤、肥料、水分、沟渠杂草…
• 农田（土地）种植业多年生产综合技术
水旱轮作、有机质增加、结构改良
• 具体生产过程、具体生产单位，提高效率和效益
作物生产、种植生产、农户生产、农场生产、增产增收
耕作学
第一章
绪 论
宏观战略功能
耕作学
第一章 绪 论 提高作物产量的途径—提高光能利用率
作物产量 = 光合强度 × 光合面积 × 光合时间 × 1-呼吸消耗
合 理 群 体 结 构 叶 片 数 与 大 小 合 理 群 体 结 构
高 光 效 品 种
环 境 条 件
群 体 大 小
群 体 结 构
生 育 期
复 种 程 度
品 种 特 性
环 境 条 件
不同土壤差异（粘土、壤土、砂土，肥土、瘦土）
不同作物组合差异（小麦——水稻、小麦——甘薯、 小麦——玉米、油菜——棉花）
不同复种方式差异（小麦套作玉米、小麦复种玉米）
不同轮作方式差异（连作瓜类、豆类，轮作瓜类、豆 类）
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
d)经济生产力
以经济产物的生产量为标准（谷类籽粒，蔬菜的可食部分， 棉花的絮，瓜果的果实，饲料的可用部分）
Q： （生理有效）辐射量； K：经济系数；
α：反射率（假设无漏射）；
Pt：相对光合速率； R：呼吸率。
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论 绪论
b)光温潜力（生态区域法）
联合国推荐的光温生产潜力计算方法：
①干物质生产率大于20公斤醣/小时公顷
YLT=CL · CN ·CH ·G〔F(0.8+0.01Ym)Yo+(1-F)(0.5+0.025Ym)Yc〕
冬小麦/春玉米—秋菜
冬油菜—夏玉米
冬小麦—夏玉米
冬小麦/春玉米—秋菜
耕作学
第一章
绪 论
养地制度（土壤管理） Soil management system
耕作层的管理（操作）
土壤耕作、施肥、水分
农田基本建设（工程）
提高土壤综合肥力
平田整地、治沙改土、农田排灌
提高农田整体环境 农田保护（拓展、预防） 水土保持、保护植被、保护性耕作、复垦 改善种植业大环境保证生产持续性
耕作学
上课记录:2001/3/13end
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
C)生产潜力的类型（层次性） • 光合生产潜力
YL=f1(Q)
• 光温生产潜力
温度影响系数函数 YLT=f1(Q) ·f2(T)
• 光温水生产潜力
水分影响系数函数 YLTW= f1(Q) · f2(T) · f3(W)
耕作学
第一章
绪 论
Section 1 耕作制度的含义与功能
1.1 耕作制度的含义、内容
耕作学（农作学）：研究建立合理耕作制度的技术与管 理体系及其基础理论的一门综合性应用学科，是农艺 学的一个分支。 核心是耕作制度
blp:2001/02/19/1-2
耕作学
第一章
绪 论
耕作制度（Farming system）：一个地区或生产单位农 作物的种植制度及相应的养地制度的综合技术体系。
耕作学
水田
第一章
绪 论
4.种那里？
作物配置 （20万亩） 冬油菜 12万亩 单季稻 20万亩
冬小麦 5万亩 秧田 3万亩
旱地
作物配置 （40万亩）
冬油菜 16万亩 夏玉米 28万亩 蔬菜 2万亩
冬小麦 22万亩 春玉米 10万亩 秋菜 8万亩
耕作学
第一章
绪 论
5.如何种？ （种几季、前后搭配、同季安排）
耕作学 第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论 （2） 生产潜力
由生物内部的生理活动和生物生长环境条件决定的人 类技术控制下的可能获得的最大生产力.
A)特点： 潜在性
• 不能实现，方向、目标，理论上的可能结果，现实 不可能达到的水平
现实性
• 可通过努力向这一目标前进、在一定误差范围内可 能实现的最大值
作物差异（C3、C4）
时间差异（早中晚，春夏秋冬） 条件差异（光温水气）
生物状态差异（健康、病态，营养丰缺）
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
b)作物生产力（完整的作物生长周期）
某一作物单位面积（耕地、植株）生长周期内（一个 生产季节）最终形成的有机物（生物产物）数量（公 斤/亩、公斤/株） 不同作物差异（玉米、大豆，小麦、油菜）
Yo 一定地点作物在全阴天条件下干物质生产率（公斤/ 公顷天） Yc 一定地点作物在全晴天条件下干物质生产率（公斤/ 公顷天） G 作物总生长天数 F 云层覆盖度
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
阴天光合生产率矫正系数
(0.8+0.01Ym)
(0.8+0.01Ym) Yo 有云条件下估计的阴天光合生产率
农业生产的中心任务：提高光能利用率。
耕作学
第一章
绪 论
农业生产的光能利用率很低
47% 太阳辐射能 85% 光合有效辐射 25% 吸收率
转化率 40—60% 0.2 —0.7 （量子效率） 积累率（扣除呼吸消耗） 收获系数
理论上可光能利用率可达5%（生物产量）
按5%计算，四川按80Kcal/cm2（3.35×105J/cm2。year）计算，亩生物产量 可达6275kg/年，以收获系数0.5计算，经济产量应达3237kg/亩.年
②干物质生产率小于20公斤醣/小时公顷
YLT=CL · CN ·CH ·G〔F(0.5+0.025Ym)Yo+(1-F)(0.05Ym)Yc〕
不同干物质生产力，不同参数
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
式中： YLT 作物的光温生产力（公斤/公顷） CL 叶面积指数对产量的订正值 CN CH Ym 净干物质生产量的校正值 收获指数 一定气候条件下的干物质生产率（公斤/公顷小时）
耕作学
耕作学(农作学)
Science of Farming System
教师:袁继超,郑顺林 学时: 40(28+2+10)
耕作学
Chapter 1
耕作制度引论
Section 1 耕作制度的含义与功能 Section 2 农业生产分析与耕作制度 Section 3 世界与中国农业发展 Section 4 中国耕作制度发展战略
耕作学与其他学科的关系
与农业气象学、土壤学、植物生理学、农业技术经济学、农 业生态学、农业化学、作物栽培学等有关，以其为基础。
耕作学
12 10
第一章
10K Plants/ha 30K Plants/ha 74K Plants/ha
绪 论
(10K)y=0.014x-24.7R2=0.33 (30K)y=0.038x-67.9R2=0.68 (74K)y=0.087x-164.3R2=0.93
e)等效生产力（标准生产力）
以产品主要功能（使用价值量）表现力为标准 • 作为粮食、饲料用，可消化能，可利用蛋白、粗蛋白 • 作为补品、营养品用，维生素、优质蛋白、矿质营养元 素 • 作为纤维用，可用纤维量、价值 • 作为能量用，能值、总含能量 • 作为商品（换取现金）用，价值 • 不同类型、不同性质的生产可以进行比较（粮食与饲草， 种植与畜牧）
Grain Yield(t/ha)
8
6
4
2
0 1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
Year of Hybrid Introduction
FIG. 在高中低3种密度条件下，产量与不同年代杂交种的回归分析. 五年数据平均(1996-2000)，3次重复/年
耕作学
第一章
育 种 学
栽 培 学
耕 作 学
育 种 学
栽 培 学
耕 作 学
育 种 学
栽 培 学
耕 作 学
育 种 学
栽 培 学
耕 作 学
耕作学
第一章
绪论
2.2 土地生产潜力及其估算
2.2.1 土地生产潜力及其估算方法 （1） 生产力
光合生产力、作物生产力、土地生产力
a)光合生产力（较短期）
单位时间单位面积（绿色面积、土地）作物通过光合作 用固定的太阳能（合成的有机物）（作物为主体）。 组织差异（叶、茎鞘、穗、荚）
耕作学
第一章
绪 论
种什么 种多少 作物布局
种植制度
种在哪里 如何种 复种与间混套作
耕作学
耕作制度
年度间衔接
土壤耕作 农田培肥 养地制度 水分管理
轮作与连作
农田基本建设
农田防护
耕作学
第一章
绪 论
1.2 耕作制度的功能
微观技术功能
应用科学、技术科学、可观测性 • 硬技术、有结果
• 土地上多作物组合技术
地区区域农业发展战略规划
• 5年、10年发展计划、生产结构，什么是方向、支柱、增长点
耕作学
第一章
绪 论
1.3 耕作学的性质和任务
属自然学科，但与社会经济学科有紧密联系； 属应用学科，有较强技术性，但也包含农业宏观决策管理功 能等软科学内容。 耕作学的基本任务是建立合理耕作制度，充分、合理利用资源： （1）提高作物（年）产量——提高土地和资源利用率；
不同土地差异（水田、旱地，肥地、瘦地） 不同季节差异（夏季、冬季，玉米、小麦） 不同栽培条件差异（可灌溉地、望天田，露地、保护 地）
不同栽培技术差异（密植、施肥量、施肥期、病虫防 治合理否）
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
c)土地生产力
单位面积土地上平均每年的有机物（生物产物）生产 量（公斤/亩） 不同地区差异（南北，东西） 不同地形地貌差异（山坡、平原、洼地）
• 光温水土生产潜力
土壤影响系数函数 YLTWS= f1(Q) · f2(T) · f3(W) · f4(S)
耕作学
第二章 第一章 资源辨识与耕作制度 绪论
（3） 生产潜力估算方法
a)光合生产潜力(YL)
1 YL KQ(1 )Pt (1 R ) q
q：产热率（4.25kcal/kg)；