[药用植物栽培学]第4章药用植物种植制度【课件】

1,第四章 药用植物种植制度一 、种植制度的含义与功能1 、种植制度的含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。它是农作制的主要内容之一。带有较强的综合性、地区性、多目标性，在生产上所起的作用大。,2,1 种植制度的功能 (1) 种植制度强调系统性、整体性与地区性，具有宏观布局功能。要根据当地自然与社会经济条件，统筹兼顾，做出土地利用布局、作物结构与配置、熟制布局的优化方案。 (2)可以妥善处理各类矛盾，减少片面性。例如处理好农林牧药关系、资源利用与保护关系等。 (3)可以协调利用各种资源与投入，有利于统筹安排国家、地方、集体与农民之间的利益，调整城乡与工农之间的关系，促使农业与国民经济协调发展。,3,2 种植制度的技术内容包括合理布局技术、复种技术、间混套作与立体种植技术、轮作、连作技术、单元与区域种植制度设计与优化技术等。药用植物种植制度不是孤立的，应该在符合整个农业种植制度大前提下，根据药用植物自身生产特点进行规划和布局等。,4,二、栽培植物布局（一） 栽培植物布局的含义是指一个地区或生产单位种植植物结构与配置的总称。是种植制度的主要内容与基础。种植植物结构包括种植植物种类、品种、面积比例等。配置是指种植植物在区域或田地上的分布，即解决种什么、种多少与种在哪里的问题。,5,（二） 栽培植物布局的原则1、满足需求原则确定植物布局必须满足人们对农产品（包括药材）的需求，这是农业生产的主要动力与目标。2、生态适应原则生态适应是植物布局的基础。应根据栽培植物的特性，因地因时种植，以充分利用自然资源，发掘生产潜力，提高农产品的数量和质量。,6,3、高效可行原则在作物布局中，必须根据当地自然、社会条件和市场需求的实际情况，合理安排和有效搭配各种植物，生产适销对路，高产优质的产品，达到生产上可行，经济上高效的目的。4、生态平衡原则在进行植物布局中，必须注意用地与养地结合，农田开发与生态保护并重，农、林、牧、副、渔各业协调发展，从而达到布局合理、经济高效、生态平衡和持续发展的目的。,7,三、复种（一） 复种及有关概念复种是指在同一田地上一年内接连种植两季或两季以上作物的种植方式。复种方法有多种，可在上茬植物收获后，直接播种下茬植物，也可在上茬植物收获前，将下茬植物套种在其株、行间（套作）。这两种复种方法在全国应用普遍。此外，还可以用移栽等方法实现复种。,8,耕地复种程度的高低，通常用复种指数来表示，即全年总收获面积占耕地面积的百分比。公式为：耕地复种指数=(全年种植植物总收获面积耕地面积)100%式中，“种植植物总收获面积”包括绿肥、青饲料作物的收获面积在内。国际上通用的种植指数其含义与复种指数相同。套作是复种的一种方式，计入复种指数，而间作、混作则不计入。,9,熟制，是我国对耕地利用程度的另一种表示方法，它以年为单位表示种植的季数。一年三熟、一年两熟、两年三熟、一年一熟、五年四熟等都称为熟制。其中，对年播种面积大于耕地面积的熟制，如前三种，又统称为多熟制。,10,休闲，是复种的反义词。休闲是指耕地在可种植植物的季节只耕不种或不耕不种等方式。农业生产中，对耕地进行休闲是一种恢复地力的技术措施，其目的主要是使耕地短暂休息，减少水分、养分的消耗，并蓄积雨水，消灭杂草，促进土壤潜在养分转化，为后作植物创造良好的土壤条件。,11,(二) 复种的条件1、热量条件积温是决定能否复种的首要条件。积温，不仅是各种作物本身所需积温（喜凉作物以0积温计，喜温作物以10积温计）的相加，而应在此基础上有所增减。如在前茬植物收获后再复播后茬植物，应加上农耗期的积温。套种则应减去上、下茬植物伴生期间一种作物的积温。如果是移栽，则减去植物移栽前的积温。,12,一般情况下， 10积温：25003600，只能复种或套种早熟植物；36004000，可一年两熟，但要选择生育期短的早熟植物或者采用套种或移栽的方法；40005000，可进行多种植物的一年二熟；50006500，可一年三熟；6500 ，可三熟至四熟。,13,2、水分条件水分是复种可行性中的关键条件。降水量、降水分配规律、地上地下水资源、蒸腾量、农田基本建设等都影响着复种。3、地力与肥料条件在光、热、水条件具备的情况下，地力条件往往成为复种产量高低的主要矛盾，而且需要增施肥料才能保证多种多收。地力不足，肥料少，往往出现两季不如一季的现象。,14,4、劳力、畜力和机械化条件复种主要是从时间上充分利用光热和地力措施，需要在作物收获、播种的大忙季节，能在短时间内及时、保质保量地完成上季作物收获、下季作物播种以及田间管理工作。所以有无足够的劳力、畜力和机械化条件也是事关复种成败的一个重要因素。因此，自然条件相同时，当地生产条件、社会经济条件承载力则是决定复种的主要依据。,15,5、技术条件与经济效益大小除了上述条件外，还必须有一套相适应的耕作栽培技术，以克服季节与劳力的矛盾，平衡各作物间热能、水分、肥料等的关系，如种植方式(套种、育苗移栽)，促进早熟措施(免耕播栽、地膜覆盖、密植打顶，使用催熟剂)等。经济效益也是决定能否复种的重要因素。只有产量高，经济效益也增长时，提高复种才有意义。,16,（三） 我国药用植物的主要复种方式药用植物复种一般结合粮食作物、蔬菜等复种进行，把待种药用植物作为一种作物搭配在复种组合之内。,两年三熟复种组合,17,图3-1一年两熟制的各种复种组合,18,四 间作、混作及套作（一） 间作、混作及套作的概念1、单作是指在同一块田地上一个完整的生育期内只种植同一种作物的种植方式。优点：群体结构单一，对环境条件要求一致，生育期较一致，便于田间统一管理与机械化作业。人参、西洋参、当归、郁金、菊花、莲子等单作居多。,19,2、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以上植物的方式。比如在玉米、高粱地里，可间作穿心莲、菘蓝、补骨脂、半夏等。,20,21,间作时，个体之间存在种内和种间关系。间作的植物共处期长，其中至少有一种植物的共处期超过其全生育期的一半。间作是集约利用空间的种植方式。不论间作的作物有几种，皆不增计复种面积。,22,3、混作是指在同一块田地上，同时或同季节将两种或两种以上生育季节相近的植物、按一定比例混合撒播或同行混播种植的方式。混作与间作都是由两种或两种以上生育季节相近的植物在田间构成复合群体，从而提高田间密度，充分利用空间，增加光能和土地利用率。两者只是配置形式不同，间作利用行间，混作利用株间。,23,4、套作是指在前季植物生长后期的株行间，播种或移栽后季植物的种植方式，称为套种。如甘蔗地上套种白术、丹参、沙参、玉竹等。对比单作，它能阶段性地充分利用空间，延长后季植物对生长季节的利用，提高复种指数，提高年总产量。,24,小麦套种玉米,25,5、立体种植指在同一农田上，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。如云南植物研究所建造的人工林，上层是橡胶树，第二层是中药材肉桂和罗芙木，第三层是茶树，最下层是耐荫的名贵中药砂仁。形成了一个多层次的复合“绿化器”，使能量、物质转化效率及生物产量均比单一纯林显著提高。,26,27,浙贝母,28,6、立体种养是指在同一块田地上，植物与食用微生物、农业、动物或鱼类分层利用空间种植和养殖的结构；或在同一水体内，高经济价值的水生或湿生药用植物与鱼类、贝类相间混养、分层混养的结构。前者如玉米（甘蔗）和菌菇、莲子和鱼共同种养；后者如藻（海带）和扇贝、海参共养。,29,鸭鱼稻立体种养模式,30,鸭鱼藕立体种养模式,31,（二） 间作、混作、套作的技术措施1、选择适宜的植物种类和品种搭配根据不同植物在形态特征和生理生态特性方面的差异，选择适宜的植物种类和品种搭配，使其各自互利，减少竞争。在株型方面要选择高秆与矮秆、垂直叶与水平叶、圆叶与尖叶、深根与浅根植物搭配。,32,在适应性方面，要选择喜光与耐荫，喜温与喜凉，耗氮与固氮等植物搭配。根系分泌物要互利无害，注意植物间的他感作用（allelophathy）。在品种熟期上，间、套作中的主栽植物生育期可长些，副作物生育期要短些；在混作中生育期要求要一致。,33,2、建立合理的密度和田间结构合理的密度和田间结构是解决间套作中植物间一系列矛盾，使复合群体发挥增产潜力的关键措施。间混套作时，总密度要适当，既要通风透光良好，又要尽可能提高叶面积指数。,34,要有主副之分。主作植物占较大比例，密度可接近单作时密度。副作植物占较小比例，密度小于单作。副作植物为套作前作时，要为后播主作植物留好空行，共处期愈长，空行要多，土地利用率控制在单作的70以下。后播主栽植物单独生长盛期的土地利用率应与单作相近。,35,小麦套种玉米,36,高矮秆植物间作时，注意调整好两种植物的高度差与行比。调整的原则是高要窄，矮要宽，即高秆植物行数少，矮秆植物行数要多一些，要使矮秆植物行的总宽度大致等于高秆植物的株高为宜。间混套作行向，对矮秆植物来说，东西行向比南北行向接受日光的时间要多。,37,3、采用相应的栽培管理措施在间、混、套作情况下，虽然合理安排了田间结构，但仍有争光、争肥、争水的矛盾。为确保丰收，必须实行精耕细作。根据栽培植物品种特性和种植方式，调整好播期，做好间苗定苗、中耕除草、施肥和灌溉等田间管理，才能保证间套作植物丰收。,38,(三) 间作、混作、套作类型1、间作、混作类型有粮药、菜药、果药、林药等间作、混作类型。粮药、菜药间、混作，一类是在作物、蔬菜间、混作中引入药用植物，如玉米麦冬(芝麻、桔梗)。一类是在药用植物的间、混作中引入作物和蔬菜，如杜仲(黄檗、厚朴)大豆(马铃薯、甘薯) 等。,39,果药间作，幼龄果树行间可间种菘蓝、穿心莲、知母等；成龄果树内可间种喜阴矮秆药用植物，如辛夷、福寿草等。林药间作，人工营造林幼树阶段可间、混种桔梗、柴胡、防风、穿心莲等。人工营造林成林阶段(天然次生林)，可间、混种人参、黄连、三七、细辛、天麻等。,40,2、套作类型以棉为主的套作区，可用红花、芥子、王不留行等代替小麦。以玉米为主的套作，有玉米套郁金、川乌套种玉米。,41,五 轮作与连作（一） 轮作与连作概念轮作是在同一田地上有顺序地轮换种植不同植物的栽培方式。例如一年一熟条件下的白术小麦玉米三年轮作，这是在年间单一作物的轮作。也有年内换茬，例如南方的绿肥-莲子-泽泻油菜-水稻-泽泻小麦-莲子-水稻轮作，这种轮作由不同的复种方式组成，因此，也称为复种轮作。连作，在同一田地上连年种植相同作物的种植方式。而在同一田地上采用同一种复种方式称为复种连作。,42,（二） 轮作倒茬的作用1、减轻农作物病虫草害 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，在土壤都有一定的生活年限。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。,43,2、协调、改善和合理地利用茬口 (1) 协调不同茬口土壤养分、水分等供应通过对吸收、利用营养元素能力不同而又具有互补作用的不同作物的合理轮作，可以协调前、后茬作物的养分供应，充分发挥土壤的生产潜力。采用水分适应性不同的作物轮作换茬能充分而合理地利用全年自然降水和土壤中贮积的水分。不同根系特性的作物轮作茬口若衔接合理，就可以全面地利用各层的养分和水分，协调作物间养分、水分的供需关系。,44,（2） 避免植物自毒作用(autopathy)的危害植物在生长过程中，土壤中该种植物自身代谢产物增多，土壤pH等理化性状变差，施肥效果降低。特别是有些植物的根系分泌物对植物的生长有毒害作用，轮作可有效避免其危害。,45,（3） 改善土壤理化性状，调节土壤肥力各种作物的秸秆、残茬、根系和落叶等是土壤有机质和养分的重要来源，但不同作物供应的数量不同，质量也有区别。如禾本科作物有机碳含量多，而豆科作物、油菜等落叶量大，豆科还能给土壤补充氮素。有计划地进行禾、豆轮作，有利于调节土壤碳、氮平衡。轮作还具有调节改善耕层物理状况的作用。密植作物的根系细密，数量较多，分布比较均匀，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。,46,3、合理利用农业资源，经济有效地提高植物产量根据作物生理生态特性，在轮作中前后作物搭配，茬口衔接紧密，既有利于充分利用土地、自然降水和光、热等自然资源，又有利于合理使用机具、肥料、农药、灌溉用水及资金等社会资源，还能错开农忙季节，均衡投放劳力畜力，做到不误农时和精细耕作。合理轮作在目前仍是经济有效提高产量的一项重要农业技术措施。,47,（三） 连作1、不同作物、药用植物对连作的反应（1） 忌连作的药用植物如地黄、山药。这类植物需要间隔五六年以上方可再种植。 （2） 耐短期连作药用植物紫云英、菊花、菘蓝等，对连作反应的敏感性属于中等类型。这类植物在连作二三年内受害较轻。（3） 耐连作药用植物这类作物有怀牛膝、贝母等作物。,48,2、连作的应用（1） 连作应用的必要性社会需要决定连作。有些作物，如粮、棉、糖等，是人类生活必不可少的，经济需求量大，不实行连作便满足不了全社会对这些农产品的需求。资源利用决定连作。为了充分利用当地优势资源，不可避免地出现最适宜作物的连作栽培。,49,经济效益决定连作。有些不耐连作的作物，如烟草由于种植的经济效益高，其种植相隔年限由原来的“四年两头种”变为“两年一种”。栽培植物结构决定连作。在中药材GAP基地建设，植物种类必然出现单一化现象。甘薯、紫云英、菊花、菘蓝等，对连作反应的敏感性属于中等类型。这类植物在连作二三年内受害较轻。,50,（2） 连作应用的可能性某些植物耐连作特性允许连作；新技术推广应用允许连作，其中化学技术的应用相当广泛，采用先进的植保技术，以新型的高效低毒的农药、除草剂进行土壤处理或茎秆叶片处理，可有效地减轻病虫草的危害，而农业技术的应用如进行合理的水分管理可以减轻土壤毒素。,51,（四） 茬口顺序与安排1、茬口与茬口特性茬口是植物在轮作中给予后植物以种种影响的前茬植物及其茬地的泛称。茬口是植物轮作换茬的基本依据。茬口特性是栽培某一植物后土壤的生产性能。是在一定的气候、土壤条件下栽培植物本身的生物学特性及其措施对土壤共同作用的结果。,52,53,54,2、影响茬口特性形成的因素第一、时间因素前作收获和后作播栽季节的早晚，是茬口的季节特性表现。一般规律是，前茬收获早，其茬地有一定的休闲期，有充分的时间进行施肥整地，土壤熟化好，可给态养分丰富，对后作物影响好。,55,第二、生物因素包括作物本身、病虫杂草和土壤微生物区系及活动等。(1) 作物本身生物学特性对茬口特性的影响不同作物对土壤有机质和各种营养元素影响不同，表现出不同的茬口肥力特性。例如豌豆茬有机质和有效肥力最高，后作物玉米产量也最高。各种作物根系的形状、粗细、数量及其分布对茬地土壤的物理性状的影响不同。作物覆盖度的大小与土壤的湿度、温度、松紧度关系密切，形成所谓的“硬茬”与“软茬”、“冷茬”与“热茬”、“干茬”与“润茬”等。作物根系和残体释放的有毒物质，对后作也产生不良影响。,56,(2) 土壤微生物对茬口特性的影响不同的作物微生物区系，种类和数量不同，这些微生物对于后茬作物有的表现为有益，有的表现为有害。 (3) 病虫杂草对茬口特性的影响前茬作物病虫草害严重，对同科、同属的后茬作物就是不良的茬口。,57,第三、栽培措施因素作物生长过程中的各项农业技术措施，如土壤耕作、施肥、农药、灌溉等对作物茬口特性的形成发生深刻的影响，处理得好，不仅使当季作物受益，而且使其后作物受到不同方面和不同程度好的影响。,58,茬的好坏是有条件的，也是相对的。茬口好坏要看和什么作物相比，还要看在什么地方，以及在什么条件下。含氮多的茬口对需氮多的禾本科作物是好茬口，而对茄科的烟草则不是好茬口，这是因为含氮多而影响烟叶的品质。,59,影响茬口特性的因素很多，在某种情况下，这种因素的影响是主要的，而在另一种情况下，别的因素的影响则可能变成是主要的。因此，分析茬口特性时一定要全面考虑，并且判断茬口好坏也不能离开具体条件和对象，只有这样，才能正确地评定茬口，正确地为轮作或连作选择茬口，以利于前后茬口相互衔接，扬长避短，趋利避害。,60,2、不同类型作物茬口特性（1）抗病与易感病类植物禾本科植物对病虫害的抵抗力较葫芦科、豆科等较强，前者较耐连作，后者不宜连作。（2）富氮与富碳耗氮类植物富N类植物主要是豆科植物。其中多年生豆科牧草富N作用最显著。禾谷类植物以土壤中吸收的N较多，但能固定大量C素，有利于维持或增加土壤有机质水平。,61,（3）养地作物养地作物是指可保持并提高土壤肥力的一类作物。如豆类作物、绿肥作物等。豆科作物根瘤中的共生固氮菌固定游离氮素，可增加和补充土壤含氮量；落叶和残茬等可自然归土壤，增加土壤有机物。翻埋绿肥可提高土壤中有效态氮和易分解的有机质量。合理的轮作或间作中，都安排有养地作物。半养地作物主要包括棉花、油菜、芝麻、胡麻等，它们虽不能固氮，但在物质循环系统中返回田地的物质较多，因而可在某种程序上减少对氮磷钾养分的消耗或增加土壤碳素。,62,（4）密植作物与中耕作物密植如麦类、大豆、花生及多年生牧草，由于密度大，覆盖面积大，保持水土作用较好。中耕作物如玉米、棉花行距较大，覆盖度较小，又经常中耕松土，易引起土壤冲刷。（5）休闲休闲是作物轮作中一种特殊类型的茬口，是许多作物的好茬口。休闲在北方旱区意义重大，它是旱区作物稳产、高产的重要措施。