农作学农作制度理论

第二章农作制度理论，2.1植物生活要素及其控制2.2农业资源的生产潜力及其增进2.3农业生态经济体系及其管理，对农作制度理论基础的认识，在公元前239年的吕氏春秋年有了初步论述，如“农民，因此而生的，培育的，天也”， 最早的作物生产和农作制度中作物、土壤、气候、管理的相互关系的理论摘要“呼吸者想工作，劳动者想呼吸”，是农业生产中用地和养地的辩证关系的经验摘要。 农业资源生产潜力及其增进理论作物生态适应性和合理配置理论4多熟栽培模式理论5作物轮作理论等6，植物生活因素及其调控理论农田水分和养分循环与平衡理论7地力学说和耕层结构理论7农田防护理论等8， 农业区域资源优势和利用理论资源的最优经济投入与合作理论9农业产业化经营理论等9，汇总有效用地理论的多变量持续养殖地理论、农作经营管理理论、农作制度的基本理论，2.2，2.1，2.3， 第一节植物生活要素及其控制，一、植物生活要素的概念及其分类二、植物生活要素的基本学说三、植物生活要素的控制及农作制度的发展，一、植物生活要素的概念及其分类，一.概念，一、植物生活要素的概念及其分类，二.分类一、植物生活要素的概念及其分类，二.分类，二、植物生活要素的基本学说， 一、太阳辐射能的表现与植物生活要素的同等重要性无可替代，是高等植物光合作用的基本能源，绿色植物生活动能只要在适当的温度范围内顺利进行所有的生命活动，绿色植物的重要组成部分，所有的生命媒介，大气和土壤中的O2， CO2全部构成植物生存所必需的营养素和条件、能源载体、有机物质的基础，二是植物生活要素的基本学说，一是植物生活要素在同等重要性和不可替代性，生理上同等重要性生产中的相对重要性，植物生理功能方面，二是同等重要的生产实践，12345678，二是， 植物生活要素的基本学说，1 .植物生活要素的同等重要性和不可替代性证明试验之一，德国土壤学家哈利格尔的大麦水分试验，12345678，二，植物生活要素的基本学说，1 .植物生活要素的同等重要性和不可替代性，证明试验之一，德国土壤学家哈利格尔的大麦水分试验， 哈利格尔据此确定要素“最低”、“最佳”和“最高”点，也称为“最低、最佳、最高律”，认为要素数为中度时能得到最高产量的要素数最少(低量)和最多(高量)时，不能得到好的产量，二是植物生活要素的基本学说， 一、植物生活要素的同等重要性和非替代性，证明试验之一，德国土壤学家黑格尔的大麦水分试验，二、植物生活要素的基本学说，一、植物生活要素的同等重要性和非替代性，证明试验的二氮用量对小麦产量影响的试验(18521864 )，二、植物生活要素的基本学说， 1、植物生活要素的同等重要性和不可替代性，连续只添加一个生活要素，不相应地改善其他生活要素，实质上是试图用一个要素来替代其他要素的作用，违反了植物生活要素的同等重要性和不可替代的客观规律。 这个法则提示，必须全面且充分地满足进行植物生产所必须的基本生活要素。 二、植物生活因素的基本学说，二.限制因素及其克服，二、植物生活因素的基本学说，二.限制因素及其克服，尽管所有其他养分都丰富，但产量可能受到单一养分短缺的限制。 有限养分供应后，作物产量会增加到其他养分有限。 “最小因素”(李比希1840年)，对环境因素如何限制生长的研究，李比希提出的最低营养物质是限制因素。二、植物生活因素的基本学说；二.限制因素及其克服，一个过程的速度受一些独立因素影响时，该过程的具体速度受其“最慢”因素的步伐限制。 根据“限制因素”法则(黑人1905年)、二、植物生活因素的基本学说、二、限制因素及其克服、“耐性法则”的学说(shelft 1913年)、二、植物生活因素的基本学说、二、限制因素及其克服、“耐性法则”的学说(shelft 1913年)，接近或超过耐性限度的因素是“限制因素” shell Ford 1913 ) 3360，2、植物生活因素基本学说；2、控制或改善限制因素及其克服、北方干旱农区、南方湿润农区限制因素农业生产中的重要任务， 二、植物生活因素的基本学说，二、限制因素及其克服，农业生产中的“限制因素”不断变动，水、肥料、PK、微量元素、二、植物生活因素的基本学说，三、因素的综合作用，植物生活因素的同等重要性和不可替代的限制因素法则二、植物生活因素的基本学说，三、因素的综合作用， 证明试验之一，春黑麦盆栽试验(德国沃利尼19世纪)，二，植物生活要素基本学说，三.因子综合作用，证明试验之一，春黑麦盆栽试验(德国沃利尼19世纪)，生活要素水分只增加一个，黑麦产量为抛物曲线，即产量上升，效益减少，同时两个生活要素， 如果增加水分和养分，产量曲线明显上升，产量效益得到改善，进一步改善生活因素，如同时增加水分、肥料、光照强度，黑麦产量曲线将继续上升，效益显着增加。 二、植物生活要素基本学说，三、因子综合作用、实证试验二、玉米氮钾肥配施试验(美利坚合众国)、不施钾玉米施氮160kg产量最高每公顷钾45kg、 在玉米的最高产量下，使用氮的使用量上升到200kg的每公顷钾200kg的情况下，供给的氮肥的最高使用量为270kg/hm2，没有显示出玉米的产量的减少。 两种营养元素对玉米作用，产量最高。 氮的最佳施用量是钾肥用量，三是控制植物生活因素和发展农作制度，农作制度的发展历史是人类不断增强植物生活因素控制力的过程，第二节农业资源生产潜力及其增进，一是生产潜力的概念和水平二是农业资源生产潜力的研究方法三是农业资源生产潜力的增进，一是农业资源生产潜力的增强。 生产潜力概念和水平作物生产潜力(CropPotentialProductivity )是一个地区农田特定农业资源组合，是人们能够种植作物的最大生产能力。 1、概念、一、生产潜力概念和水平，正确评价农业资源系统的基本特征，明确影响作物产量的限制因素，合理开发利用农业资源，对提高农田生产能力有指导意义的科学制定农业发展规划，确定合理的作物配置和栽培制度，选择合适的作物播种期和栽培方式，作物灌溉2、研究作物生产潜力的意义，一、生产潜力的概念和水平，三、水平，二、农业资源生产潜力的研究方法，普遍采用数学模型推导方法。 生产潜力的研究受到国内外学者的广泛重视，由于不同学者的环境条件不同，研究思路不同，所采用的数学模型和相关参数修正值存在明显差异，形成多种研究方法。 以前的生产潜力研究仅限于理论推导和公式概算，最近的研究虽然周到，但公式概算多，生产验证少，具有相当大的理论意义，但应用价值少。公式概算，田区定位试验与高产记录值相结合的方法，二是农业资源生产潜力研究方法，一是胡萝卜法，热生产潜力研究方法，二是农业资源生产潜力研究方法，一是胡萝卜法，气候生产潜力研究方法，二是农业资源生产潜力研究方法，二是光、温、水逐步订正的阶梯模型， 黄土高原旱农区作物生产潜力模型(西北农业大学蒋骏、王立祥等1998 )，光合生产潜力估算，二、农业资源生产潜力研究方法，二、光、温、水分阶段订正的阶梯模型，黄土高原旱农区作物生产潜力模型(西北农业大学蒋骏、王立祥等1998 )，热生产潜力估算二、 农业资源生产潜力研究方法，二是光、温、水逐步修正的阶梯模型，黄土高原旱农区作物生产潜力模型(西北农业大学蒋骏、王立祥等1998 )，水分生产潜力估算：二， 农业资源生产潜力研究方法三是作物生长模拟模型，二十世纪八十年代以来北方农田水分生产潜力研究中“公式估算，农田定位试验与高产记录值结合”方法(西北农林科技大学王立祥等)的研究结果虽然生产应用价值高，但仍存在不足之处二是农业资源生产潜力研究方法、 3 .作物生长模拟模型通常多考虑光、温、水等环境因素，无视作物生长机制的产量潜力而形成的本体作物本身的计算过程多以作物的发育阶段或季节为时间步骤，常以短期的极端光、温度、 用多种平均气候资料估算水条件对作物生长和产量的胁迫作用，得到不同气候年型作物产量潜力通常不考虑地形和土壤因素对降水有效性的影响，公式估算法二、农业资源生产潜力研究方法三、作物生长模拟模型、田区定位试验、 田区定位试验法受试验技术条件限制，生产潜力试验难以达到“采用最佳品种和最佳栽培管理措施，仅以光温和光温水为限制因素”的前提条件，不同气候年型和不同气候类型区代表性差，需要大量劳力、物资和时间的试验投资大，二、 农业资源生产潜力的研究方法，三是作物生长模拟模型、高产记录值、高产记录值调查法只能表示特定气候年型的生产潜力，不能反映不同气候年型(有利、正常、不利年型)的生产潜力，只能表示当时栽培技术条件下的生产潜力，才能反映光热水资源的真正潜力三、农业资源生产潜力增强，当地最佳作物管理技术水平最高产量，第三节农业生态经济体系及其管理，一、农业生态体系理论与“三大工厂”学说二、农业可持续发展理论三、农业技术经济理论四、农业区域资源优势与利用五、农业产业化经营一、 农业生态系统理论与“三大工厂”学说，B.P .威廉斯最早指出有机质的合成和分解是农业两项任务，而农业生产又由植物生产、动物饲养和土壤管理三个环节组成，形成了相互密切关联的一个生产体系，称之为农业工厂的“三大工厂”(图2-5 )。维持食物纤维饲料、环境提供木材、工资煤、水果、饲料等，修养水源，改善气候，防风固沙，净化大气和生物多样性，定义低价值高不适农畜牧、二、农业可持续发展理论。 -FAO1988，管理和保护自然资源基础，调整技术和体制改革方向，确保和持续满足现代和后代的需要。 这种持续农业保护土地、水资源、动植物遗传资源，不引起环境退化，技术适宜，经济可行，而且为社会所接受。二、农业可持续发展理论是可持续农业有利于改善依赖农业的环境和资源，提供人类食物和纤维的基本需求，经济可行，有利于提高农民和社会生活水平的做法。 定义2 :-美国农学会、作物学会和土壤学会1989，可持续发展的定义可持续发展是满足现代人的要求，不危害子孙人满足要求的能力的发展。 sustaitabledeverplopmentshentheprestethenetheprestitentwoutcomplommitisinghehitheprovityofthe来源： worldcomminstricationvironment OxfordUniversityPress，1987 .可持续发展的兴起， 寂静的春天 对传统行为和观念的早期反省1962年增长的极限 引起世界反响的“严肃忧虑”1972年(1968年设立的“罗马俱乐部”) 联合国人类环境会议人类对环境的正式挑战1972年我们共同的未来 环境和发展思想的重要飞跃1987年我们共同的未来年联合国可持续发展会议简况为联合国人类环境会议 ment )举办日期： 1972年6月5日至16日举办地点：瑞典斯德哥尔摩参加国家： 113个国家派系参加会议的成果： (1) 关于人类环境的斯德哥尔摩宣言 (thestockholmdeclarationhunen ) viron ment ) (2) 人类环境行动计划 (actionplanforhumanenvironment ) 2.联合国环境与发展会议 (unitednationsconferencenneviremonandevelopment ) 举行日期： 1992年6月3日至14日举行地点：巴西里约热内卢参加国家： 178个国家派团参加了本次会议，其中103位国家元首或政府首脑参加了本次会议的成果： (1) 关于环境与发展的里约热内卢宣言 (theriodeclarationonentvironmentanddevelopment ) (2) 21世纪议程 (agent da21 ) (3) 联合国气候变化框架公约 (theunitednationsframeworkconven ) tiononcle 联合国生物多样性公约 (theuniturednationsconnitionbiologicaldiversity ) (5) 关于所有类型森林的管理、养护和可持续开发的无法律约束力的全球协商一致意见的原则声明 (non-legallibiningindativestatementofprinciplesfrorag ) lobalConsensusontheManagement，conservationandssustaitabledeventmentoofalltypesofforest， 3.可持续发展世界首脑会议 (worldsummitonsustainabledevelopment )举办日期： 2002年8月26日至9月4日举办地点：南非约