耕作学Chapter4ppt课件

1、耕作学耕作学Chapter 4复复 种种sequential cropping1.1 1.1 复种的概念复种的概念1 1、复种、复种(Sequential cropping)(Sequential cropping) 在同一田块上一年内接连种植二季或在同一田块上一年内接连种植二季或二季以上作物的种植方式。二季以上作物的种植方式。耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种Section 1 复种的意义与发展复种的意义与发展季：从播种到收获整个过程，包含三个方面的特性：季：从播种到收获整个过程，包含三个方面的特性：对耕地较长时间的占用时空排他性），对耕地较长时间的占用时空排他性），需要较多的生产投入投

2、入排他性），需要较多的生产投入投入排他性），较明显的生产效果产量），较明显的生产效果产量），即一季生长时间、一季生产投入和一季产量，缺少任即一季生长时间、一季生产投入和一季产量，缺少任一特性都不能算是作物种植意义上完整的一特性都不能算是作物种植意义上完整的“一季一季”。复种的方式：复种的方式：平播平播 sowing/planting after previous crop sowing/planting after previous crop harvestingharvesting 如小麦如小麦玉米玉米套作套作 relay intercroppingrelay intercropping 如

3、小麦如小麦/ /玉米玉米移栽移栽 transplantingtransplanting 如小麦如小麦水稻水稻再生再生 ratooningratooning 中稻中稻再生稻再生稻耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种 2 2、复种指数、复种指数 全年作物总收获面积全年作物总收获面积耕地复种指数耕地复种指数= - = - 100% 100% 耕地面积耕地面积一个地区、单位内一个地区、单位内 总收获面积，含各类作物总收获面积，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

4、度的高低复种指数反映复种程度的高低国际上通用的种植指数国际上通用的种植指数Cropping IndexCropping Index的含义与复种指数的含义与复种指数相同。相同。耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种3、熟制、熟制 一年内同一块田地上种植作物的季一年内同一块田地上种植作物的季数数耕地利用程度的一种简便表示方式耕地利用程度的一种简便表示方式一年两熟一年两熟double cropping）：）：Winter wheat - summer maize一年三熟一年三熟triple cropping）：）：Winter wheat - early rice late rice二年三熟二年三熟

5、three harvests in two years）：）：Spring maize winter wheat summer sweet potato4、休闲、休闲(fallow) 在可种植作物的季节不耕不在可种植作物的季节不耕不种或只耕不种种或只耕不种 有季休冬闲、夏闲、秋闲）有季休冬闲、夏闲、秋闲） 、年休、年休 间接恢复地力干湿、冻融交替，有机质分间接恢复地力干湿、冻融交替，有机质分解）解）耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种 5 5、撂荒、撂荒(shifting cultivation) (shifting cultivation) 较长时间弃而不较长时间弃而不种，待其恢复地力后再

6、开垦种植的利用方式种，待其恢复地力后再开垦种植的利用方式 多年休闲多年休闲 休闲年份超过轮作周期的休闲年份超过轮作周期的2/32/3以上以上耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种1.2 我国复种的发展我国复种的发展历史悠久历史悠久西汉，范胜之书公元前西汉，范胜之书公元前1世纪），谷子世纪），谷子小麦小麦东汉公元东汉公元2世纪）世纪） ，小麦，小麦豆，麦豆，麦稻稻世纪，再生稻，三熟制世纪，再生稻，三熟制 上世纪上世纪50年代以前发展缓慢年代以前发展缓慢 上世纪上世纪50年代以后发展很快年代以后发展很快耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种1.3 1.3 复种的作用复种的作用1 1、增加作物播种面

7、积，提高耕地年生产力、增加作物播种面积，提高耕地年生产力提高作物产量的途径：提高作物产量的途径： 扩大耕地面积、提高各种作物季单产和增加复种，提高耕地扩大耕地面积、提高各种作物季单产和增加复种，提高耕地的年产量。的年产量。 复种通过耕地利用次数的增加来增加作物的播种面积复种通过耕地利用次数的增加来增加作物的播种面积 我国现代化水平和作物单产不如美国，但耕地年产量高于美我国现代化水平和作物单产不如美国，但耕地年产量高于美国。国。耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种年份年份扩大耕地面积扩大耕地面积提高复种指数提高复种指数面积面积(104hm2)贡献率贡献率(%)深度开发指数深度开发指数贡献率贡献

8、率(%)19791980335.521.710.624.119811985345.914.517.241.019861990245.816.814.050.6扩大耕地面积和提高复种指数对提高耕地综合生产力的贡献率扩大耕地面积和提高复种指数对提高耕地综合生产力的贡献率 1/2深度开发指数复种指数 单产水平2 2、优化种植业结构，缓和作物间争地矛盾、优化种植业结构，缓和作物间争地矛盾 我国人多地少，提高复种可有利于缓和粮、经、饲、果、我国人多地少，提高复种可有利于缓和粮、经、饲、果、菜等作物争地的矛盾，促进全面增产。菜等作物争地的矛盾，促进全面增产。 耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种 年代年

9、代(公元公元) 耕地耕地(百万亩百万亩) 人口人口(万万) 人均耕地人均耕地(亩亩) 2年年(汉汉) 145年年(汉汉) 775年年(唐唐) 1110年年(宋宋) 1578年年(明明) 1661年年(清清) 1776年年(清清) 1933年年(民国民国) 1949拄拄 1965正正 1981年年 2019年年 1 00l 842 1430 1 304 701 549 742 1 249 l470 l 688约约1500 5959.5 4952.4 5291.9 10110.0 6079.2 10470.7 20809.6 44448.7 54000.0 72538.0101 346.0 16.

10、8 17.0 27.0 12.9 11,6 5.25 3.60 2.85 2.71 2.33约约1.5约约1.43 3、有利于耕地用养结合，促进农业生产可持续发展、有利于耕地用养结合，促进农业生产可持续发展 复种绿肥；增加有机质；增加地面覆盖；克服连作障碍。复种绿肥；增加有机质；增加地面覆盖；克服连作障碍。4 4、增强农业生产的稳定性，提高劳动就业率、增强农业生产的稳定性，提高劳动就业率 夏粮损失秋粮补、大春损失小春补。夏粮损失秋粮补、大春损失小春补。 复种是劳力和技术密集型集约农业。复种是劳力和技术密集型集约农业。 耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种2.1 2.1 提高光能利用提高光能利

11、用 E=P.L.DE=P.L.D E E 光能利用率光能利用率 P P 光合效率光合效率 L L 叶面积叶面积 D D 光合时间光合时间 提高提高P P？ NO!NO! 玉米：决定产量的是叶面积玉米：决定产量的是叶面积 小麦水稻：小麦水稻：P P野生大于栽培，野生大于栽培，Y(ield)Y(ield)栽培大于野生栽培大于野生 甘薯、棉花、大麦、苜蓿：甘薯、棉花、大麦、苜蓿：P P显著差异，但显著差异，但Y Y与与P P不相关不相关 育种工作未出现突破育种工作未出现突破耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种Section 2 复种的效益原理复种的效益原理 提高提高L L？ NO!NO! 产量与光

12、和叶面积在一定范围正相关产量与光和叶面积在一定范围正相关 叶面积过大：叶面积过大： 叶片互相遮荫；叶片互相遮荫； 叶片平均受光强度减少；叶片平均受光强度减少； 叶片净光合率下降；叶片净光合率下降； 高肥水条件下，增大叶面积系数，危险！高肥水条件下，增大叶面积系数，危险！ 个体健康恶化，病虫害加剧个体健康恶化，病虫害加剧耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种 提高提高D D？ YES. YES. 沈阳，种植一季玉米浪费沈阳，种植一季玉米浪费15%D15%D 南宁，种植一季玉米浪费南宁，种植一季玉米浪费70%70% 热带雨林，年产热带雨林，年产990g/m2,990g/m2,耕地仅耕地仅290g/

13、m2290g/m2 耕地面积占陆地面积耕地面积占陆地面积11%11%，生物产量仅占，生物产量仅占1%1%熟制熟制复种组合复种组合生育期生育期(d)经济产量经济产量(kg/亩亩)生物产量生物产量(kg/亩亩)光能利用光能利用率率（%）一熟一熟中稻中稻(汕优汕优6373二熟二熟早稻早稻(广四广四)-晚稻晚稻(V64)23095319571.08二熟二熟玉米玉米(掖单掖单4)-晚稻晚稻(汕汕63)25710962565.11.48三熟三熟大麦大麦-早稻早稻-晚稻晚稻(沪沪4) (V49) (V64)42112702691.81.50三熟三熟大麦大麦-玉米玉米-晚稻晚稻(矮早

14、矮早3) (掖单掖单4) (V64)421130629141.71长沙地区不同熟制的生育期与光能利用率长沙地区不同熟制的生育期与光能利用率19881988） 耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种D D长不一定一定能增产长不一定一定能增产耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种熟制熟制作物组合作物组合DLAILAI-D产量产量(kg/(kg/亩亩) )E（%）一熟一熟春玉米春玉米1201201.621.62194.4194.4752.6752.60.440.44二熟二熟小麦小麦1701700.820.82139.4139.4544.7544.70.430.43夏玉米夏玉米84841.541.54

15、133.6133.6561.3561.30.330.33合计合计254254273.0273.01106.01106.00.760.76二熟二熟小麦小麦1701700.750.75126.6126.6529.7529.70.420.42套春玉米套春玉米96960.760.76173.4173.4698.7698.70.410.41合计合计266266300.0300.01228.41228.40.830.83二熟二熟小麦小麦1701700.290.2949.449.4196.0196.00.150.15套春玉米套春玉米1091090.530.5357.857.8250.0250.00.150.

16、15合计合计279279107.2107.2446.0446.00.300.30不同熟制下不同熟制下L-DL-D与产量的关系与产量的关系 提高提高D D应在一定应在一定L L基础上，农田作物产量与叶日积高度相关基础上，农田作物产量与叶日积高度相关耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种LAIDAB0.2731 0.00027LDYLD耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种长生长期作物一熟与短生长期作物三熟的光合长生长期作物一熟与短生长期作物三熟的光合效率及年产量比较效率及年产量比较(L(LH HAllenAllen等，等，1976) 1976) 不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生

17、产不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生产条件差时，复种的效果一般也较差。条件差时，复种的效果一般也较差。2.2 2.2 提高对热量资源的利用率提高对热量资源的利用率1 1生长季节集约利用生长季节集约利用作物种类作物种类 早熟性早熟性(M.N.(M.N.卡拉柯夫卡拉柯夫) ) 生育期天）生育期天）特早熟特早熟 85175175 耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种熟制与季节利用指数熟制与季节利用指数( (长江流域长江流域) )熟制熟制 利用天数利用天数 剩余天数剩余天数 季节利用指季节利用指数数一熟稻一熟稻 150-180150-180天天 180-200180-200天天 0.

18、50.5麦稻两熟麦稻两熟 330-350330-350天天 15-3515-35天天 0.950.95油稻稻三熟油稻稻三熟 450-470450-470天天 -85-105-85-105天天 1.251.252 2积温的集约利用积温的集约利用 教材教材P83-84P83-84耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种2.3 2.3 提高对水资源的利用率提高对水资源的利用率耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种华北地区麦玉两熟对水分的利用率华北地区麦玉两熟对水分的利用率耕地耕地类型类型作物作物组合组合北京北京曲周曲周总耗水量总耗水量(mm)(mm)产量产量(kg/(kg/亩亩) )总耗水量总耗水量(

19、mm)(mm)产量产量(kg/(kg/亩亩) )水浇地水浇地小麦小麦387387437.5437.5497497399.5399.5玉米玉米463463467.4467.4386386430.5430.5小麦小麦- -玉米玉米829829907.5907.5884884798798旱地旱地小麦小麦233233276276299299314314玉米玉米269269341341367367307.5307.5小麦小麦- -玉米玉米498498513513666666643.5643.51 1增加利用次数，一亩变两亩增加利用次数，一亩变两亩2 2延长利用时间，低产变高产延长利用时间，低产变高产3

20、3提高了对土壤肥力因素的利用强度提高了对土壤肥力因素的利用强度2.4 2.4 提高对土地资源利用率提高对土地资源利用率耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种3.1 3.1 热量条件与复种热量条件与复种1. 1. 年均温年均温一熟带一熟带 816-1816-18摄氏度摄氏度耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种Section 3 复种的条件复种的条件2.2.积温积温 熟制熟制 1010积温积温 0 0 积温积温 一年一熟一年一熟 3600 40003600 5000 58005000 5800 一二熟制带分界线一二熟制带分界线 长城，辽南长城，辽南40004000，华北，华北41004100，甘

21、肃，甘肃42004200左右左右 二三熟制带分界线二三熟制带分界线 长江中下游，长江口长江中下游，长江口57005700，中下游，中下游59005900，上游，上游61006100（ 0 0 积温积温) )耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种热量带热量带1010积温积温1010天数天数熟制特点熟制特点寒温带寒温带1600-17001600-1700100100喜凉作物一熟带喜凉作物一熟带中温带中温带1700-3100-34001700-3100-3400160160喜温作物一熟与填闲区喜温作物一熟与填闲区暖温带暖温带3400-4200-45003400-4200-4500200200一年二熟

22、与二套熟区一年二熟与二套熟区北亚热带北亚热带4500-5000-53004500-5000-5300240240稻麦二熟稻麦二熟, ,双季稻早三熟区双季稻早三熟区中亚热带中亚热带5300-65005300-6500300300中三熟中三熟, ,晚三熟区晚三熟区南亚热带南亚热带6500-80006500-8000365365365热三熟热三熟, ,三季稻区三季稻区热热 带带9000-100009000-10000365365稻周年作稻周年作, ,热作热作赤道带赤道带1000010000365365稻周年作稻周年作, ,热作热作热量带与复种的关系热量带与复种的关系 耕作学耕作学 第四章第四章 复复

23、 种种热量带热量带1010积温积温1010天数天数熟制特点熟制特点寒温带寒温带1600-17001600-1700100100喜凉作物一熟带喜凉作物一熟带中温带中温带1700-3100-34001700-3100-3400160160喜温作物一熟与填闲区喜温作物一熟与填闲区暖温带暖温带3400-4200-45003400-4200-4500200200一年二熟与二套熟区一年二熟与二套熟区北亚热带北亚热带4500-5000-53004500-5000-5300240240稻麦二熟稻麦二熟, ,双季稻早三熟区双季稻早三熟区中亚热带中亚热带5300-65005300-6500300300中三熟中三熟

24、, ,晚三熟区晚三熟区南亚热带南亚热带6500-80006500-8000365365365热三熟热三熟, ,三季稻区三季稻区热热 带带9000-100009000-10000365365稻周年作稻周年作, ,热作热作赤道带赤道带1000010000365365稻周年作稻周年作, ,热作热作计算复种方式所需要的积温量计算复种方式所需要的积温量 T= (ct+ft-st) T= (ct+ft-st) 移栽复种移栽复种 T= (ct+ft-rt) T= (ct+ft-rt) 套作复种套作复种T T 具体复种方式所需积温具体复种方式所需积温Ct Ct 复种方式所含作物全生育期需积温复种方式所含作物全

25、生育期需积温Ft Ft 农耗期积温农耗期积温St St 苗床或秧田期积温苗床或秧田期积温Rt Rt 套作共生期积温套作共生期积温耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种ooTsccT s气候保证率气候保证率 3. 3.生长期生长期 熟制熟制 无霜期无霜期 1010天数天数 一年一熟一年一熟 140150140150天天 160180 250 250天天 230230天天 4.4.界限温度界限温度 各生育时期和关键生育时期的上下限温度与当地实际温度。各生育时期和关键生育时期的上下限温度与当地实际温度。 云南高原的西蒙海拔云南高原的西蒙海拔4900m4900m）1010积温积温51005100，但最

26、，但最热月温度达不到水稻生殖生长阶段的要求；热月温度达不到水稻生殖生长阶段的要求； 四川广汉和江苏苏州全年四川广汉和江苏苏州全年1010积温无为积温无为51005100左右，但左右，但广汉秋季降温快，水稻安全齐穗期较苏州早半月左右。广汉秋季降温快，水稻安全齐穗期较苏州早半月左右。耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种3.2 3.2 水分对复种的影响水分对复种的影响1 1、降水量、降水量华北两年三熟，需耗水华北两年三熟，需耗水400-500mm400-500mm，麦玉米两熟，麦玉米两熟需水需水700-900mm700-900mm长江流域双季稻需水长江流域双季稻需水1125-1350mm1125-

27、1350mm，广东需水，广东需水1800mm1800mm麦稻两熟制主要分布于降水量麦稻两熟制主要分布于降水量1000-12001000-1200地区地区国外认为：国外认为：600mm1000mm1000mm可复种可复种耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种2 2、降水季节、降水季节广东，全年降水广东，全年降水12001200以上，但冬闲田面积比长江以上，但冬闲田面积比长江中下游多。因为冬季干旱。中下游多。因为冬季干旱。四川降水量丰富，但有大量冬水田和冬炕田四川降水量丰富，但有大量冬水田和冬炕田3 3、灌溉条件、灌溉条件北方多熟种植地区，都有灌溉条件北方多熟种植地区，都有灌溉条件宁夏的中卫、中宁

28、县复种指数宁夏的中卫、中宁县复种指数157%157%，邻县同心县，邻县同心县仅仅76%76%，因为后者无灌溉条件。，因为后者无灌溉条件。耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种3.3 3.3 肥料、地力与复种肥料、地力与复种复种对养分需求量大复种对养分需求量大复种需要有良好的肥力后备复种需要有良好的肥力后备多种养地作物多种养地作物3.4 3.4 劳力、动力与复种劳力、动力与复种1 1、季节紧、季节紧2 2、农活累、农活累 “ “双抢、四抢双抢、四抢”3 3、农耗期与技术有关机械化否）、农耗期与技术有关机械化否）耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种4.1 4.1 作物组合技术作物组合技术 充分利

29、用休闲季节增种一季作物充分利用休闲季节增种一季作物 南方冬闲田利用，华北夏闲田利用南方冬闲田利用，华北夏闲田利用 选择早熟性好的作物选择早熟性好的作物 如荞麦、马铃薯、甘薯、谷子如荞麦、马铃薯、甘薯、谷子 选择填闲类作物选择填闲类作物 饲料、绿肥、蔬菜饲料、绿肥、蔬菜 选择可再生类作物选择可再生类作物 再生稻，再生高粱，再生玉米再生稻，再生高粱，再生玉米耕作学耕作学 第四章第四章 复复 种种Section 4 复种的技术复种的技术4.2 4.2 品种搭配技术品种搭配技术 双三制复种，冬作物选早熟品种，水稻选较迟熟品种，双三制复种，冬作物选早熟品种，水稻选较迟熟品种，季节特紧地区水稻可选早熟性品种。季节特紧地区水稻可选早熟性品种。 川贵东部夏季伏旱严重，水稻品种以中早熟为主，避川贵东部夏季伏旱严重，水稻品种以中早熟为主，避开伏旱。云南春旱严重，水稻选择耐迟栽品种。沿海开伏旱。云南春