第二讲耕作制度

1、同 学 们 好!作物田间技术与生物学观察(一)韩守良第二讲耕作制度第二讲耕作制度(cropping systems)一一.作物种植制度作物种植制度二二.土壤管理制度土壤管理制度 (soil management system)基本概念基本概念：1.耕作学：研究耕作制度的科学；2.耕作制度：管理农田的一整套综合性农业技术体系； 主要包括两个内容： (1)作物种植制度；(2)土壤管理制度；3.用地与养地： (1)用地:利用土地生产农产品； (2)养地：投入土壤中的物质要等于或略大于农产品从 土壤中带走的物质，保持地力不下降或不断提高。 这里所说的是农产品从土壤中带走的物质，主要指来自土壤的营养元素

2、。一一.作物种植制度作物种植制度(一一)种植制度的概念种植制度的概念(二二)种植方式的内容种植方式的内容：(一一)种植制度的概念种植制度的概念： 指作物的种植管理体系。 内容： 1.作物布局：是指作物种类的地域分布；可大可小：较大地区指作物种类的区域分布；具体地点指作物种类的地块分布； 2.种植方式(planting patterns)： 是指在具体地块上，作物在时间与空间上的不同配置形式。内容包括单作、混作、间作、套种、复种、连作、轮作等内容。(二二)种植方式的内容种植方式的内容：1.单作单作(single culture)：2.混作混作(mixed cropping)：3.间作间作(com

3、panion cropping)：4.套种套种(interplaning)：5.复种复种(multiple cropping)：6.轮作轮作(rotation)7.连作连作(continuous cropping)：1.单作单作(single culture)： 在一块农田上，一季只种一种作物，又称清种； 优点：便于机械播种、管理与收获。 2.混作混作(mixed cropping)： 在一块农田上，不分行混合种植不同作物； 优点：抗灾能力强，适于自然灾害频繁的地区； 缺点：管理不便； 作物之间相互影响，产量不高，高产地区无利 用价值。3.间作间作(companion cropping)：(1

4、)概念： 在一块农田上，于同一季节内，分行或分带种植不同作物； 优点:在保证主作物产量基本不降低的前提下， 净得副作物产量，增加总产； 间作的作物是同一季作物，不属于复种。 通常用“+”表示前后作物为间作。(2)主要方式：甘薯+玉米： 甘薯是主作物。每隔35垅甘薯，留2尺空地 ，种两行玉米。 玉米采用矮秆早熟品种,力争在薯块迅速膨大前收获； 争取甘薯产量基本不降低，又净得玉米产量。玉米+大豆： 玉米是主作物。每隔46行玉米，种24行大豆，玉米与大豆间留一尺空间。 缩小玉米株距，使玉米每亩株数保持稳定; 力争玉米产量基本不降低，又净得大豆产量。(3)间作的原则： 合理搭配作物与品种： “一高一矮

5、， 一胖一瘦， 一圆一尖， 一深一浅， 一阴一阳”。 注意相互照顾，彼此适应。合理配置： 矮秆作物的种植宽度,一般不应小于高秆作物的高度；合理密植： 主作物的亩株数基本不减少，适当种植副作物；4.套种套种(interplaning)：(1)概念： 在前茬作物生长后期，于其行间播种或移栽后茬作物。 套种作物与前茬作物不是同季作物,属于复种。 通常用“”表示前后作物为套种。优点： 延长后茬作物对自然资源的利用时间，增加作 物种收次数与种类，提高总产； 避开自然灾害，确保稳产；(2)主要方式： 麦田套种玉米 一般套种： 麦田内留套种行（2530cm）,麦收前715天在畦背上和套种行内各套种一行夏玉米

6、； 二四畦套种： 麦田畦面宽4尺，背宽2尺，麦收前30多天，在畦背上套种2行半夏玉米。(3)套种原则：合理搭配作物品种： 前茬作物矮秆、紧凑、早熟； 后茬作物生育期合适；适时套种，尽量缩短共生期： 套种时间以保证套种作物成熟为度；套种时,墒情要足,适当增加播种量,确保全苗； （墒土壤水分；墒情：土壤水分状况。）加强田间管理，确保套种作物正常生长。5.复种复种(multiple cropping)：(1)概念： 在一块农田上，一个生长年度内种植两茬或两茬以上作物（不含1茬）。 理解：复种就是重复种植之意，或一年内种了又种之意。 所以，如果二年之内种了三茬，也是复种，故可解为1茬以上。 优点：充分

7、利用生长季节内的自然资源，增加农产品种类与总产量；(2)表示方法：熟制：一年内的种收次数。表示方法:“”表示年内复种;“”表示年间衔接； 一年一熟制：一年内种收一季作物； 例如：小麦玉米 大豆； 一年二熟制：一年内种收二季作物； 例如：小麦 玉米 小麦 玉米； 小麦 玉米+大豆 小麦 玉米+大豆； 二年三熟制：二年内种收三季作物； 例如：小麦 玉米+大豆春甘薯复种指数： 用熟制来表示复种程度，比较直观；但因同一地区的不同地块，往往采用不同的熟制，因此，熟制很难准确反应出不同单位或地区的复种程度之差别。 此时，用复种指数来表示其复种程度，就方便得多了。 全年播种作物总面积复种指数（%） 100

8、耕地面积 例题：某乡镇有三个村庄，甲村耕地1000亩，种植方式为小麦 小麦；乙村耕地2000亩，种植方式为小麦玉米+大豆；丙村耕地3000亩，种植方式为小麦 夏甘薯+夏玉米 春花生。试求出各村及该乡镇的复种指数。 1000 甲村复种指数 100%100% 1000 20002 乙村复种指数 100%200%2000 30003/2 丙村复种指数100%150% 3000 10002000230003/2乡镇总复种指数 100% 100020003000158.3% 计算复种指数的要点：要紧扣概念进行计算，也就是说，首先要计算出每年的总播种面积，再计算出每年的总耕地面积，再计算复种指数。否则，时

9、间单位不统一，极易算错。6.轮作轮作(rotation)：(1)概念： 在一块农田上，按照一定顺序轮换种植不同作物。 例如：小麦大豆玉米甘薯 四年轮作； 小麦玉米 花生 二年复种轮作；(2)作用： 抑伴生性病、虫、杂草； 均衡利用土壤养分； 防止土壤中有害物质积累。 轮作的缺点，是茬口不灵活，难以适应社会需要，因此，真正意义的轮作在生产上是很少应用的。(3)换茬(change of crops)： 不定期、不规律地轮换种植不同作物，又称倒茬。 优点：茬口灵活，适应性强，具备轮作的基本功能。(4)主要作物轮作特点： 重茬-在一块农田上，连年种植同一种作物； 迎茬-在一块农田上，隔年种植同一种作物

10、； 谷子：忌重茬和迎茬 ； 原因：谷莠子多，白发病重； 高粱：忌重茬和迎茬； 原因：害虫多、黑穗病重； 因吸肥能力很强，是“臭茬”，下季作物生长不良，应多施肥； 大豆：忌重茬和迎茬； 原因：生长弱，叶斑病重，食心虫多； 花生：忌重茬； 原因：生长弱，叶斑病重，线虫病重； 大豆、花生为豆科作物，因根瘤菌能固定空气中的氮素，收获后在土壤中残留的氮素较多，是许多作物的良好前茬，称为“油茬”； 烟草：不宜重茬； 原因：病害重，品质下降； 前茬不宜是豆科作物或多氮地块； 甘薯：不宜长期重茬； 原因：吸肥能力较强，消耗钾素较多。7.连作连作(continuous cropping)：(1)概念： 在一块农

11、田上,连年种植一种作物，又称重茬； 按照同一种复种方式连年种植.称为复种连作； 如：小麦 玉米 小麦 玉米； 缺点： 伴生性病、虫、杂草严重； 土壤养分比例失调； 土壤中有害物质积累；(2)连作的必要性： 当地条件适宜种植某些作物，面积较大； 社会对某些作物需要量大，经济价值较高；(3)连作的可能性： 不同作物对连作的反应程度不同,有些作物可以连作; A有的作物耐连作，可以长期连作， 如小麦，水稻，玉米，棉花； B有的作物不良反应较轻，可以适当连作， 如甘薯，油菜，芝麻， C有的作物不良反应严重，不宜连作， 如：谷子、高粱、大豆、花生、烟草、甜菜、 土豆、西瓜、甜瓜、香菜、芹菜等； 不同作物连

12、作的不良反应的原因不同，有的 可采取相应措施加以解决： A病重：抗病育种，药剂处理； B土壤养分失调：合理施肥； C土壤有害物质积累：嫁接等。 例如：将西瓜嫁接到瓠瓜根或葫芦根上。二二.土壤管理制度土壤管理制度(soil management system) (一一)基本概念基本概念： (二)土壤耕作的基本作用： (三三)土壤耕作的基本内容土壤耕作的基本内容：(一一)基本概念基本概念：1.土壤管理制度： 耕地土壤的综合性技术管理体系； 内容： (1)土壤耕作制度； (2)施肥制度； (3)灌溉制度； (4)防草制度；2.土壤耕作(soil tillage)： 通过机械力，调节土壤肥力条件，控制

13、和改善土壤肥力因素的措施。 理解：土壤耕作只是土壤耕作制度的一部分，土壤管理制度的一小部分，耕作制度的更小部分。 (1)土壤：陆地上具有肥力特性，能够生长绿色植物并能获得收获的疏松表层。 (2)土壤肥力：土壤能为植物生长提供和协调水分、养分、空气、热量的能力； (3)土壤肥力条件：指土壤的耕层构造，主要是土壤固体、液体、气体三相比； (4)土壤肥力因素：是指土壤的水分、养分、空气、热量状况。3.土壤组成：(1)固相： 土壤矿物质：石砾、 砂粒、 粉粒、 粘粒 粒径 (1mm) (0.05mm) (0.001mm) (0.001mm) 土壤有机质： 土壤微生物：(2)液相： 束缚水：作物基本不能

14、利用； 重力水：土壤大空隙中的水分，旱田不能长期存在； 毛管水(自由水)：土壤毛细管中的水分， 作物利用的主要形态；(3)气相：土壤空气，主要存在于大空隙中。4.土壤孔隙： (1)极细毛管孔隙：孔径0.002mm,内有无效水； (2)毛管孔隙：孔径0.02mm,具有吸水、持水能力， 是土壤有效水的主要场所，决定着土壤的保水能力； (3)非毛管孔隙(大空隙，通气孔隙)：孔径0.02mm， 是土壤空气的主要场所,决定着土壤的通气透水能力。5.土体构造：主要分三部分： (1)耕作层：经常耕翻的熟土层，约20cm; (2)犁底层：因机械碾压而形成的坚硬土层，约510cm; 非自然存在的。 (3)心土层

15、(底土层)：犁底层之下的生土层；(二)土壤耕作的基本作用：1.改善耕层构造： (1)疏松耕作层，减少土壤阻力； (2)翻转土层，破碎坷垃，加速熟化； (3)打破犁底层，加厚耕作层； (4)掩埋、混合肥料及残茬；2.调节土壤水分：(1)贮备土壤水分： 贮存土壤高峰期的土壤水分，以备耕种之需。 北方主要有两个土壤水分高峰期： 雨季：雨季前耕翻土地，增加土壤空隙， 多接纳雨水；雨季后耙、耢保墒； 初春：土壤解冻时表土返奖，及时耙、耢保墒；(2)蓄水保墒： 通过中耕松土(锄地、划地等)，切断表层土壤毛细管，减少下层土壤水分蒸发，保蓄底墒；这就是“锄头下有水”的原因。(3)引水提墒： 播种后镇压种子层，

16、使种子以下土壤密实，将下层土壤水分引到种子层；(4)排水散墒： 雨后或浇水后，及时中耕松土，可使土壤表层水分迅速蒸发，增加土壤空气；3.改善养分供应： 通过中耕松土，增加土壤空气，促进好气性土壤微生物活动，加速土壤有机质分解矿化，释放出各种速效养分； 促进难溶性养分活化，供作物吸收利用； 这就是“锄头下有肥”的原因。4.提高土壤通气性，防止产生有害物质；5.调节土壤温度： (1)土壤热容量(容积热容量)： 单位容积土壤升高(或降低)1，所吸收(或放出)的热量。单位：J/cm3.。 (2)土壤导热率：在土层厚度1cm，温度相差1的条件下，在1cm2面积上每秒通过的热量。单位：J/cm.s.。 1

17、cm2 1cm (3)土壤各组成部分的热量特点： 固体：热容量一般； 液体：热容量大； 气体：热容量小； (4)中耕松土与土壤温度的关系： 土壤水分和土壤空气均存在于土壤空隙中， 二者此消彼长； 土壤水分的热容量比土壤空气高得多， 导热率一般也较大； 因此，在早春或雨后，通过中耕松土，增加表层土壤的空气含量，扩大受光面积，可使表层土壤的温度迅速提高。这就是“锄头下有火”的原因。（三）土壤耕作的基本内容（三）土壤耕作的基本内容： 包括基本耕作与表土耕作两大部分。1.基本耕作基本耕作：翻转或疏松土壤全耕作层的措施。 内容包括5种耕作方法： (1)翻耕(ploughed fallow)： (2)旋耕

18、(rotary tillage)： (3)深松耕： (4)少耕法(minimum tillage)： (5)免耕法(zero tillage)：(1)翻耕(ploughed fallow)：耕地，犁地。1)深度： 浅耕：15cm; 深耕：20cm; 一般耕：15-20cm;2)耕期： 秋耕：秋作物收后到封冻； 春耕：土壤解冻够一犁深时，立即耕地； 春耕不宜太深，并注意保墒； “秋耕优于春耕，春耕勿过清明”； 伏耕：夏闲地用之，接纳雨水，夏雨秋用；3)土壤宜耕期： 适宜耕作的土壤含水量范围； 粘土地宜耕期最短，应优先安排在最合适耕 地时间进行耕翻； “干时一块铜，湿时一包脓”； 壤土地宜耕期次之

19、，可次于粘土地安排； 沙土地宜耕期最长，可最后安排耕地时间。 “干时一包砂，湿时豆腐渣”； 4)判断宜耕期的方法： 土壤含水量为最大持水量的6080%； 最大持水量 -毛细管完全充满水时的土壤含水量； 地表干湿相间，脚踢地面土块散碎； 习称地皮“花花脸”。 抓一把510cm土层的土，手握成团， 落地散碎；(2)旋耕(rotary tillage)：用旋耕机旋地； 特点： 细碎平整； 耕地前后旋耕，提高耕地质量； 可用于抢墒播种； 耕深一般10-15cm。因比较浅，且没有明显 的翻土作用，故掩埋性较差。(3)深松耕：用深松铲只松不耕； 特点： 深度30-40cm,可破除犁底层； 不乱土层，减少水土流失，宜在多风的干旱 地区采用； 耕松结合:犁铧后加深松铲,或间隔耕、松。(4)少耕法(minimum tillage)： 尽量减少耕作次数、强度、面积的方法； 特点： 减轻对土壤结构的破坏，不易形成犁底层， 减少水土流失； 延缓土壤有机质分解,提高土壤有机质含量； 有犁底层的地、易板结地(粘土地、有机质含 量低)、杂草严重的地，不宜少耕。(5)免耕法(zero tillage)： 在一定年限内，不耕作，直接铁茬播种。1)条件： 无犁底层,土壤不板结(结构好，有机质多)； 地面常有覆盖物： 秸秆、残茬覆盖全田或行间，可有效地防止 地表径流、水分蒸发及土壤板