耕作学实验指导书

耕作学实验指导书

目录

实验一作物种类与复种形式的确定...........................1

实验二作物布局优化方法之——原理与基本方法..............5

实验三作物布局优化方法之二一最优化计算机软件的应用.•・.10

实验四轮作制度设计......................................12

实验五土地耕作制设计....................................15

实验六土壤施肥制的设计..................................17

附录1选修实验目录......................................32

实验一种植制度的农业资源分析

——作物类型与复种形式的确定

一、目的意义：

农业的稳产高产是以作物与其环境的高度统一与适应为基础的。依据当地的

气候、土壤及生产经济条件确定所种植的作物种类及复种方式，是安排农业生产

的首要问题。在我们还不能大面积控制作物环境的条件下，因地制宜，适地适作

是农业费省效宏的有效手段。本实验旨在掌握各作物生态适应性及所规划地区生

态条件的基础上，运用所掌握的生态学与耕作学知识，学会分析种植制度与资源

关系的方法，为耕作制度设计奠定基础。

二、原则：

1.以作物与其环境的统一为总原则。不同地区在地理、地形、地貌、气候，

土壤及生产条件诸方面存在差异，而各种作物又要求不同的生活环境，只有使作

物与环境相互统一，组成一个协调的生态系统，作物才能稳产高产。

2.从大农业观出发，农林草综合发展，在充分利用农业资源，大力发展商品

生产的同时，要积极保护农业资源，保证农业生态系统的良好循环，以同时获得

高的经济效益和生态效益。

3.既要考虑因地制宜，适地适作，又要注意满足人民群众及社会的多种需要,

在发展粮食生产的同时，发展经济作物、果品蔬菜及饲料绿肥作物的生产。

三、依据：

1.作物对热量的要求：

热量是决定作物种类与复种方式的首要条件。多种作物在其系统发育中形成

了对热量要求的不同类型。因此，可将作物分为耐寒作物、低温作物、中温作物

及喜温作物，它们对温度的要求如附表1。

某作物在此地能否种植，首先取决于当地生长季内的积温状况。当一个生长

季内的积温除能满足一茬作物需要（考虑一定的保证率，一般80%以上）尚有剩余

时，就可考虑复种。复种形式可根据热量及其它条件采取一年两熟、二年三熟等

熟制类型。根据条件可采取套作复种或平作复种。以冬小麦为前茬的平作复种作

需20℃积温，如附表2。

2.作物对水分的要求:

水分是影响作物配置的主要因素，根据作物的生物学特性及需水系数可将其

分为喜水作物与耐旱作物两大类。各类作物的蒸腾系数及需水特性如附表3o

但应注意，同一作物的产量水平不同，需水系数有变化。另外，一个作物对

干旱及涝渍的忍耐程度也反映了它的需水特性。

根据作物的需水特性，查明当地的自然降水，水分分布及地上地下供水对作

物各生育期需水满足程度(变率和保证率)，以此来确定当地的主导作物和次级作

物。

3.作物对土壤的要求：

土壤是作物生长的基质，是水肥气热的提供者，它综合反映着气候和地力条

件。如果说热量和水分决定着作物种植地带和区域，那么在同一地带或地区内的

不同生态区，究竟种哪些作物及各作物间的比例如何，则在很大程度上取决于土

壤，特别是土壤的质地、沙粘、酸碱度、盐分及地力等.不同作物对土壤有不同

的要求，如甘薯、豆类、花生等适宜种于地势高燥、通透性较好的沙质土壤上；

而小麦、玉米、高梁则宜种于肥力较高的壤质、粘壤质土壤上，有的作物对瘠薄、

盐碱等特种土壤有较好的适应性，各种作物对土壤的要求如附表4。另外，地形和

农田微地貌也影响作物布局，应一并考虑。

四、方法步骤：

1.调查了解本地区的自然条件、生产及社会经济条件。

(1)气侯条件：包括一年内的温度变化及年均温，各农业界限的积温量。年极

端温度及日期，年初终霜及年无霜期，年降水分布及降水量，空气温度及蒸降比,

日照风力资料，冷冻、旱涝及干热风、冰雹等灾害性天气的发生规律。

(2)土壤条件：包括地形、地貌、土壤种类及土壤肥力，各种作物的生产性能

等，绘制1:2000〜4000的土壤类型分布图。

(3)水文资料：地上、地下水源，水质，水位，年地下水开采量及最大可开采

量。

(4)生产条件：这里主要是考虑农业生产条件对土壤肥力及环境的改善对作物

的影响，包括每亩耕地可灌水、施肥数量及农业机械的作用程度。

(5)作物条件：当地作物布局的演变历史，历年各作物产量，各作物对当地灾

害性气候的反应。通过分析可初步评价原有作物在当地的生态适应性，为以后工

作奠定基础。

(6)根据市场和自身需求制订计划(目标)产量。

2.根据确定作物类型与复种方式的原则，依据当地的热量、水分、土壤及生

产等条件拟定当地的种植制度，并给以相应的评述。

五、实验材料：

1,南皮县各月逐旬温度、降水、日照材料。附表5、6o

2.南皮县徐朗中村土壤类型分布图。图1。

3.生产条件：春季可供水72000方。

六、作业：试拟订本村作物组成及复种类型、方式，并给予相应的评述。

实验二作物布局的调整与设计

一、目的意义：

作物布局是指在一个地区或一个生产单位所种植的作物种类及各作物面积比

例的安排。作物布局是组织农业生产的一项重要战略措施，它关系到能否因地制

宜；充分而合理地利用当地农业资源；达到农业生产的高产、稳产、增益的问题。

一个地区采用不同的作物布局方案，会收到不同的经济及生态效果。作物布

局方案的拟定属于多变量、多目标的复杂问题，它不仅要考虑当地的自然条件，

而且受到当地的社会经济条件技术水平及国家、集体、个人对于农业生产要求的

制约，依靠一般的定性分析方法很难对这种具有多个因素、多项目标的复杂问题

进行综合的考虑与平衡，找出最优的方案。最优化技术中的线性规划能够帮助我

们对此类复杂问题做出定量分析，并得出最优方案。因此，作物布局的线性规划

就是利用线性规划的理论与技术来解决在一定的自然条件和社会经济资源条件下

能够达到最佳技术、经济及生态效果的作物最佳配置比例的最优化技术方法。

通过本实验，了解从线性规划方法来制定作物布局方案的原理和方法，培养

系统分析，综合平衡的能力。

二、线性规划方法的作用和意义：

线性规划是系统工程中最优化技术方法之一。它主要解决二方面的问题。其

一是''省”——如何用最少的人力、物力、财力等资源来完成既定的（定量的）任务;

其二是“多”——如何合理地充分地利用现有的资源（人力、物力、财力等资源）

来完成最大量的任务。

线性规划设计是在完成了对大量定性资料及对系统的定性的描述性的分析基

础上，为了进一步明确各变量之间的关系，协调与寻求各部门生产的最优比例与

组合而进行的定量分析。它是在电子计算机的帮助下，依靠建立数学模型的方法,

经过多次的反馈、修正完成的。

三、线性规划设计的一般步骤：

1.资料的收集：在确定了所需要研究系统的范围之后，需要进行对系统的考

察和资料的收集，包括系统的性质、特点，系统的组成分，组成分间的制约、协

同、转化关系及其定性的资料，系统与环境之间的关系等。

2.制定规划目标：规划目标即人们对所研究的系统所追求的目标。一般选择

能够表示此系统的特性，人们所追求的诸如产品总产量总产值、净收益、低成本

等作为目标；规划的结果是求出其极值。规划目标是线性规划设计的核心，约束

条件的建立要求以目标来确定。

3.建立约束条件：为了实现所追求的目标安排生产时，受到的各种限制及人

为的客观要求等均可作为约束条件，这往往要依靠规划前的一系列定性分析及以

往的经验来确定，如自然资料限制，社会资源、财力资源限制以及人为要求限制（必

须量限制）等。

4.建立模型：就是将原来的生产问题抽象为数学问题。首先根据问题的性质

确定目标函数，然后根据问题的内部关系建立约束方程（即•组线性等式或不等

式）。这里关键的是变量参数的确定，它直接关系着规划的效果与成败，这往往需

要规划前的大量调查、测算与实验，并进行一些必要的定性、定量分析。

5.问题的求解：求解线性规划问题的方法很多，应用最普遍的方法是单纯形

法，原则上，此法可以求解一些线性规划问题。当所研究的问题很复杂时，并可

借助电子计算机求解。

6.结果的灵敏度分析：所谓灵敏度就是目标函数的最优值对于约束条件的单

位变化的反应灵敏度。对于每个约束条件进行灵敏度分析，有助于我们认识那些

灵敏度高的约束，可提醒我们在对此约束所做的调查，试验以及数据的处理都应

具有较高的精度。通过灵敏度分析，还可进一步判断在规划中影响限制最优目标

的主要因素。

四、线性规划问题的举例与求解：

（-）举例：一块农田的95亩小麦收获后，准备种植三种秋作，玉米、谷子

和甘薯。历年三种作物的平均产量为600公斤、400公斤、300公斤，并已知玉米

每生产600公斤需要有机肥8车，化肥50公斤，投工12个，生产400公斤谷子

需有机肥5车，化肥20公斤，投工10个，生产300公斤甘薯需有机肥2车.投

工16个.但因条件限制，供给此块农田的有机肥只有400车，化肥2000公斤，

投工1200个。问如何制定种植计划才能使总产量最高。

这实际上是一个求在一定资源条件下，如何合理安排各作物生产的比例，以

获得最高生产效益的问题。

为了便于分析，列出此问题的数据表：

活

动玉米谷子甘薯资源限制

资源\

土地（亩）

X1x2x395

有机肥（车）652400

化肥（十斤）520200

投工（个）1210161200

产量（百斤）643

下面建立模型，将生产问题抽象成数学问题：

1.设玉米种Xi亩，谷子种X2亩，甘薯种X3亩。

2.目标函数：求总产最高f=6XI+4X2+3X3=Max

3.约束条件：（1）土地X1+X2+X3W95

（2）有机肥6X1+5X2+2X3W400

（3）化肥5XI+2X2W200

（4）投工I2X1+IOX2+I6X3<1200

（5）变量Xi2O,X2、0,X3^0

整理即求X”X2,X3满足

■X,+X2+X3<95

6X,+5X2+2X3<400

<5X,+2X2<200

I2X1+IOX2+I6X3<1200

X,>0,X2>0,X3>0

使f=6Xi+4X2+3X3=Max

因此，线性规划问题的数学语言表达是：求一组变量在一定的条件下取值,

使之能够满足一组约束条件，并使一个线形函数（目标函数）取得最值。

线形规划问题的标准数学模型为：

求Xj（j=l、2、……n）满足下列条件：

a.-x--h-(i—1、2♦1m,b>0)

EuJ，\i

Xj>0

使f=cjxj=Min

（二）、线形规划问题的求解：利用单纯行表计算法:

以上次作物种植规划为例：

（1）化标准形式（加入松弛变量）

求Xi、X2、X3、X4、X5、X6>X7满足

'X,+X2+X3+X4=95

6X1+5X2+2X3+X5=400

<5X,+2X,+X6=200

I2X1+IOX2+I6X3+X7=1200

Xy>0(j=l……7)

使fi=-6Xi-4X2-3X3=Min(f=-fi)

2.列初始单纯形表

量

X|X2bi增大限

x3xxxx

基变4567

x41111'000->9595

X5652010040066.7

x65*20001020040

10

X7121016001J1200100

fl6*4300000

3.进行单纯形迭代（初等变换），确定换入换出变量XI、X6,确定主元5。

然后进行初步变换。

X7bi增大限

X|X2x3xX5X6

基变4

x400.6110-0.205555

X502.6201-1.2016080

X|10.40000.2040

X705.216*00-2.4172045

fl01.63*00-1.20-240

4.非最优解，继续迭代（f2行尚有正数）

方整量

Xix2x3x4X5X6x7bi增大限

x400.275010-0.05-0.061036.4

X501.95*001-0.9-0.127035.9

X,10.40000.2040

X300.325100-0.150.0645

f00.625*000-0.75-0.18-375

5继续迭代

年装量

X,x2X3X4X5X6X7bi

基变

x40001-0.140.08-0.040

x2()1000.5-0.46-0.0635.9

X,1000-0.20.330.0225.6

x30010-0.1600.0833.3

f0000-0.31-0.46-0.14-397.44

f行所有数（最末一列除外）均小于零或等于零，迭代完成。

目标函数最优值f=-6=（-397.44）=397.44（百公斤）

此时，玉米种植X1=25.6亩

谷子种植X2=35.9亩

甘薯种植X3=33.3亩

灵敏度分析就是将各资源限量如有机肥、化肥、投工等分别增加一定数量（如

增加1%）,求最优值的变化情况，方法同上。

五、作物布局线性规划设计的一般步骤：

1.搜集资料：可参阅当地农业区划的材料等。关键是对一些变量参数的确定。

2.目标函数的确定：合理作物布局的目的是实现种植业生产的高产、稳产、

高收益。因此对于不同地区，不同性质的生产单位可选择：

（1）.作物总产量最高；

（2）.经济效益（净收效）最大；

(3).生产成本最低等作为目标。

3.约束条件的建立：

约束条件可概括为：

(1).农业自然资源与社会资源的约束，如土地、水源、肥源、经济、人畜机

力等；

(2).生态平衡约束：考虑用地与养地相结合，生态环境的良性发展；

(3).农业技术：考虑农业技术的指导范围、程度及作物连作、轮作要求等；

(4).根据个人和市场需求确定的最低产量。

六、作业：

(1).将下题建立模型，并求解：

某农场，农田面积总计5400亩，历年种植的主要作物有谷子、玉米、大豆一

年一熟。在当地自然条件及技术水平下，谷子、玉米、大豆多年平均单产分别为

170公斤、350公斤、90公斤，总产90万公斤。现在要求用线性规划方法，设计

新的作物比例，以使总产量最高。并要求新的设计总产量年际间变化不得超过原

总产的20%,已知谷子、玉米、大豆年际间单产变幅分别为25公斤、80公斤、

15公斤。考虑大豆在轮作中的养地作用，要求其面积不少于30%,试建立此作物

布局问题的线性规划模型，并求解。

(2).试建立南皮县徐朗中村作物布局线性规划模型，以使得净总产值最高，

并求解。

七、实验材料：

南皮县徐朗中村作物布局线性规划材料：

(1).附图2：各类土壤生产性能及所需水肥条件。

附图说明：小麦——玉米500/650,115,100,5,120

小麦——玉米：一年两熟种植

500/650：小麦产量(公斤)/玉米产量(公斤)

115：作物共施用N肥(公斤)

100：作物共施用P肥(公斤)

5：作物施用粗肥(车)

120：春季需水(方)

（2）.徐朗中村对农产品的要求量如下:

1.粮食总产量505000公斤6.玉米总产100000公斤

2.小麦总产200000公斤7.燃料产量250000公斤

3.谷子总产10000公斤8.粗饲产量345000公斤

4.大豆总产15000公斤9.精饲料99400公斤

5.苜蓿面积170亩10.饲草产量200000公斤

徐朗中村可提供

1.有机肥3386车

2.氮肥65000公斤

3.磷肥54000公斤

4.春季灌水72000方

（附）电子计算机求解法

在实际生产中用线性规划设计作物布局时，由于决策变量及约束条件较多，通

常借助电子计算机求解，它具有求解速度快结果准确等优点。

本书所列程序是根据线形规划的表算法编译的BASIC程序，原则上此程序可

解一切线形规划问题。

本程序运行后：

显示：“INPUTM,N,P"（输入M,N,P）

M：结构变量的个数；

N：约束条件的个数；

P：求目标函数最小值时，P为-1;求目标函数最大值时，P为+1;

显示：“INPUTMATRIXA"（转入增产:矩阵）

将约束方程组的参数一行一行地顺序输入，当约束方向为“2”时，输入“-1”,

当为“W"时，输入“+1"，当为“=”时，输入当为

显示：“INPUTOBJECTIVEFUNCTION"（输入目标函数）依次输入目标函

数行所有参数。

下面以例题为例说明数据输入过程。

为了向计算机输入方便，一般先制作原问题的结构模型（似初始单纯形表）,

格式如下:

活动\

约束方向

玉米X1谷子X|廿薯X1限制

(2,W,=)

条

土地111V95

有机肥652V400

化肥520V200

投工121016V1200

目标f643Max

本题应输入的数据为

M=3N=4P=1

MNTRIXA：

111195

6521400

5101200

12101611200

OBJECTIVEFUNCTION

643

计算机打印结果：

OBJFUNC=397,453

8974

Xi(1)=25,64102564

X(2)=35,8974359

X(3)=33,33333333

本程序输入结果有三种可能：当所求解的线性规划问题有最优解时，打印出目标

函数的最优值(OBJ,FUNC)及结构变量的最优解；当线性规划问题无解时，

打印出“INFEASIBLE”，当所求解的问题无约束时，打印出“UNBOUNDED”。

实验三轮作制度设计

一、目的意义：

轮作是在同一块土地上，将几种不同的作物，在一定的年限内，按着一定的

顺序轮流种植的形式。一个生产单位的轮作制度是由若干轮作方式组成的。轮作

制度是作物布局和熟制类型在时间与空间上的具体体现，是种植制度的重要组成

部分。建立合理的轮作制度是合理，充分利用和保护农业资源，实现农业连续增

产、稳产的保证。也是建立结构稳定的农业生态系统的需要。

本实验通过对一个生产单位轮作制度的设计，使学生运用已学的理论知识。

掌握与制定轮作制的原理和方法。

二、方法步骤：

1.收集资料，参阅实验四。

2.划分轮作类型区，确定各区的作物组成和比例。

根据本单位的土壤状况和各地块作物生产性能，确定各地块所应采取的轮作

类型。然后根据本单位的生产要求——市场和个人对农、副产品的要求，并考虑

既能充分利用又能积极地保护土地资源，确定各轮作区的作物类型和比例，这实

际是作物布局的具体实施。

3.确定轮作田区而积、数目和轮作年限。

在每个轮作区内划分出若干个轮作田区，每个轮作田区内的作物较单纯，一

般一种或二种。轮作田区是田间农事活动的基本单位。

轮作田区的面积应根据地形、地势及灌水、机械作业等条件确定。一般讲，

每田区面积可取轮作区内各作物种植面积的最大公约数。若某些作物种植过少而

特性又相似的可以与其他作物组成复区或间混种植。在生产上，田区面积一般小

的不小于30亩，大的可达80〜100亩。田区面积确定后，轮作区面积除以田区

面积即为轮作田区数，轮作年限一般与轮作田区数相等。

轮作田区方向一般平地可按原方向，考虑运输、耕作的方便，坡地应等高设

置，风沙地带应与主风向垂直。

4.制定各轮作区内作物轮换顺序，列出轮作周期表。

确定轮作中的作物轮作顺序，首先要了解各种作物对土壤肥力的要求以及对

土壤的影响。作物对土壤的影响一方面取决于作物本身的生物学特性，另一方面

取决于其生育期间所进行的农业技术措施，其中主要是土壤耕作、施肥和灌水。

安排作物的轮作顺序时应尽量把施肥多的作物与施肥少的作物，直根系作物与须

根系作物、豆科作物与禾本科作物轮换种植.将感染杂草作物与抑制杂草作物、

感病作物(及品种)与抗病作物(及品种)间隔种植。

在安排轮作顺序时，也需考虑前后作物的生育期衔接，如果间隔太长会造成

土地浪费。但短期休闲也有一定意义，耍据地力状况而定。对前后衔接过紧的作

物，可采用套种或育苗移栽等。

作物轮作顺序确定后列出轮作周期表。所谓轮作周期表就是一个轮作中各轮

作田区每年的作物分布表。同一轮作区的各个田区，虽然以同样顺序来轮换，但

是它们是以不同的作物作为循环的开始。在每一年中，各个田区所种植的作物包

括该单位在一年中所要播种的全部作物，这样就保证稳定了作物布局，使各作物

每年收量平衡。

5.编写轮作计划书，绘制轮作田区规划图。

将初步拟定的轮作制，经广泛吸收、征求群众意见后，经过再次修改审核，

使之达到各项生产指标。并有较好的经济效益与生态效益，然后编写出轮作计划

书。

为了保证轮作计划的实施，计划书还应包括相应的土壤耕作制，施肥与灌水

制等其它与之配套的管理措施。

此外，还应制定轮作过渡计划，由于前作物的不同和地力的差异，各个轮作

区内种植的作物往往不能立刻符合所设计轮作方案中规定种植的作物，因此需要

按轮作区制定过渡轮作计划，通过适当地安排，使其有计划地、逐步地转变为新

轮作所规定的各种作物，此后按计划顺序轮作。对一些特殊类型土壤及不能纳入

轮作的非轮作地块，也需制定种植计划。

最后绘制轮作田区规划图。规划图的比例尺采用1:2000-4000,绘制时要求

准确无误。规划图的地块上应标明所属的轮作区，轮作田区及地块面积。要用符

号标记清楚，如50/3-II代表此地为第三轮作区的第二轮作田区，面积为50亩。

三、设计资料：

(1)本实验在实验四、五的基础上，在确定了徐朗中村所种植的作物种类及各

类作物种植的面积之后，进而拟定其轮作制。

(2)徐朗中村土地利用现状附图3。

四、作业：

1.设计徐朗中村的作物轮作制，并编写轮作计划书。

2.计算该村作物的复种指数。

实验四土壤耕作制设计

一、目的意义：

土壤耕作制是一套与种植制度相适应的土壤耕作措施体系。每一单项土壤耕

作措施在不同的气候、土壤、作物条件下有不同的作用和效果。因地制宜地选择

相宜的耕作方法，进而在轮作周期内组成一套土壤耕作体系，是改善农田肥力条

件培肥地力，促进轮作期间作物均衡增产的重要手断，本实验要求学生运用所学

知识，根据掌握资料，练习土壤耕作制的拟定方法。

二、方法步骤：

(-)调查研究，收集资料：

在拟定土壤耕作制时，应对当地的自然条件、生产经济条件及作物栽培等进

行详细的调查了解，作为拟定土壤耕作制的依据。

1.作物种植制度和轮作倒茬方式：它是拟定土壤耕作制的主要依据，并了解

轮作中各种作物的播种期和收获期，作物品种搭配以及作物栽培技术等。

2.土壤条件及土壤灌水施肥制度，了解地形地势，土壤类型及土壤质地分布,

土壤盐渍化程度，土壤生产性能、宜耕期长短，水利设施及灌溉制度，施肥种类、

施用方法和时间，绿肥作物的栽培及翻压时间、方法。

3.气候条件，特别是气温，降水蒸发量、土壤封冻及解冻期，干旱风及霜冻

等自然灾害的发生规律。

4.当地土壤耕作的主要经验：秋播，春播及填闲作物以及休闲期的土壤耕作

措施与方法，深耕、浅耕及免耕的运用及其效果。基本耕作与播前耕作措施的配

合，耙瓣保墉及防止水土流失的经验等。

5.农机具及劳畜力条件：拖拉机及农具种类、数量，农田作业的机械化程度,

耕畜和劳力状况等。

6.田间杂草的种类、数量及危害程度。

(二)、根据轮作制度编制土壤耕作制计划书，填写土壤耕作制技术说明书。依

照“气候一作物-土壤”协调一致的原则，因地制宜，合理地组配各种土壤耕作

措施，使之成为一个整体，这里应注意几点：

1.各级土壤耕作措施应围绕作物轮作制度安排，措施与措施之间要相互配合,

为作物创造适宜的土壤环境条件。

2.主要土壤耕作措施，如深耕在整个轮作周期中原则上是三年安排一次，可

据情况适当安排深翻、深松、深耕、浅耕以及免耕。

3.土壤耕作措施与其它措施之间要密切配合，特别与灌水、施肥制的配合。

4.应注意提高劳动生产率、降低成本，尽量减少作业层次或采用联合作业，

在保证作业质量的前提下，注意经济效果。

（三）实验材料与作业：

根据实验三所得轮作制材料，制定徐朗中村各轮作区的土壤耕作制，并给出

说明与评价。

实验五土壤施肥制的设计

一、目的意义：

施肥的作用在于补充和协调土壤肥力因素，它是促进农作物稳产、高产的必

要条件。基于肥料的有限性及合理施用的必要性，按照生产的需要和实际的可能,

建立与复种轮作相适应的施肥制，是科学用肥的基础。

学习拟定施肥制的目的，在于使学生明确按不同轮作特点施肥的重要性，并

掌握施肥制的拟定方法，为设计一个生产单位的耕作制度奠定基础。本实验要求

根据轮作中各作物对养分的要求和在轮作中的地位，合理分配本单位的有机与商

品肥料，以求农田养分的平衡，生产的稳步发展。

二、原理：

施肥制拟定的基本思想在于弥补由于作物主副产品的收获而带离农田的养

分，使农田生态系统物质循环得以平衡，从而也才能保持地力连年不衰。故若保

证作物连年稳产，就应使施入土壤与作物带离土壤的养分得以平衡，保持养分平

衡所应施入的肥料量，通常由下列公式求得：

作物计划产量所需养分总量-原土壤提供养分量

施肥量（斤）=

肥料中养分含量X肥料利用量

原土壤提供养分量=无肥区作物♦量X形成百斤经济产量所需养分量

100

在缺乏具体数据时，经验值一般有机肥的当年利用率是33%左右，速效性化

肥的当年利用率为50%左右。据此求得了某计划产量下的施肥量后，可根据每一

作物的吸肥情况合理分配。

然而在本实验里，各作物所分派的肥料量在作物布局中已为所知（见徐朗中村,

各作物产量及所需肥水量），只是不知这些肥料能否补充由于作物生产所带走的养

分量，故首先需计算一下养分能否平衡，如平衡说明能维持计划产量，供过于求

可能会有增产，若供不应求时，其地力势必就会逐年下降，产量逐年降低，这种

情况下，就应作适当调整。

1.增加外源的肥料投入；

2.挖掘系统内部的养分潜力（秸杆及饼肥等）；

3.重新调整作物布局，改变种植方案，即改需肥多的作物为需肥少的作物，

多种养地作物。据条件而定。

三、实验步骤：

1.掌握本单位的作物布局情况，作物生长情况。以及轮作制中各轮作区的肥

力状况。

2.计算实现计划产量指标所需的养分量。

3.由分派的有机肥，无机肥来计划一下所能供给的养分量。

4.比较养分的供求平衡，若不平衡需作适当的调整。

四、作业：

根据所设计的徐朗中村轮作制度，设计相应的施肥制。

表1主要作物播种—成熟所需积温及生育期

作物积温(℃)生育期（天）

季节品种平选择代表品名

类型种类℃幅度平均选择指标幅度

型类型均指标

耐寒春小麦1700-1900

NO

低温冬小麦1900-2200

春早中熟2461-2882116-132

玉

早熟2060-23372175.32100-236081-938785±

米夏

中中熟2144〜25472343.52300-250085-1079795±

早熟2200±<100

温高春中熟2500-3000100~120

粱晚熟>3000>100

夏早中熟2100-2500

续表1主要作物播种——成熟所需积温及生育期

作物积温（℃）生育期（天）代表品名

季节品种选择

类型种类℃幅度平均选择指标幅度平均

型类型指标

特早熟1612~195717741770104~112109105

春早熟1952-21552051210093〜949495

谷

中熟2232-255024352400-2500100-119113105~120

子

早熟2089-20972093210083〜858485

夏

中熟2094-23682244220084-958990

中极早熟201823~22002013<120

早熟2695-27852751121-127

温中早熟2762-28602832128-135

早熟2753-29492851136-140

大豆夏

中晚熟2857~30392948141~145

晚熟2987-31633075>161

早熟2070-22812217<100

210

中熟2509~27502601101-110

续表1主要作物播种——成熟所需积温及生育期

作物积温（℃）生育期（天）代表品名

季节品种平选择

类型种类℃幅度平均选择指标幅度

型类型均指标

低限2100

喜甘春N90

N153200-3400

温薯

夏2600

水稻3600-3800

喜棉花2103600-4000>160

温花春

210

生夏

附表2回茬复种所需20℃积温

下茬作物

上茬作物+农耗所需积温选择概数

熟性种类

玉米4500-4800

早谷子4400-4700

冬小麦+三夏三秋+4600-4700

熟高粱4500

大豆4476

玉米4700-5000

中谷子4500-4800

冬小麦+三夏三秋农耗+4800-4900

熟高粱5000

大豆4929~5229

注：(1)三夏三秋农耗各10天400℃；

(2)冬小麦积温20℃1900-2200；

(3)夏大豆中熟品种生产上极少，绝大部分均为大于100天的早熟品

种。

附表3主要作物生理需水

适宜雨量

作物蒸腾系数需水特性

(mm)

冬小麦513380~800喜水，需水多

喜水，喜湿，

玉米368500~1000

需水多

高粱322430-630较耐旱

谷子271450~550耐旱

耐旱，无性繁殖,

甘薯250~500450

再生力强

大豆520-1000550-650喜水，喜温

水稻710喜水，喜温

棉花368〜469〜569〜650400-1000较耐旱

附表4主要作物所需土壤条件和因土种植

作物对土壤、肥力、土质、PH值的要求

适宜在各种土壤中生长。PH值6-8.5o土质：粘壤土适宜小麦

小

的生长，黄土、蒙金土好。小麦是胎里富作物，地肥产量高。

麦

砂质土，发小苗不发老苗，黏土不发苗。

对土壤肥力条件要求比较高，消耗土壤中的养分，有机质较多，

玉

要求土壤的通透性能好（玉米根系比小麦大10倍）。

米

对土壤质地要求不严格，PH值6.5〜7.0为宜。

谷对土壤质地要求不严，耐瘠、耐酸、碱、旱。

子喜高燥地，PH值中性最宜。

高粱适应性广，耐瘠薄，地力消耗；地力消耗厉害。耐盐碱、耐涝。

大豆对土壤要求不严，PH值在6.5为宜。肥地、薄地都可生长。

甘碱性大的二合土较好，较耐瘠薄。

薯消耗地力较厉害，较耐酸，PH5〜6为宜。

水只要能保水保肥，各种土壤都可种植。

稻一般以黏土为好。盐碱地经过洗碱可获得丰产。

棉任何土质都可生长。以土层松厚，通透性好，肥力中上等为宜。

花PH值6〜8,耐盐碱，盐分0.4%受害。

苜蓿要求土壤湿润，能耐旱，不耐涝。地下水位高对其生长不利。

糜黍耐旱、耐瘠。

大麦要求一定水分，怕涝、较耐瘠。

燕麦对土壤要求不严格

亚麻对土壤要求不严格，较耐寒。

表5降水南皮县各月各旬平均降水量（mm）

\

123456789101112全年

旬\

上0.51.93.16.78.322.456.163.325.19.06.22.1

中0.71.91.210.17.314.871.767.313.07.63.21.1

下2.01.51.97.114.934.0104.242.912.28.43.41.3

合计3.25.36.223.930.571.2232173.550.325.012.84.5638.4

表6气温南皮县各月各旬平均气温（℃）

\

123456789101112全年

旬\

-3.7-2.82.810.718.623.526.226.822.416.18.40.4

中-3.9-1.05.914.320.725.026.725.220.914.25.7-1.4

下-4.00.48.216.422.326.326.824.718.711.61.9-3.5

合计-3.9-1.25.713.820.624.926.625.620.613.95.3-1.612.6

图例

I：好地

II：轻盐碱地

III:中盐碱地

HI中一4

IV：重盐碱地

轻:粘壤质土

中:中壤粘土

粘:粘土质土

1：土壤肥力

一级IV中一4II中一2

2：土壤肥力

二级

3：土壤肥力

三级IV粘一4

4：土壤肥

力四级

图1徐郎中村土壤类型分布图

春谷100,0,0,0.5,0高粱100,0,0,0,0三级肥力

棉花20,0,0.1,0苜蓿500,0,0,0,0

•级肥力280

三级肥力120紫穗槐100,0,0,0,0

100

小麦-玉米450/70,100,80,5,90

棉花150,60,60,3,60

一级肥力200

一级肥力250

二级肥力220