耕作学Chapter 4

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,耕作,学,Chapter 4,复 种,sequential cropping,1.1,复种的概念,1,、复种,(Sequential cropping),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。,耕作学,第四章 复 种,Section 1,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：,对耕地较长时间的占用（时空排他性），,需要较多的生产投入（投入排他性），,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，缺少任一特性都不能算是作物种植意义上完整的“一季”。,复种的方式：,平播,sowing/planting after previous crop harvesting,如小麦,玉米,套作,relay intercropping,如小麦,/,玉米,移栽,transplanting,如小麦,水稻,再生,ratooning,中稻,再生稻,耕作学,第四章 复 种,2,、复种指数,全年作物总收获面积,耕地复种指数,=-100%,耕地面积,一个地区、单位内 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,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度的高低,国际上通用的种植指数（,Cropping Index,）的含义与复种指数相同。,耕作学,第四章 复 种,3,、熟制,一年内同一块田地上种植作物的季数,耕地利用程度的一种简便表示方式,一年两熟（,double cropping,）：,Winter wheat-summer maize,一年三熟（,triple cropping,）：,Winter wheat-early rice late rice,二年三熟（,three harvests in two years,）：,Spring maize winter wheat summer sweet potato,4,、,休闲,(fallow),在可种植作物的季节不耕不种或只耕不种,有季休,（冬闲、夏闲、秋闲）,、年休,间接恢复地力（干湿、冻融交替，有机质分解）,耕作学,第四章 复 种,5,、撂荒,(shifting cultivation),较长时间弃而不种，待其恢复地力后再开垦种植的利用方式,多年休闲,休闲年份超过轮作周期的,2/3,以上,耕作学,第四章 复 种,1.2,我国复种的发展,历史悠久,西汉，范胜之书（公元前,1,世纪），谷子,小麦,东汉（公元,2,世纪），小麦,豆，麦,稻,世纪，再生稻，三熟制,上世纪,50,年代以前发展缓慢,上世纪,50,年代以后发展很快,耕作学,第四章 复 种,1.3,复种的作用,1,、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：,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。,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国。,耕作学,第四章 复 种,年份,扩大耕地面积,提高复种指数,面积,(10,4,hm,2,),贡献率,(%),深度开发指数,贡献率,(%),19791980,335.5,21.7,10.6,24.1,19811985,345.9,14.5,17.2,41.0,19861990,245.8,16.8,14.0,50.6,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,2,、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、菜等作物争地的矛盾，促进全面增产。,耕作学,第四章 复 种,年代,(,公元,),耕地,(,百万亩,),人口,(,万,),人均耕地,(,亩,),2,年,(,汉,),145,年,(,汉,),775,年,(,唐,),1110,年,(,宋,),1578,年,(,明,),1661,年,(,清,),1776,年,(,清,),1933,年,(,民国,),1949,拄,1965,正,1981,年,2004,年,1 00l,842,1430,1 304,701,549,742,1 249,l470,l 688,约,1500,5959.5,4952.4,5291.9,10110.0,6079.2,10470.7,20809.6,44448.7,54000.0,72538.0,101 346.0,16.8,17.0,27.0,12.9,11,6,5.25,3.60,2.85,2.71,2.33,约,1.5,约,1.4,3,、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。,4,、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。,复种是劳力和技术密集型集约农业。,耕作学,第四章 复 种,2.1,提高光能利用,E=P.L.D,E,光能利用率,P,光合效率,L,叶面积,D,光合时间,提高,P,？,NO!,玉米：决定产量的是叶面积,小麦水稻,：,P,野生大于栽培，,Y(ield,),栽培大于野生,甘薯、棉花、大麦、苜蓿,：,P,显著差异，,但,Y,与,P,不相关,育种工作未出现突破,耕作学,第四章 复 种,Section 2,复种的效益原理,提高,L,？,NO!,产量与光和叶面积在一定范围正相关,叶面积过大：,叶片互相遮荫；,叶片平均受光强度减少；,叶片净光合率下降；,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,耕作学,第四章 复 种,提高,D,？,YES.,沈阳，种植一季玉米浪费,15%D,南宁，种植一季玉米浪费,70%,热带雨林，年产,990g/m,2,耕地仅,290g/m,2,耕地面积占陆地面积,11%,，生物产量仅占,1%,熟制,复种组合,生育期,(d),经济产量,(kg/,亩,),生物产量,(kg/,亩,),光能利用率,（,%,）,一熟,中稻,(,汕优,63),148,620,1302,0.73,二熟,早稻,(,广四,)-,晚稻,(V64),230,953,1957,1.08,二熟,玉米,(,掖单,4)-,晚稻,(,汕,63),257,1096,2565.1,1.48,三熟,大麦,-,早稻,-,晚稻,(,沪,4)(V49)(V64),421,1270,2691.8,1.50,三熟,大麦,-,玉米,-,晚稻,(,矮早,3)(,掖单,4)(V64),421,1306,2914,1.71,长沙地区不同熟制的生育期与光能利用率（,1988,）,耕作学,第四章 复 种,D,长不一定一定能增产,耕作学,第四章 复 种,熟制,作物组合,D,LAI,LAI-D,产量,(kg/,亩,),E,（,%,）,一熟,春玉米,120,1.62,194.4,752.6,0.44,二熟,小麦,170,0.82,139.4,544.7,0.43,夏玉米,84,1.54,133.6,561.3,0.33,合计,254,273.0,1106.0,0.76,二熟,小麦,170,0.75,126.6,529.7,0.42,套春玉米,96,0.76,173.4,698.7,0.41,合计,266,300.0,1228.4,0.83,二熟,小麦,170,0.29,49.4,196.0,0.15,套春玉米,109,0.53,57.8,250.0,0.15,合计,279,107.2,446.0,0.30,不同熟制下,L-D,与产量的关系,提高,D,应在一定,L,基础上，农田作物产量与叶日积高度相关,耕作学,第四章 复 种,LAI,D,A,B,耕作学,第四章 复 种,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,(L,H,Allen,等，,1976),不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生产条件差时，复种的效果一般也较差。,2.2,提高对热量资源的利用率,1,）生长季节集约利用,作物种类,早熟性,(M.N.,卡拉柯夫,),生育期（天）,特早熟,175,耕作学,第四章 复 种,熟制与季节利用指数,(,长江流域,),熟制 利用天数 剩余天数 季节利用指数,一熟稻,150-180,天,180-200,天,0.5,麦稻两熟,330-350,天,15-35,天,0.95,油稻稻三熟,450-470,天,-85-105,天,1.25,2,）,积温的集约利用,教材,P83-84,耕作学,第四章 复 种,2.3,提高对水资源的利用率,耕作学,第四章 复 种,华北地区麦玉两熟对水分的利用率,耕地,类型,作物,组合,北京,曲周,总耗水量,(mm),产量,(kg/,亩,),总耗水量,(mm),产量,(kg/,亩,),水浇地,小麦,387,437.5,497,399.5,玉米,463,467.4,386,430.5,小麦,-,玉米,829,907.5,884,798,旱地,小麦,233,276,299,314,玉米,269,341,367,307.5,小麦,-,玉米,498,513,666,643.5,1,）增加利用次数，一亩变两亩,2,）延长利用时间，低产变高产,3,）提高了对土壤肥力因素的利用强度,2.4,提高对土地资源利用率,耕作学,第四章 复 种,3.1,热量条件与复种,1.,年均温,一熟带,16-18,摄氏度,耕作学,第四章 复 种,Section 3,复种的条件,2.,积温,熟制,10,积温,0,积温,一年一熟,3600 5000 5800,一二熟制带分界线,长城，辽南,4000,，华北,4100,，甘肃,4200,左右,二三熟制带分界线,长江中下游，长江口,5700,，中下游,5900,，上游,6100,（,0,积温,),耕作学,第四章 复 种,热量带,10,积温,10,天数,熟制特点,寒温带,1600-1700,100,喜凉作物一熟带,中温带,1700-3100-3400,160,喜温作物一熟与填闲区,暖温带,3400-4200-4500,200,一年二熟与二套熟区,北亚热带,4500-5000-5300,240,稻麦二熟,双季稻早三熟区,中亚热带,5300-6500,300,中三熟,晚三熟区,南亚热带,6500-8000,365,热三熟,三季稻区,热 带,9000-10000,365,稻周年作,热作,赤道带,10000,365,稻周年作,热作,热量带与复种的关系,耕作学,第四章 复 种,热量带,10,积温,10,天数,熟制特点,寒温带,1600-1700,100,喜凉作物一熟带,中温带,1700-3100-3400,160,喜温作物一熟与填闲区,暖温带,3400-4200-4500,200,一年二熟与二套熟区,北亚热带,4500-5000-5300,240,稻麦二熟,双季稻早三熟区,中亚热带,5300-6500,300,中三熟,晚三熟区,南亚热带,6500-8000,365,热三熟,三季稻区,热 带,9000-10000,365,稻周年作,热作,赤道带,10000,365,稻周年作,热作,计算复种方式所需要的积温量,T=(,ct+ft-st,),移栽复种,T=(,ct+ft-rt,),套作复种,T,具体复种方式所需积温,Ct,复种方式所含作物全生育期需积温,Ft,农耗期积温,St,苗床或秧田期积温,Rt,套作共生期积温,耕作学,第四章 复 种,气候保证率,3.,生长期,熟制 无霜期 ,10,天数,一年一熟,140150,天,250,天,230,天,4.,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。,云南高原的西蒙（海拔,4900m,）,10,积温,5100,，但最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,10,积温无为,5100,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。,耕作学,第四章 复 种,3.2,水分对复种的影响,1,、降水量,华北两年三熟，需耗水,400-500mm,，麦玉米两熟需水,700-900mm,长江流域双季稻需水,1125-135