(一)玉米田间作 (二)麦田间作 (三)棉田间作 (四)蔗田、蕉田、木薯田间作 第三节 我国主要种植方式的类型与分析 二、间作主要类型与方式图 大麦玉米间作中作物分布及根系分隔示意图 Location of intercropped crops and of root barrier in barley /maize intercropping 大麦 3 月 26 日播种,4 月 8 日出苗,7 月 19 日收获;玉米 4 月 21 日播种,5 月 1~3 日出苗,9 月 25 日至 10月 5 日收获,两作物共同生育期为 80 d 左右 大麦玉米间作是西北一熟灌区(如河西走廊)比较普遍的高产高效种植方式 甘蓝/棉花//番茄种植田间示意图 (三)蔗田、蕉田、木薯田间作 地区:广东、广西、福建等华南果园 模式:与豆类、食用菌、薯类、花生、蔬菜、瓜类等间作 效益: 甘蔗、香蕉、木薯前期生长缓慢、株行距大,漏光严重,间作可充分利用光、热、水、肥等资源 甘蔗、香蕉、木薯喜温耐热,为食用菌提供荫湿的良好生长环境,食用菌为甘蔗提供肥料 投入少、品质好、效益高,生态环保 技术:甘蔗、香蕉宽窄行种植,平均行距相当于单作 果园套种金福菇,既挖掘了土地潜力,又充分利用果园郁闭遮荫减少遮阳网具投入,栽培废料留在果园作为有机肥还可以改良果园,减少化肥施用量,提高水果产量和质量 发展果园套种金福菇,是一条节本增效、生态环保的农民致富新路子, 目前,这种模式已在浦北县广泛推广 三、套作主要类型和方式 旱田套作两熟制 小麦/玉米 小麦/棉花 小麦/花生 小麦/瓜菜 旱田套作三熟制 小麦/玉米/薯类(大豆) 小(大)麦/春玉米/秋玉米 水田套作多熟制 水稻/小麦直播套作 双季稻/绿肥套播种植 一年两熟 北方填闲种植 麦田两熟 小麦玉米两熟主要分布于黄淮海地区以及鄂西北、川东、湘西、贵州等地 小麦大豆两熟主要分布于黄淮海平原与江淮丘陵的大豆集中产区,需热量略少与麦玉米 小麦棉花两熟,棉花生育期较长,麦棉两熟需积温较多,≥10℃积温最低在4000-4500℃,一般要求在5500-6200℃ 小麦花生两熟分布在花生主产区的黄淮海平原 小麦甘薯两熟主要分布在旱地或丘陵坡地稻田两熟 以麦稻两熟为代表,集中分布于≥10℃积温在4500-5200℃的北亚热带地区 主要分布区 江淮平原丘陵 西南地区 长江中下游平原及华南丘陵山地 麦稻两熟方式中单季稻生长季较充裕,可选用生育期较长的品种,增产潜力大,并省工节本 此外,还有大麦、油菜、马铃薯、烤烟、蚕豆等其他冬作与单季稻构成的两熟方式一年三熟 水田三熟制 冬作双季稻三熟,包括麦稻稻、油稻稻、蚕稻稻、肥稻稻、薯稻稻等形式,分布在上海、浙江、江西、湖南、湖北、皖南、苏南及华南各省 对生长季节利用较充分,全生育期在长江流域445-450天,通过两季秧田能多利用75-80天的生育期,粮食生产潜力大 旱田三熟 以云贵丘陵旱地的小麦/玉米/甘薯三茬连套为代表,可争取近100天的生长期,同时可躲避伏旱 两旱一水三熟 在热量条件可满足三熟制的地区,由于水源的限制,或为调整饲料结构的需要 如小麦—玉米—水稻(皖南、四川、苏南、湖南),小麦—稻—花生(福建、广东)等 热三熟 在≥10℃积温7000℃以上的南亚热带地区,包括闽南、粤中南、桂南、滇西南和台湾省,冬季已无霜 形成甘薯—稻—稻、花生—稻—稻等全为喜温作物的三熟制 2.玉米与甘薯的间作 地区:各地都有部分种植,以山东、河北、四川、河南较多 生态适应性:光温、营养、株型等的适应性互补 以甘薯为主时的模式: 甘薯按既定行、株距,每隔4-6行,套种1行玉米;玉米株距依甘薯行数多少而定 玉米宜选用早中熟品种,适时早播,以减少旺盛生长期矛盾;甘薯用耐荫短蔓丰产品种 加强肥水供应 效益: 3.玉米间作马铃薯 地区:北方广大地区和南方丘陵山区 互补: 模式:行比1-2:2,马铃薯行株距同单作,玉米行距缩小 马铃薯选用株型紧凑、结薯集中、早熟丰产品种;玉米选用中、晚熟高产品种 效益 (二)棉田间作 应用地区:黄河流域棉区、长江流域棉区 模式:棉花间作花生、绿豆、早熟蔬菜、早熟西瓜等 效益:棉花密度与产量基本不减或略减,增收副作物,纯收益一般是单作棉花的1-3倍,如棉花//甘蓝,3.5倍 技术: 棉花密度与单作相当、宽窄行种植,在宽行内间作,显蕾前收获 促早熟措施 (一)玉米田间作 应用地区:从东北到西南的玉米种植带地区 模式:玉米间作大豆、马铃薯、菜瓜、甘薯等 效益:生态适应性多方互补,增产10-30% 技术: 行比: 以玉米为主时,玉米密度与产量不减而增种大豆;玉米与大豆行比为2-4:2-3;玉米宽窄行种植,窄行距缩小为40-50cm 以大豆为主时,玉米与大豆行比为1-2:4-8;机械化条件下行比为4:4 玉米选择株型紧凑、抗倒伏的中晚熟品种,大豆选择耐荫的早中熟品种 水肥管理中以株定肥 1. 增加了采光数量 伞状结构,改平面受光为分层立体受光,减少漏光损失 2. 提高了光合效率 变强光为中等光,增加有效受光面积,减少光饱和损失 采光异质互补,喜光作物与耐荫作物的组合 3. 改善通风与CO2及温度、湿度等田间小气候状况 发挥密植效应,提高LAI (一)空间上的互补与竞争(光资源) 项目栽植密度(m) 纯粮田 (对照) 4×4 4×6 4×8 4×10 气温(℃) 25.2 27.0 28.0 29.5 30.0 空气相对湿度 60.0 57.4 55.1 53.8 53.1 风速降低(%) 62.1 43.2 26.5 20.9 100 蒸发量降低(%) 44.7 29.0 19.2 12.8 100 土壤含水量(%) 21.3 21.2 21.7 21.8 16.7 表 枣粮间作对农田小气候的影响 竞争——表现在间套作中的高位对矮位作物的遮荫 矮作受光叶面积减少、受光时间缩短,光合效率降低,生长发育不良 遮荫的程度决定于高 度差、株型、矮作的幅 宽等,作物类型 技术调控 (一)空间上的互补与竞争(光资源) 1. 套作充分利用生长季节效果显著,在时间上集约利用自然资源和社会资源 套作中两作物生长期的差异使其吸收水肥最多的生长盛期前后错开 同时也存在时间上的竞争 2. 间作也强调时间上的一定互补,避免作物生长旺盛期间资源的激烈竞争 (二)时间上的互补与竞争 (光热水肥资源) 1.间套作可以互为补充地、全面均衡地利用地力 不同作物根系分布深浅与吸收范围的差异 不同作物根系吸收水分和养分种类与数量的差异 2.也存在种间水肥的竞争 影响因素:种类与品种特性、生育阶段、间距、水肥供应状况及种植密度等技术调控 (三)地下因素的互补与竞争(水肥资源) 小麦大豆间作 间套作中营养元素竞争与互补关系成为当前研究热点 同位素标记法的运用 1.间套作可以互为补充地、全面均衡地利用地力 不同作物根系分布深浅与吸收范围的差异 不同作物根系吸收水分和养分种类与数量的差异 2.也存在种间水肥的竞争 影响因素:种类与品种特性、生育阶段、间距、水肥供应状况及种植密度等技术调控 (三)地下因素的互补与竞争(水肥资源) (四)生物间互补与竞争 1. 减轻病虫草害和旱涝风等灾害改善田间小气候不利于病虫草害发生 害虫天敌增多 作物抗逆性不同而减轻灾害损失 作物阻隔减少病虫接触传染 化感作用(他感作用)注意间套作也可能加重某些病虫草害注意监控与防治 灾害影响效应 (四)生物间互补与竞争 2. 边际效应 边际优势:间套作中的高杆作物边行通风条件好、根系吸收范围大、吸收能力强,生长发育状况及产量优于内行的现象 边际劣势:间套作中的矮作,边行生长发育状况及产量劣于内行的现象 表 不同作物与玉米间作的边行效应(以单作产量为100%) 作物种类 边1行 边2行 中间行 大豆 93.4 96.8 103.0 谷子 49.7 80.1 91.0 花生 67.3 83.0 85.0 甘薯 61.2 73.9 81.0 棉花 36.8 55.7 71.0 马铃薯 86.3 100.2 99.7 边际效应的影响因素 作物种类与品种特性 地力条件、种植密度 高度差、株型 种植方式、间距、行向 (四)生物间互补与竞争 在生产实践中要采取技术措施,尽量发挥边际优势,减轻边际劣势以提高作物总产量 三、 间套作的农业技术(一)作物类型与品种的选配 1. 生态适应性的选配 竞争排斥原理及生态位理论是构建合理人工复合群体的主要理论依据 选择生态位有差异性的作物及其品种 作物生态适应性要大同小异(一)作物类型与品种的选配 2. 形态和生育特征特性对应互补 株型、叶形、根形等互补 生育期长短、早晚交错等 3. 综合效益高于单作 如我国当前种植面积较大的麦棉套作和粮菜间套作等 甘蔗间种大豆(湛江) 甘蔗间种大豆高产栽培技术项目,是2007年4月3日市政府、华南农业大学、省农垦总局三方签订共建现代农业框架协议书的首批13个合作项目之一,在广东大华糖业公司和华海农场分别建设80亩和58亩甘蔗间种大豆试验示范区。
? 浙江兰溪棉花套作荷兰豆 宁夏引黄灌区农牧结合种植模式的效益评价 序号种植模式 粮食产量(103kg/hm2) 饲草产量 总能量 光能利用率(%) 1 春小麦/籽粒玉米//饲用甜菜 15.7 31.8 1482.2 1.4 2 春小麦/籽粒玉米//青贮玉米 15.7 36.7 1265.3 1.5 3 冬小麦—青贮玉米 6.5 30.2 655.1 1.2 4 冬小麦/籽粒玉米//饲用甜菜 17.0 31.8 1578.3 1.5 5 冬小麦/籽粒玉米//苏丹草 17.0 24.8 848.1 1.3 6 冬小麦/饲用甜菜 6.5 30.6 1080.0 1.2 7 春小麦—青贮玉米 5.6 18.4 578.0 1.1 8 黑麦-水稻 11.3 27.5 1163.3 1.2 9 春小麦/饲用甜菜 5.6 18.2 746.8 1.2 10 春小麦/籽粒玉米(对照) 15.7 20.6 844.9 0.9 宁夏引黄灌区农牧结合种植模式的效益评价 序号种植模式 劳动生产率(元/劳.年) 净收益 (104元/hm2) 产投比 水分生产率(%) 1 春小麦/籽粒玉米//饲用甜菜 162 2.22 3.7 9.5 2 春小麦/籽粒玉米//青贮玉米 225 1.51 3.0 10.0 3 冬小麦—青贮玉米 185 1.54 2.8 8.5 4 冬小麦/籽粒玉米//饲用甜菜 170 2.07 3.1 6.7 5 冬小麦/籽粒玉米//苏丹草 135 1.28 2.9 5.5 6 冬小麦/饲用甜菜 160 1.57 2.8 6.2 7 春小麦—青贮玉米 170 1.26 2.8 8.0 8 黑麦-水稻 205 1.54 2.8 5.3 9 春小麦/饲用甜菜 131 1.06 2.5 5.4 10 春小麦/籽粒玉米(对照) 125 0.99 2.4 3.9 (二)复合群体田间结构配置 合理的田间结构是能否发挥复合群体充分 利用资源的优势、减少竞争的关键 甘蓝/棉花//番茄种植田间示意图 1. 密度与行株距 提高种植密度是间套作增产的中心环节 高位作物或主作物一般要适当加大种植密度,矮位作物的密度一般较单作时略低些,增加总密度 发挥密植效应 经验作法: “挤中间,空两边” 高位作物宽窄行、宽行密株种植 生产实践中,结合生产目的、作物耐荫性、土壤肥力等具体考虑 (二)复合群体田间结构配置 2.幅宽与行数、行比 一般高位作物的行数易少、幅宽易窄,矮位作物行数易多、幅宽易大 根据边际效应、生产目的、机械化条件确定 3.间距 间距过大?间距过小? 可根据矮位作物耐荫程度和共处期长短定 (二)复合群体田间结构配置 4.带宽 带宽是间套作的各种作物顺序种植一遍所占地面的宽度,种植基本单元的空间尺度 带宽过宽?带宽过窄? 影响因素 作物与品种特性 土壤肥力状况 机械机具条件 (二)复合群体田间结构配置 (三)作物生长发育调控技术 适时播种,保证全苗 间套作适宜播栽期的确定既要考虑适当错开旺盛生长期、减少种间竞争,又要照顾到每一作物的各生长阶段都处于适宜时期 套作时期是套作成败的关键之一,套作过早与过晚均不利 如小麦玉米套作的“宽背早套”与“窄背晚套”模式时间 2. 加强肥水管理 强调以株定肥,即根据实际种植株数确定施肥量 采用高低畦、打畦埂等便于分别管理的方法 如麦棉套作 加强矮位作物的肥水管理 共处期早施肥、早补苗、早中耕等 前作物收获后抢时间水肥猛促,促弱苗向壮苗迅速转化 (三)作物生长发育调控技术 3.调控作物生长发育 应用缩节胺、乙烯利等植物生长调节剂调控作物生长发育进程、塑造理想株型,达到控上促下的效果 在农林间作中常采用对林(果)木定期修剪的方法 4. 综合防治病虫害 5. 早熟早收 (三)作物生长发育调控技术 湖南省常德市鼎城区甜瓜//棉花/榨菜种植模式 棉花 123 4 56789 10 11 12 (月)甜瓜 榨菜 榨菜 过去棉花小麦复种生长周期长、收益低 实行棉、瓜、菜间套作后,按2003年价格实际产值调查,每亩分别获棉花、甜瓜、榨菜产值1700元、1000元、600元左右,每亩棉瓜菜套种综合产值3300余元,摸索出了一套棉瓜菜高效套种模式 地下肥水与地上生长空间竞争矛盾较小 一年两熟 北方填闲两熟 麦田两熟 稻田两熟 一年三熟 水田三熟 旱田三熟 两旱一水三熟 热三熟 一、复种主要类型与方式 第三节 我国主要种植方式的类型与分析 123456789101112 (月) 123456789101112 (月) 小麦小麦小麦 小麦小麦 广东 昆明 贵州贵阳 苏北 皖北 水稻小麦 小麦 湖南中部 小麦 郑州 麦稻两熟方式与作物历 晚稻 水稻 水稻 水稻 水稻 水稻 早稻 小麦 小麦 小麦 小麦 小麦 宁夏银川 水稻 上海 小麦 小麦 耕作学第三章 种植方式 耕作实验一各地区作物结构变化分析 在西北、东北、黄淮、长江中下游、西南、华南地区各选一个省,查找1980年与2010年各类作物播种面积数据,绘制作物结构饼图; 对作物结构在地区和时期之间的差异进行对比与归纳分析。
交电子稿作业,Excel或Word格式皆可! 总面积 稻 谷 小 麦 玉 米 豆 类 薯 类 油 料 棉 花 蔬 菜 果 园 茶园 7608 2234 1734 378 338 90 812 354 1161 190 156 2006年江苏省农作物播种面积(千公顷) 第一节 间混套作 一、 间混套作及其在农业生产中的作用 二、 间混套作的效益原理 三、 间混套作的农业技术 一、间混套作及其在农业生产中的作用 (一) 间混套作及其相关概念 (二) 间混套作在农业生产中的作用 (三) 间混套作的发展展望 单作有什么特点? 单作 耕作学第三章 间混套作 耕作学第三章 间混套作 小麦/棉花 棉花 123 4 567 89 10 11 12 (月)小麦 140cm 40 30 棉花 小麦 20 小麦 麦棉3:2式套作 123 4 567 89 10 11 12 (月) 夏大豆 夏玉米 春玉米 春大豆 玉米//大豆 耕作学第三章 间混套作 间作与套作的区别? 例如:玉米大豆间作产量 玉米:349公斤/亩 大豆:57公斤/亩 同样条件下玉米、大豆单作产量 玉米:372公斤/亩 大豆:75公斤/亩 怎样衡量间套作土地利用效率? 怎样衡量间套作土地利用效率? 4. 土地当量比(land equivalent ratio, LER):为了获得与间混作中各个作物同等的产量,所需各种作物单作面积之比的总和 其中:Yi 第i个作物在间混套作下的实际单产Yii 该作物在相同条件下单作的实际单产m 间混作中涉及的作物数目 产值当量比 例如:玉米大豆间作产量 玉米:349公斤/亩;大豆:57公斤/亩 玉米、大豆分别单作产量(同样条件下) 玉米:372公斤/亩;大豆:75公斤/亩 土地当量比的计算 LER =(349/372)+(57/75)=0.94+0.75=1.69>1 表明玉米大豆间作较单作土地利用率提高了69%,增产效果十分显著 (二)间混套作在农业生产中的作用 增产 在空间和时间上集约利用农业资源,是我国作物增产的重要途径 增效 有利于农村经济发展 稳产保收 提高农业生产抵抗灾害的能力 缓解作物争地的矛盾 有利于农业全面发展 减轻农药与化肥使用量,降低水土流失,保护农田生态环境 木薯间作大豆“华南大豆与木薯、甘蔗等作物间套作配套技术研究与示范”项目是农业部公益性行业(农业)科研专项“提高复种指数增加粮油播种面积与保护农田生态环境的技术研究与示范”的子项目(2010年) 类 型 跳 蛛 科 四 蛛 科 金 蛛 科 肖 蛛 科 …… 胶茶群落 22.5 30.0 9.64 8.35 …… 纯茶园 9.79 5.00 5.30 5.65 …… 前者占 后者% 229.8 599.4 181.9 147.8 …… 表1 胶茶群落与纯茶园中蜘蛛数量比较 类 型 5月 6月 7月 8月 …… 合计 胶茶群落 2.4 1615.4 202.1 214.4 …… 2091.2 …… 2765.1 纯茶园 11.25 2158.2 332.1 79.8 表2胶茶群落与纯茶园水土流失比较(两年平均流失量, kg/hm2)? Both theory and observation indicate that genetic heterogeneity provides greater disease suppression. In Yunnan Province, China—genetically diversified rice crops were planted in all the rice fields in five townships in 1998 and ten townships in 1999. Control plots of monocultured crops allowed us to calculate the effect of diversity on the severity of rice blast, the major disease of rice. Genetic diversity and disease control in riceZhou Youyong et al. Nature, 406, 718-722?Disease-susceptible rice varieties planted in mixtures with resistant varieties had 89% greater yield and blast was 94% less severe than when they were grown in monoculture. The experiment was so successful that fungicidal sprays were no longer applied by the end of the two-year programme. Our results support the view that intraspecific crop diversification provides an ecological approach to disease control that can be highly effective over a large area and contribute to the sustainability of crop production. Genetic diversity and disease control in riceZhou Youyong et al. Nature, 406, 718-722 (三) 间混套作的发展展望 1)历史悠久,分布广泛 2)类型方式多样,逐步向规范化发展 3)集约种植水平不断提高,向高效益化发展 甘蓝/棉花//番茄种植田间示意图 耕作学第三章 间混套作 包括不同农作物间的间作(粮粮、粮经、粮菜、粮牧等)和农林间作、农(林)菌间作 杏麦间作田间景象 平作 垄作 枣麦间作田间景象 平作 垄作 农林间作类型 茶农间作 桑农间作 林牧间作 杉药间作 …… 胶茶间作 胶粮间作 樟粮间作 …… 桐粮间作 枣粮间作 …… 黄河中下游 江淮流域 红壤丘陵 地区 云南山区 柑茶间作 柑豆间作 茶农间作 …… 东北林区 林药间作 林菌间作 …… 间套作复合群体内存在种间关系,即种间互补(Facilitation)与竞争 (Competition) 互补和竞争关系主要体现在三个方面:时间上、空间上和资源质量上 当竞争作用>互补作用时,表现为系统劣势;当竞争作用