教学目的

和要求

使学生掌握作物布局和作物生态适应性的相关理论知识

重 点

难 点

作物布局的含义、意义、内容、依据、拟定作物布局的步骤、作物生态适应性及产业结

构调整等。研究法。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节作物布局的意义与原则

一、作物布局的含义

作物布局(Crop composition and distribution)是指一个地区或生产单位作物结构与空间配置的总称。它包括两方面的含义，一方面包括该单位种植作物的种类和品种及其比例；另一方面包括各作物及品种的空间配置，即作物布局要解决的是种什么，种多少和种在哪里的问题。

二、作物布局在农业生产上的意义

1. 作物布局是种植业较佳方案的体现者

作物布局的过程是综合平衡各方面关系的过程，也是对各方面资源的利用布局的过程。作物布局在各单位所体现出来的是作物种植计划，是组织与领导农业生产的一项重要布置。它是种植制度的基础。

2．作物布局是农业生产布局的中心环节

三、作物布局的原则

（一）人的需要是前提

人的需求包括两方面，一是自给性的需要，主要是食品、燃料、饲料、肥源等的需要；二是社会的需求，包括国家和市场的需求，它往往以商品的形式出现，主要是粮食、肉类、工业原料作物及精神生活等的需要。

（二）生态适应性是作物布局的基础

生态适应性是客观存在的。作物生态适应性(ecological adaptation)就是农作物的生物学特点及其对生态条件的要求与当地实际外界环境相适应的程度。对作物布局起决定性作用的因素：气候因素，尤其是热量和水分，其次是地学因素，即母质、土壤、地貌。因此在制定作物布局方案时，首先应根据作物生态适应性实行因地种植 其次要趋利避害，发挥优势。不同地区之间生态条件是有差别的。

（三）社会经济与科学技术因素是作物布局的重要条件

承认作物生态适应性是作物布局的基础，并不意味着一切要服从于自然，社会经济与科学技术因素对作物布局的影响也是很重要的。具体讲：

1经济效益：提高经济效益是选择作物的最主要的依据之一，这一点前些年有所忽略。

2市场与价格：市场容量、市场远近、价格高低、直接关系到农民的经济收益，也就影响到一个地方的作物布局。

3人地比

4水利

5肥料：必须本着供求平衡，并略有余的原则。

6劳畜力机械化程度：特别是技术性强的作物，如棉花、蔬菜。

四、作物布局的内容与步骤

（一）明确对产品的需要

包括自给性与商品性需要两大部分。

(二)查清环境条件

包括自然条件和社会经济科学技术条件。

(三)农作物生态适应性的确定

通过作物生物学特性与环境因素的平行分析法，地理播种法，地区间产量与产量变异系数比较法，产量、生长发育与生态因子的相关分析，生产力分析法等，区分出各种作物生态适应性的程度。

(四)作物生态区、种植适宜区的划分与适生地的选择

在确定作物生态适应性的基础上，可以划分作物的生态区划，从光、热、水、土等自然生态角度区分作物的生态最适宜区、适宜区、次适宜区与不适宜区。在光热水土的基础上考虑水利、肥料、劳力、交通、工业等条件,作物的生态经济适宜区可划分为四级：最适宜区、适宜区、次适宜区、不适宜区。

(五)作物生产基地和商品基地的确定

选定了适宜区和适生地，再结合历史生产状况和远景生产任务，大体上可以选出某种作物的集中产地。进一步则在集中产地中选择商品生产基地。

(六)作物组成的确定

1．种植业在农业中的比重

2．粮食作物与经济作物、饲料作物的比例

3．春夏收作物与秋收作物的比例

4．主导作物和辅助作物的比例

5．禾谷类与豆类的比例

(七)综合划分作物种植区划或配置

在确定作物结构(同时考虑到复种、轮作和种植方式)后，进一步要把它配置到各种类型土地上去，即拟定种植区划，划出作物现状分布图与计划(或远景)分布图。

(八)可行性鉴定

(1)是否能满足各方面需要；(2)自然资源是否得到了合理利用与保护；(3)经济收入是否合理；(4)肥料、土壤肥力、水、资金、劳力是否平衡；(5)加工储藏、市场、贸易、交通等可行性；(6)科学技术、文化、教育、农民素质方面可行性；(7)是否促进农林牧、农工商综合发展等。

第二节作物生态适应性

一、作物对光的适应性

光资源对作物的影响一般以光质、光量、光时作为指标：

光质：即光谱成分。

光量：指光强度，即光通量。

光时：指光照时间，包括太阳实照时间与可照时间（日出-日落），也可以日照百分率表示。

光对作物的分布的作用：

1．C4与C3作物的分布：

2．喜光与耐荫作物的分布：

3．长日照与短日照中作物的分布：

二、作物对热量（温度）的适应性

（一）作物对热量的要求：

1。常用的温度指标

（1）积温：≥0℃的活动积温，≥10℃的活动积温。还有有效积温。

（2）三基点温度：即最适、最低和最高温度。

（3）生物学下限温度：是指作物有效生长的下限温度。

（4）生育期天数

（5）无霜期长短

（6）界限温度：最热月平均温，各月最高温度，最冷月平均温度，各月最低温。

2。作物对温度的适应性

喜凉作物：喜凉作物又可分为两种类型：喜凉耐寒型，喜凉耐霜型

喜温作物：这类作物又大致可分为三种类型：温凉型，温暖型，耐热型

亚热带及热带作物：

（二）我省热量资源及特点

1．热量资源分布

气温：我省年平均气温3.5-14℃， 总的趋势是，有北向南升高，有盆地向高山降低。积温和无霜期的分布与气温分布趋势一致，由北向南，由高向低增加。

积温：我省各地日平均气温稳定≥0℃期间的总积温为2500-5100℃，≥10℃期间的总积温为2000-4600℃（T_≥0℃-T_≥10℃≈500℃）

无霜期：指春季最后一次地面最低温度≤0℃的次日起到秋季最先一次地面最低温度≤0℃前一天止之间的持续天数。我省无霜期介于80-205天之间。

寒冷度=∑（低于5℃的各月平均气温-5℃），是划分小麦种植带的指标。＜-75℃，无春小麦区；-60—-75℃，局部春小麦区；-50—-60℃，春小麦区；-35—-50℃，晚冬麦区；-23—-35℃中冬麦区；＞-23℃早冬麦区。

2．我省热量资源的特点

（1）冬冷夏热，寒暑变化剧烈，气温年较差大（最热月平均温度-最冷月平均温度）

（2）昼夜温差大，积温有效性高，有利于作物干物质的积累

（3）雨热同期，水热利用率高

（4）春季升温迅速，秋季降温急骤

（三）我省作物的热量分带

热量是进行作物布局的主要依据，我省气象局，根据我省热量资源（≥0℃积温，80%保证率）和作物对热量的要求，把全省分为六个作物带：温热作物带、温暖作物带、温和作物带、温凉作物带、温寒作物带、高寒作物带。

三、作物对水分的适应性

（一）作物对水分的要求

1.指标

与作物布局有关的主要水分指标有：

①年降水量及其季节分布：常用此划分干湿气候带

②干燥度： ∑t_≥10℃—≥10℃积温 R—≥10℃积温期间，同期降雨量

③地下水埋深

④灌溉程度

⑤潜在蒸腾蒸发（PET）（蒸散）：在地表全部覆盖及土壤水分充足情况下的植物蒸腾与土壤蒸发的量，它决定于辐射、温度、湿度与风速。

蒸腾——土壤水分通过植物伤失到大气中的过程。

蒸发——土壤水分从土壤以水汽形式移动出去的过程。

[英]彭曼公式：

W——与蒸散量有关的温度、海拔因素关系值

HT——净辐射 AT——风与空气湿度因子

⑥湿润指数：=P（降水）/PET

一个地区水分不足或剩余的指标。根据联合国教科文组织规定：湿润指数＜0.03为极干旱；0.03-0.2为干旱，只适游牧；0.2-0.5为半干旱，下限可养畜，上限可旱作；0.5-0.75为半湿润，适于旱作；＞0.75为湿润。

2。分类

从生态上分，植物可分为旱生型、中生型、水生型：

旱生型：能忍较长期或较严重的大气和土壤水分亏缺的植物

水生型：能适于长期在水中生活，不耐旱，有发达通气组织的植物，

中生型：介于两者之间，适于在水旱适中的土壤上生长的植物，栽培作物大部分为中生型。但也有耐旱与喜湿之分。

大田作物的水旱适应性，主要可分为以下几类：

（1）喜水耐涝型：属于水生植物型，喜淹水，只有在水分充足时，才能正常发育。

（2）喜湿润型：需水较多，喜土壤或空气湿度较高。

（3）中间水分型：既不耐旱也不耐涝，尤其是苗期怕涝。

（4）耐旱怕涝型：耐旱怕涝，尤其是苗期。

（5）耐旱耐涝型：有些作物既耐旱又耐涝。

（6）避旱涝型：有些作物本身没有耐旱或抗涝能力，但可以躲避它。

（二）我省的水资源特点

1．降水分布及特点

我省大部分地区降水介于400-650mm之间 ，少数山区（中条山东段高山区，凌川东部山区，五台山顶）可达700mm以上。晋东南大部分地区，晋中东山区的榆社、和顺、昔阳等县及吕梁山的高山区为多雨地区，年降雨为600-700mm。大同盆地及广灵、繁峙、偏关等第为少雨地区，年降雨量＜400mm。晋西北地区都在450mm以内。忻定盆地450mm左右。大同盆地450-500mm。晋南盆地和晋西黄河沿岸南段，一般在500-550mm之间。

我省降水的特点是：（1）从全省年降水量分布看，山上降雨最多，从东南→西北逐渐减少。（2）从年内看，各季降水量分配不均匀。（3）从年际间看，年际间分布不均匀，变化幅度大。

2．我省水分余亏

省气象局用“间接水分平衡法”分析计算我省各地水分余亏情况[I=0.17∑T_≥0℃-(∑R-∑r)，I—水分余缺量；∑r—同期径流量；∑R—同期降雨量；0.17∑T≥0℃—相当于农田充分湿润情况下的自然蒸散量]的结果表明：全省大多数农区生长季节内水分亏缺，只有中、高山区水分有余或亏缺很少。

从作物生长季节来看，春季和初夏水分奇缺， 夏季和初秋雨水集中，缺水机率比较小。平川地区缺水高于周围山区，特别是晋南盆地，春旱（4-6月）、伏旱（7-9月）都很严重（尽管晋南降水较雁北等地多）。

（三）从我省水资源看我省作物布局

经对我省解放以来秋夏粮比例，播种面积，单产及降雨等的变化情况进行分析，可以看出：

1．我省作物布局以秋粮为主。

2．晋南的作物布局是以夏粮为主的，约占总粮田面积的1/2-2/3。

3．根据我省水地状况进行作物布局。

四、作物对地貌的适应性

（一）地势对作物布局的影响

1。我省地势的垂直变化

我省属黄土高原，全省除临猗外，其余县市均有一千米以上的高程点。从高山来看，以五台山的北台顶最高，海拔3058米，南端中条山最高峰为1825米，山峰南北高差达1233米。从最低海拔来看，河曲黄河岸边海拔868米，垣曲黄河边为300米，相差568米。从中间盆地来看，大同盆地在千米左右，忻定、太原、长治盆地均在800米左右，临汾、运城盆地为400米左右，南北相差600米。从县内高低差来看，全省相差1500米以上的有22个县，1000-1499米的有52个县，500-999米的有24个县，500米以下的有3个县（长治、潞城、临猗）。我省山地、丘陵、盆地的比例大致是4：4：2，现有耕地大约3/4分布在山区和丘陵区，分布在盆地和山涧河谷的平地约占1/4。可见根据地势的变化搞好作物布局，对于充分利用好我省的自然资源，提高农业产量，发展我省经济是很重要的。

2。我省主要作物的垂直分布高度

（1）棉花：要求最热月平均气温高于23℃，晋南、晋东南可种到900-1000米，晋中和晋西黄河沿岸、忻定盆地可种到800-900米，北界可种到代县的滹沱河谷地和河曲黄河谷地，但本省宜棉区，仍应安排在最热月平均温度＞25℃的地区。

（2）玉米、水稻：要求七月份平均温度＞20℃，中南部山区可种到1400米左右，北部地区可种到1200-1300米，晋西北地区只有局部暖区可种玉米。

（3）谷子：对积温要求差异很大，小日期品种，只要≥0℃积温达到1700-1900℃，就能成熟，种植高度一般比玉米种植的高度还高100-200米。

（4）冬小麦：要求多年平均极端最低气温高于-20—-22℃或一月份平均气温高于-10℃。南部地区可种到1300-1400米（背阴坡1200米左右），中部地区可种到1100-1200米，北界为代县、五台县城、河曲县的黄河谷地。冬小麦种植北界基本上与苹果树北界一致。

（5）马铃薯：在高温条件下，生长容易退化，产量不高，一般要求在最热月平均气温<20℃的地区种植，本省海拔高度＞1100米的高原或丘陵山区种植马铃薯最为适宜，最高可种到1900米左右的高度。

（6）莜麦：要求T≥0℃1500-1900℃，晋西北高寒地区和中北部山区较适宜，种植高度可达2000米。

（7）胡麻：T≥0℃1500-1800℃，既怕高温又怕后期霜冻，喜欢冷凉气候，晋西北寒冷区最适宜葫麻生长。

（8）高梁：适应性强，具有耐旱耐瘠的特点，早熟品种要求T≥10℃2400℃左右，因此大同盆地及以南的大部分盆地和丘陵低山区都可种植。

（二）地形对作物布局的影响

1。阳坡阴坡

不同坡度坡向接受太阳辐射不同。水分的分布阴坡阳坡也不同。 阳坡干燥，北坡阴湿。我省有明显小气候效应的地方。

2。平原地区农田有高洼之分

对常年积水地可种植水稻、莲藕、芦苇、水浮莲、绿萍等水生作物；对易涝地可以改种水稻，下湿地可种水稻、旱稻、高粱等作物，

五作物对土壤的适应性

影响作物布局的土壤因素除了我们常说N、P、K等养分含量、土壤有机质、土壤水分等，还有土壤质地、土壤厚度、土壤层次构造、土壤反应和土壤含盐量等等特性。

（一）土壤质地与作物布局

沙性土壤宜种豆类、块根块茎类（高产、质好）作物，粘性的土壤宜种的作物： 禾谷类作物适宜在偏粘性的土壤上。壤质土壤：几乎所有作物都适宜生长。

（二）土层厚度与作物布局

土层薄的土壤，一般保水保肥能力差，防碍根系的生长和作物的正常发育，这类地应种植植株矮小、根系浅、早熟、耐旱、耐瘠的作物；土层深厚的地块一般保水保肥能力强，肥劲长，能满足根系强大、生育期长，喜水肥作物正常生育。

（三）土壤含盐量与作物布局

不同作物的耐盐能力不同，在有盐碱地的地方，要选择耐盐碱能力强的作物，才能充分利用土壤，排除或减轻盐害。

（四）土壤pH

各种作物的生长要求一定的土壤酸碱范围，一般以pH6.5左右较为适宜，在pH＞8.5或pH＜4.5，各种作物均难以生长，具体讲：（1）适于在pH5.5-6的酸性土壤中生长的作物有：荞麦、马铃薯、燕麦、甘薯、黑麦烟草、芝麻、绿豆、豇豆、衫木、茶、马尾松等。（2）适于pH6.2-6.9的土壤中生长的作物有：大麦、玉米、豌豆、花生、大豆、向日葵、亚麻、甜菜、棉花、水稻、高粱等。（3）能在pH＞7.5的土壤中生长的作物有：苜蓿、棉花、甜菜、草木栖、高粱等。

（五）土壤肥力—耐瘠性与耐肥性

耐瘠性：因N作物耐瘠，如豆科、豆科牧草可在缺N土壤上生长；根冠比大的，吸肥力强的耐瘠，如向日葵、荞麦、皮大麦、谷子等。

喜肥性：生物体大，地上部分经济产量，生物产量高，需肥多，如小麦、大麦、蔬菜等。

（六）养地与耗地作物

富氮作物：豆科，尤其是多年生豆科牧草， 固N多，根冠比大。富碳耗氮作物：一般禾本科作物属此。还田可增碳（有机质）。半养地作物：不固N，但返回田地的物质多，

第三节农村产业结构调整及作物布局在调产中的地位

一、农村产业结构的内涵及层次

（一）产业的划分

产业是人类所从事的各种生产活动的泛称。其划分一般有两种方法：

第一种 根据产业的性质(即物质生产性质)来划分，分为：第一产业，人类直接从自然界获取产品的物质生产活动，如农业(包括种植业、养殖业、林业等)与采矿业；第二产业，以第一产业提供的初级产品进行再加工的生产活动，如重工业、轻工业、建筑业等；第三产业，为第一、二产业提供社会服务的各种生产活动和经营活动，包括商业、运输业、服务业、金融业以及科学、教育、文化、卫生、行政机关等。

第二种 从便于统计分析的角度来划分：第一产业，农业，包括种植业、林业、畜牧业、渔业；第二产业，工业(包括采掘业，制造业、自来水、电力、蒸汽、煤气)和建筑业；第三产业，除上述一、二产业以外的其他各业：交通、邮电、商业饮食、供销、仓储；金融保险、地质普查、房地产、公用事业、居民服务、旅游业、咨询、信息服务、技术服务：教育、文化、广播电视、科学研究、卫生、体育、社会福利事业。等。

目前，以第二种划分法较为常用。

（二）农村产业结构的内涵

农村产业结构是农村再生产过程中，第一、第二、第三产业各自所处的不同地位、所占的不同比例。通常用各业的产值和各业占用的劳动力数占总产值和总劳力的百分比来反映。农村产业结构与农业生产结构、农业部门结构等概念不同，后者是前者的亚系统。

（三）农村产业结构的层次

第一层次：第一、第二、第三产业的结构。第二层次：各产业内部结构。第三层次：一般是指种植业、养殖业等的内部结构。也有另一种划分方法，次序与上一方法正好相反：把种植业、养殖业等的内部结构当作第一层次；农业(农、林、牧、渔)结构当作第二层次：一、二、三产业间的结构作为第三层次。以第二种方法使用较为普遍。

二、农村产业结构现状

（一）种植业结构

1．粮食作物水稻、小麦、玉米是我国的三大粮食作物。

2．经济作物种类繁多、分布广、技术性强、商品率高等特点。面积大的有：棉花、油菜、花生、烟草、糖料、麻类等。

3．其他作物青饲料作物和绿肥作物面积大幅度下降，蔬菜种植面积大幅度上升。绿肥生产可对恢复和保持地力、提高作物出来发挥积极作用，且绿肥肥、饲兼用。

4．主要大田作物生产的发展需求在粮食作物内部应协调口粮与饲料粮、工业用粮之间的关系。在保证粮食产量持续增产的前提下，大力发展经济作物和其他作物。同时，各类作物都要致力于改善品质、降低成本，提高在国际市场上的竞争力。

（二）农业生产结构

目前，我国农业生产结构的总体情况是，种植业占农业总产值的比重下降，但仍占主导地位；林、牧、渔业产值比重上升，但仍然偏低，其中林业比重呈下降趋势。

1．林业

我国现有森林资源和林业配置结构的特点是：

（1）、森林资源分布极不平衡，多集中在边远地区。

（2）、用材林比重大，防护林和薪炭林比重小，林种结构不合理。

（3）、宜林土地资源丰富，开发潜力大。

2．畜牧业

我国的传统农业中，畜牧业生产较为分散，产值较低，一向居于从属地位。从现代和长远看，其发展速度加快，将成为独立的产业。

3．渔业

潜力很大：（1）、海洋捕捞是我国渔业生产的主体 （2）、淡水和海水养殖的潜力很大。

（三）农村经济结构

1．第二、第三产业占农村社会总产值的比重上升很快。

2．乡镇企业就业劳动力增加。

3．乡镇企业发展存在很大的地区差异。

三、农村产业结构调整

（一）农村产业结构调整的必要性和紧迫性

1．是加速农业生产商品化、专业化、产业化的客观要求。

2．是大力发展乡镇企业的需要。

3．是协调农村生产与商品经济要求间矛盾的需要。

（二）农村产业结构调整的目标、原则和步骤

1．农村产业结构调整的目标

农村产业结构调整的总体目标是：使农村经济逐步向专业化，商品化，产业化、现代化方向发展，保证各种农产品数量和质量能满足上多方面的需求，实现农业总产值稳定持续增长。具体目标是实现经济效益、社会效益和生态效益的同步提高。

（1）、农村产业结构的调整，要以提高经济效益为核心。

（2）、农村产业结构调整以提高社会效益为前提。

（3）、农村产业结构调整要注重提高生态效益。

2．农村产业结构调整的原则

（1）、坚持因地制宜的原则。

（2）、坚持农业是国民经济基础的原则。

（3）、坚持应用先进技术，加快农业现代化建设。

3．农村产业结构调整的一般步骤

（1）、对现有产业进行综合评价。

（2）、拟订方案通过综合分析评价，明确了现行产业结构合理与不合理之处，以及进一步调整的方向，在此基础上，拟订出几种调整方案，供论证、决策。

（3）、进行可行性研究与论证 对于初步拟订的方案进行下列各项可行性鉴定：

● 是否能满足各方需要

● 自然资源是否得到了合理的利用与保护

● 经济效益如何，是否合理

● 生产资料、劳力、资金是否平衡

● 加工储藏、市场、贸易、交通的可行性

● 科学、教育、文化、农民素质等方面的可行性

● 是否促进农林牧、农工商综合发展

（4）、经过实践收集反馈信息，进行修缮完备

（三）我国农村产业结构调整的内容和要素

1．第一产业——种植业结构调整

（1）、粮食生产立足于“总量平衡，区域优先发展”，要实现总量平衡，

首先，资源利用上：①提高复种指数，②开垦荒地，扩大耕地面积有一定的潜力 ③面向全部国土，广开食物来源

其次，通过技术改革提高粮食产量有潜力：①中低产田提高产量潜力大，②提高资源利用率的潜力很大，③减少粮食无谓消耗有潜力。

（2）、努力推进经济作物区域化种植

调整经济作物布局，首先，要在保证粮食生产水平稳定的前提下，适当增加经济作物种植面积，提高经济作物在种植业总产值中的比重。其次，经济作物要向生态适宜区、经济适宜区集中。第三，尽可能土地连片，采用先进技术，向区域化、专业化发展。

（3）、逐步实现由粮食作物——经济作物二元结构向粮食作物——经济作物——饲料作物三元结构的转变，实现饲料作物生产独立化。

2．第二层次——农业生产结构调整

调整农业生产结构的总体方向是，在种植业产值稳定持续增长的同时，加快林业、畜牧业和渔业的发展，提高其在农业总产值中的比重。与此同时，要提高种植业与农牧渔业之间的多层次综合利用水平，实现农牧结合、农林结合，集约地利用各种农业资源，促进整个农业生产的发展。

（1）、优化农业生产结构，适应农产品供求格局的新变化。

（2）、调整畜牧业生产结构，大力发展禽类和草食畜牧业。

（3）、调整林业结构，发挥林业的生态、经济双重效益。

3．第三层次——第一、第二、第三、产业调整

（1）、乡镇工业调整

一是积极开发利用当地资源，因地制宜发展农副产品加工业、建材业和原材料加工业：在保护和合理开发资源的前提下，发展采矿业。二是经济发达地区、城郊，发展与大工业配套的产品和出口创汇产品。三是利用人力资源，发展建筑队伍和建筑业，搞劳务输出。

（2）、第三产业调整

一是市场建设，有条件的地方可重点建设一批能带动当地主导产业和产品的专业批发市场，并积极开拓农村劳务、资金等生产要素市场。二是发展和提高农业社会化服务。三是发展交通、通讯、科技、教育等基础产业。四是开发信息咨询、社会保险、金融服务、房地产、农村旅游等新兴产业。

本章思考题

1.阐述有关资源因素的指标。

2.论述我国农业自然资源的特点。

3.分析土地生产潜力开发与农业增产途径。

4.论述我国社会经济环境资源对耕作制度的影响。

5.合理的作物布局对国民经济发展有何作用?

6.论述农村与农业结构调整的层次关系以及合理结构的主要标准。

7.作物布局与种植业结构调有何异同?

8.作物布局为什么要以生态适应性为基础?作物生态适应性包括哪些内容?

9.一个地区应该如何进行作物布局?

10.科学技术的进步和社会的发展对作物布局会产生哪些影响?

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授+实验＋录像

教学目的

和要求

使学生掌握复种和休闲的相关理论并能应用于实践中。

重 点

难 点

复种、休闲、复种指数、多熟种植；复种主要特点；复种增产的原因；复种的应用条件、技术措施与特点；什么条件下应用休闲。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节复种的意义及发展

一、复种及有关概念

1．复种(sequential cropping)是指在一年内同一块田地上接连种植一茬以上生长季节不同（二季或二季以上）作物的种植方式。复种程度的大小，以复种指数来表示。

2．熟制：是耕地利用程度的统称。我们常说的一年几熟是根据一年内在同一块田地上作物种植的季数来分的：

一年一熟—一一年内只种植一季作物

一年二熟——一年内种植两季作物，如冬小麦—夏玉米

二年三熟——两年内种植三季作物，如春玉米→冬小麦—夏甘薯

（“—”表示年内作物接茬播种；“→”表示年间作物接茬播种）

二、复种的发展及意义

1．复种多熟是我国耕作制度的主要特点

2．复种是农业增产的主要途径

一般讲，依靠土地发展农业、提高产量有三条途径：一是扩大耕地面积，广种多收；二是提高各种作物的产量，高产多收（栽培集约化）；三是提高土地利用率，多种多收（种植集约化）。

3．复种是世界农业发展的趋势

世界土地资源有限，但人口却有增无减。为了解决吃饭问题，复种就是其中方法之一。联合国粮农组织资料也提出：与过去相比靠扩大耕地面积对产量增长的作用下降了，而提高复种指数和提高单产的集约经营的作用增强了。

第二节复种的效益原理

复种的增产原因是：光合产量=光合效率（P）×光合时间（D）×光合面积（LAI）

第三节复种的应用条件

一、热量——是前提，决定能否复种

（一）熟制带的确定

1．年均气温法

2．积温法

3．复种热潜力估算公式

（二）复种方式热量要求计算

1．直接计算复种方式的积温

在安排复种时各地大都用不同作物对积温的要求来概算上下两茬作物对热量的要求，但计算时要注意：

（1）由于温度年时间的变化，在利用积温概算时，要注意其保证率和所用气象资料的年限，一般保证率要在80%以上（最好90%以上比较稳妥），统计年限一般最少20年。

（2）对华北地区来讲，复种一般都涉及到冬小麦（或油菜），即，是喜凉作物的复种，这就有个≥0℃积温与≥10℃积温的核算问题，一般来讲∑T_≥0℃-500℃（300-600）=∑T_≥10℃

（3）积温计算

复播：前作物+农耗+后作物

套种：前作物+后作物-共生期一个作物的积温

移栽：前作物+后作物-育苗时所需积温

（4）我省主要地区几种熟制对热量的利用

2．生长剩余法

在决定某地能否复种，初考虑积温是否满足外，还应考虑到无霜期和剩余生育期长短。

3．作物需求—气候并列分析法

二、水分——是关键，决定复种的可行性

从降雨量上来看，一般年降雨量在500㎜以下，又无灌溉条件的话，往往难以复种。我省大部分都是旱地，降雨量又大都在500㎜以下，所以不适合复种（尽管热量条件已满足），以一年一熟为主。这就是我省复种程度低的一个重要原因。如果发展复种，则必须在水浇地上进行，也就是说一定要有灌溉条件（事实上华北区复种大都在水浇地上）。

三、肥力——是基础

进行复种，要算肥料帐，要看一定产量水平对养分的要求、当地土壤肥力水平、肥料供应数量、当年可利用率等等因素，使多产多消耗得以相应的补充。“将欲取之，必先与之”。

四、劳畜力、机械化条件——是保证

扩大复种面积实质上是一个从时间上充分利用光热和地力的增产措施。为了不违农时，及时搞好耕种管收，并保质保量地完成“三夏”、“三秋”季节的各项任务，有无充足的劳畜力和机械化条件也是事关成败的一个重要方面。

五、经济效益

关于复种能否提高经济效益，各地试验结果很不统一，要是受许多条件的限制。复种虽能增产，但投资效益却有所递减。

第四节复种技术

一、选择适宜的作物组合与品种

首先要根据热量定组合。其次，组合确定后，选用相应的品种类型。

二．采取措施解决季节矛盾

〈1〉争分夺秒及时收获、抢茬早种；

〈2〉实行套种；

〈3〉育苗移栽；

三．合理密植以多取胜

四．加强田间管理，促进早熟丰产

第五节主要复种类型

复种的方式主要有三种：复种——前作收后播种后作，如小麦—玉米；移栽——前作收后移栽后作物，如小麦—水稻；套种——前作收获前套种后作，如小麦/玉米

第六节休闲

一．休闲的概念

休闲是指农田在可种作物的季节只耕不种或不耕不种以息养地力的方式。在我国各地有各种不同的休闲方式：

全休闲（黑色休闲、绝对休闲）

夏闲——北方，夏收作物收获后的休闲。

半休闲 冬闲——南方、北方都有，利用冬季冻融、湿交替作用。

秋闲——早秋收后秋播作物种前的短暂休闲，约1-2月。

绿色休闲：以绿肥代替休闲养地。

二．休闲的作用

1．积蓄水分：夏闲的一个主要目的是接纳雨水，伏雨春用，秋雨春用。

2．使潜在养分有效化，增加土壤有效养分。

3．改善土壤物理性状。

4．消除杂草。

本章思考题

1.何谓复种、复种指数、休闲、撩荒、熟制与多熟制?

2.复种可在哪些方面体现其效益?

3.运用复种时要考虑哪些方面的条件?

4.复种的主要技术包括哪些方面?为什么?

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授、实验

教学目的

和要求

使学生掌握间套种的相关理论并能应用于实践中。

重 点

难 点

间、混、套作及单作的概念。田间结构、幅宽、间距；间混套作增产的原理；间混作在群体结构及增产原因有何不同。

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

§1 间套作概念及其在生产上的意义

一、有关概念

单作（sole cropping），同一块田地上种植同一种作物的种植方式。也称为清种、纯种、净种、平作等。群体结构单一，便于统一种植、管理和机械化作业，适于在各种情况下种植。

间作（inter cropping），同一田地上分行或分带种植两种或两种以上生长季节（生育期）相近作物的种植方式。

混作(mixed cropping)，同一块田地上混合种植两种或两种以上生长季节相近作物的种植方式，也称混种。有同时撒播，同行内混作，间隔播种，或一种作物成行种植，另一种撒播于田间。

套作（relay cropping），同一块田地上在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式。也称套种、串种。有行间套种、带状套种、连环套、整田套（下茬作物混种在整个前茬田间）。

立体种植(multistorey cropping)，同一块田地上，两种或两种以上作物（包括木本）从平面、时间上多层次地利用空间的种植方式。实际上是间混套作的总称。也包括山地、丘陵、河谷地带不同作物沿垂直高度形成的梯度分层带状组合。

立体种养（multistory cropping and raising），在同一块田地上，作物与食用微生物、农业动物或鱼类分层利用空间种植和养殖的结构；或在同一水体内，高经济价值的水生植物与鱼类、贝类相间混养、分层混养的结构。

二、间套作在农业生产上的意义

（一）增产：合理的间混套作比单作具有明显增产效果，可做到多种多收，高产多收。

（二）增收：合理的间混套作能够利用和发挥作物之间的有利关系，可以较少的经济投入换取较多的产品输出。

（三）稳产保收：合理的间混套作能够利用复合群体内作物的不同特性，增强对灾害天气的抗逆能力。

（四）协调作物争地矛盾：间套作运用得当、安排适宜，在一定程度上可以解决一些作物争地的矛盾。

（五）调节茬口：套作能做到早种早收，故此可调节茬口。

三、间套作效益计算

A、B两作物间套作，与单作相比，效益可有如下几种情况：

1．A增产 B减产 A+B=单作

2．A相等 B相等 A+B=单作

3．A减产 B减产 A+B<单作

4．A少增产 B多减产 A+B<单作

5．A多增产 B少减产 A+B>单作

6．A增产 B增产 A+B>单作——————→生产上很难得

§2 间混套作效益原理

一、充分利用地上空间的互补作用，提高了对光热资源的利用率

1．增加总密度和光合面积，提高了群体截光量。

2．改善群体内部受光情况，变平面受光为立体受光。

3．光的异质互补的作用。

二、充分利用了地下空间的互补，提高了对土壤因素的利用率，促进用养结合

1．利用不同的根系分布，充分利用土壤表层和下层的土壤因素。

2．利用不同作物吸收水肥能力和种类不同，均衡利用土壤中各生活因素。

3．豆科作物和非豆科作物之间在N素营养方面有互利关系。

4．间混套作能促进用养结合。

三、利用时间互补，延长光合时间

间套作的时间互补作用主要表现在：一是充分利用全年的生长季节，从群体上延长光合作用时间。二是避免“农耗”，提早群体盛期，减少光能浪费，也降低了雨季来临后雨滴对地面的击溅量。

四、边行优势

1．通风透光好

2．边行根系吸收范围大，水肥条件好

五．间混套作可以起到抗旱保收

我国气候多变，灾害频繁，在单作情况下，尽管作物本身具有一定抗逆性，也难保证稳产。不同作物具有不同的抗逆能力，有的耐旱，有的耐涝，有的喜湿，有的喜温，利用它们抗逆性的不同进行间混套作，可以减轻灾害，抗灾保收。

六．利用不同作物之间的互补关系。

作物与作物之间还有直接互补互利的关系，表现在：

1．代谢产物：植物在它的生育期间，通过其地上部分和地下部分经常不断地向环境中分泌气态或液态的代谢产物，这些分泌物对周围的微生物或其它植物能产生有利的或不利的影响（或互不影响）。作物之间通过生物化学物质，直接或间接地产生有利的相互影响，称为正对等效应（Allelopathy，化感，它感），产生不利的相互影响，为负对等效应。在复合群体中，有些作物就可以通过其地上、地下部分分泌一些化合物影响刺激另外一些作物的生长发育

2．机械支持作用：如豌豆与小麦混播，除了N素互利外，麦类还可以成为豌豆的支柱，

3．减轻病虫害：由于分泌物或间混套作改变了田间小气候，使某些作物病虫害得到抑制，

4．抑制杂草：如多年生牧草在第一年由于生长缓慢，易遭杂草危害，若和春麦等作物混播，可以借春麦等作物快速生长抑制杂草，并有助苗出土的作用，保证多年生牧草正常生长

5．保护作用

§3 间混套作的增产技术措施

一、选择适宜的作物种类和品种

选择作物组合的根本原则是：在生态适应性基本相似的前提下，尽量使不同类型的作物处于不同的小生境中，“大同小异，对应互补”，具体地：

1．不同形态作物搭配。

2．不同生态型作物的搭配。

3．不同生育期作物的搭配。

4．经济效益：间混套作效益要高于单作，在某种程度上可以说是决定性的。

二、确定合理的田间结构

田间结构是指作物群体在田间的组合、空间分布及其相互关系，包括垂直结构和水平结构，垂直结构是作物群体在田间的垂直分布，也就是空间上成层性的表现

1.密度 提高种植密度，增加叶面积指数是间混套作增产的中心环节。间混套作时，一般高位作物在所种植的单位面积上的密度高于单作，以充分利用改善了的通风透光条件，发挥密度的增产潜力；不耐荫的矮位作物一般在所种植单位面积上的密度较单作略低或相同。

2.行数与幅宽 一般高位作物不可多于而矮位作物不可少于边际效应所影响行数的二倍。即：一般处于高层的作物的幅宽应尽量窄些，以发挥边行优势；而处于低层作物，应适当宽些，以减轻边行劣势。即：“高要窄，矮要宽” 这个原则在实际运用时，可根据具体情况相应增减。

幅宽是指间套作中每种作物的两个边行相距的宽度，等于行距×（行数-1）。

3.间距 是指间套作中相邻两作物边行的距离。

4.带宽 带宽是间套作各种作物顺序种植一遍所占地面的宽度。

5.行向 在单作下，多数认为行向是南北向较好， 若两种作物高度差过大，则南北行有利。纬度越低东西行越有利。

三、采取相应的栽培措施

1．因地种植

2．播种期的调节

3．加强田间管理

肥水管理上，要注意缓和不同作物的需求矛盾。在套作时要注意前作收后，对后作进行及时间苗，补栽，追肥浇水、中耕、除虫等促进措施。若是带状套种，可在共生期间就间苗，补苗，追肥中耕等。

§4 间套种的主要类型

本章思考题

1.什么是间作、混作和套作?彼此间的相同点及不同点是什么?

2.论述间套作复合群体种间互补与竞争关系表现在哪些方面?

3.分别设计一种你所在地区适宜应用的间作方式和套作方式，并说明其增产原因和应用的技术要点。

4.何谓间套作的田间结构配置?具体分析其主要作用。

5.论述间套作的主要技术特点。

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授、实验

教学目的

和要求

使学生掌握轮作和连作的相关理论并能应用于实践中。

重 点

难 点

轮作、连作、换茬、连茬；轮作的好处，在现代化农业中轮作的必要性；连作应用；茬口

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

§1 轮作换茬的意义与作用

一、概念

轮作（Crop rotation）——指在同一块地上，在一定年限内，有顺序地轮换种植不同作物的种植方式。如一年一熟条件下的大豆→小麦→玉米三年轮作。

换茬——就是指前后作物茬口的调换，又称为倒茬。与轮作和换茬的概念相对应，农业生产上还有连作与连茬。

连作（continuous cropping）——指在同一块地上连年种植相同作物的种植方式。

连茬——就是指在同一块地上同一种作物接连种植。也叫重茬。连茬仅指同一作物前后重复种植，而连作则强调同一作物在一定年限内的连续种植。

二、轮作换茬的发展及在农业上的意义

三、轮作换茬的作用

（一）轮作换茬的基本作用

1．轮作有利于减轻农作物病虫草害。

（1）为害农作物的许多病虫，有很大数量是通过土壤侵染的。

（2）“好歌不唱怎的多，好地不倒草成窝”(晋南)。

2．协调不同茬口土壤营养水分供应。

（1）从吸收养分的种类、数量和比例来看：不同作物之间差异很大。

（2）从作物对营养元素的利用能力来看：土壤中有潜在养分和速效养分，禾谷类作物只能利用土壤中的速效P，而十字花科的作物、豆科作物以及马铃薯、荞麦等可以利用土壤中的难溶性P。

（3）从需要水分的数量、时期和能力来看：有的作物需水多。

（4）从作物对营养元素的吸收范围来看：各种作物根系伸长的深度和发育程度不同，其根系的入土深度不一。而根系在土壤中摄取营养物质的范围也极不一致。

3．改善土壤中物理、化学、生物学性状，调节土壤肥力。

（1）豆科作物在轮作中可以改善N素营养。

（2）轮作可以调节土壤有机质状况。

（3）轮作可以改善土壤物理性状况。

（4）可以改善土壤的化学性状（避免不利因素的产生）。

（5）轮作能改善土壤中的生物学性状。

4．合理利用农业资源，经济有效地提高作物产量

(二)不同条件下轮作作用的特点

1．低投人的传统农业阶段

2．高投人的现代农业阶段

(三)特殊轮作的作用与应用

1．水旱轮作(paddy-upland rotation)是指在同一田地上有顺序地轮换种植水稻和旱作物的种植方式。水旱轮作比一般轮作防治病虫草害效果更为突出。水旱轮作更容易防除杂草。

2．草田轮作(grassland rotation)是指在田地上轮换种植多年生牧草和大田作物的种植方式，欧美较多，我国甚少，主要分布在西北部分地区。草田轮作的突出作用是能显著增加土壤有机质和氮素营养。

(四)轮作与作物布局的关系

作物布局对轮作起着制约作用或决定性作用。作物的种类、数量及每种作物相应的农田分布，直接决定轮作的类型与方式。

§2 连作

一、连作的危害与消除途径

（一）连作的危害

1．营养物质的偏耗 同种作物连年种植在同一块田地上，势必造成土壤中某些元素的片面消耗，吸收量大。

2．有毒物质的积累 植物在正常的生长活动过程中不断地向周围环境分泌其特有的化学物质。

3．物理性状的恶化 某些作物连作或复种连作，会导致土壤物理性状显著恶化，不利于同种作物的继续生长。

4．不利生物因素的累积 土壤生物学方面造成的作物连作障碍主要是伴生性和寄生性杂草危害加重，某些专一性病虫害蔓延加剧以及土壤微生物种群、土壤酶活性的变化等。

(二)连作危害的消除途径

1．化学技术 大多数禾谷类作物连作多年后，营养严重偏耗，有机质含量下降。由此而产生和土壤养分不平衡现象，可以通过及时补施足量化肥和有机肥的办法加以有效地控制。

2．品种更换 同一作物不同品种生物学特性不同，抗病虫品种比感病虫品种连作受害轻。选用高产抗病虫品种进行有计划的轮换便可有效地避免某些病虫害的发生与蔓延。不同品种的需肥特性也有一定程度的差异，品种轮换有利于维护土壤养分的平衡。

二、不同作物对连作的反应

（一）忌连作的作物

忌连作作物基本上又可分为两种耐连作程度略有差异的亚类：—类以茄科的马铃薯、烟草、番茄，胡芦科的西瓜及亚麻、甜菜等为典型代表，它们对连作反应最为敏感。这类作物连作时，作物生长严重受阻，植株矮小，发育异常，减产严重，甚至绝收。另一类以禾本科的陆稻，豆科的豌豆、大豆、蚕豆、菜豆，麻类的大麻、黄麻，菊科的向日葵，茄科的辣椒等作物为代表，其对连作反应的敏感性仅次于上述极端类型。一旦连作，生长发育受到抑制，造成较大幅度的减产。这类作物的连作障碍多为病害所致。

(二)耐短期连作作物

甘薯、紫云英、苕子等作物，对连作反应的敏感性属于中等类型，生产上常根据需要，对这些作物实行短期连作。这类作物在连作二、三年受害较轻。

(三)耐连作作物

这类作物有水稻、甘蔗、玉米、麦类及棉花等作物。它们在采取适当的农业技术措施的前提下耐连作程度较高。其中又以水稻、棉花的耐连作程度最高。

三、连作的应用

（一）连作应用的必要性

1．社会需要决定连作

2．资源利用决定连作

3．经济效益决定连作

4．作物结构决定连作

(二)连作应用的可能性

连作不仅是客观需要的，而且在生产实践上也存在着一定的可能性。影响连作应用可能性的因素有：

1．作物耐连作特性允许连作。

2．新技术推广应用允许连作 这些技术包括物理、化学及农业上的一些相应措施。

§3 轮作在现代农业中的意义

合理的轮作可以消除连作所产生的一系列弊端，最终提高产量。首先，轮作可以均衡地利用土壤中的养分，使不同作物互为营养条件。其次， 轮作抑制土壤病虫害。再者，杂草防除。最后，而轮作可以改善土壤理化生物性状，从而调节土壤肥力。

§4 茬口

茬口(previous crop with its stubble field)：在作物轮（连）作中，给予后作物以种种影响的前茬作物及其茬地的泛称。

一、茬口特性的形成

茬口特性是指栽培某一作物后的土壤生产性能，是作物生物学特性极其栽培技术措施对土壤共同作用的结果。影响茬口特性形成的主要因素（时间、生物、栽培措施）：

1、土壤养分和有机质的含量：前作对土壤养分和有机质的消耗和积累不同，直接影响到后作物的生长发育和产量。一般讲，吸收少，积累多，则有利于后作。

2、土壤水分：前作物对土壤水分吸收的多少和灌溉的多少，直接影响到后作物的土壤墒情，影响到后作物捉苗的难易和生长发育。

3、土壤温度：由于作物对地面的覆盖度不同，所以土壤温度不同。

4、土壤特性：土壤耕作的难易和坷拉的有无、大小，直接影响到后作物播种出苗和生育。特别是对小粒种子的作物影响更大。

5、收获期早晚：前作物收获期的早晚，直接影响到后作物的整地、施肥、播种的早晚和质量，尤其是对复种指数高的地区更为重要。

6、杂草病虫害：许多杂草和病虫害与某些作物伴生与寄生。

7、植物和微生物分泌物。

8、农业技术措施。

关于作物茬口的好坏，群众在实践中都有形象的描述。归纳起来有：

1、冷茬、热茬——指植物茬口的土壤温度，即前作种后土壤温度的高低影响后作出苗。

2、软茬、硬茬——指土壤紧密状况和耕作的难易及地里的坷垃状况。

3、黑茬（油茬）、白茬、平茬——指作物对肥力的吸收和积累情况。

4、润茬、干茬——指作物收获后的土壤水分状况，收后土壤水分多为润茬（发润）。

5、辣茬、甜茬——辣茬种后土壤留下的分泌物气味可防治病虫。

二、后茬作物对茬口的适应性

茬口的好坏是相对的，在安排轮作时，除了要考虑前作物的影响外，还要考虑后作物的要求，即后作对前作的要求。可以分为三类。

三、不同类型作物的茬口特性

（一）抗病与易感病类作物

(二)富氮与富碳耗氮类作物

(三)半养地作物

(四)密植作物与中耕作物

(五)休闲在轮作中的地位

（六）复合作物茬口

三、茬口顺序与安排

(一)把重要作物安排在最好的茬口上

(二)考虑前、后茬作物的病虫草害以及对耕地的用养关系

(三)严格把握茬口的时间衔接关系

§5 轮作的类型

一、大田轮作

二、饲料轮作

三、蔬菜轮作

本章思考题

1.何谓轮作、换茬、连作?

2.轮作换茬的主要作用是什么?

3.何谓茬口特性?不同类型作物茬口特点与轮作换茬有何关系?

4.对比轮作换茬，连作有哪些不利的方面?农业生产中为何不可避免地要进行连作以及如何合理利用连作?

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授、实验

教学目的

和要求

使学生了解养地意义，掌握具体的养地措施。

重 点

难 点

农田建设 农田土壤培肥 农田保护

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 农田建设

一、高产稳产农田建设的基本要求

二、农田水利建设与土地规划

三、改造低产田，建设高产田

(一)建设高产田 高产农田一般表现为地面平整，保水、保土、保肥，土层深厚，结构良好，养分丰富，沟渠路林配套，旱涝保收，高产稳产，都是各地的基本农田。

(二)改造中低产田 低产农田一般指有严重土壤障碍因素，使土壤性状不良，影响农作物产量提高的一类农田。

第二节农田土壤培肥

一、农田物质循环与养分平衡

(一)农田物质循环是开放型的 农田物质循环是人类在一定的气候、地质、土壤、植被等自然因素的背景上来干预和控制的。在农田上，除了养分的自然补给和减少外，还受灌水、施肥、耕作、根系和残茬的归还等人类各种措施所左右。因此，农田物质循环的研究涉。

(二)碳、氮、磷、钾的循环与平衡 必须弄清养分转移路线和循环途径，通过各种途径促进和扩大营养物质的循环，才能保证土壤肥力的揭高和技术高产。

1.碳的循环与平衡 农田生态系统中碳的循环属于气态型循环，

2.氮的循环与平衡 植物利用的氮，归根结底来源于大气中分子状态的氮。

3.磷的循环与平衡 磷循环是典型的沉积型循环。

4.钾的循环与平衡 钾也是沉积型循环。

二、不同种植制度下农田物质平衡动向

(一)地力在自然植被下的变化 自然土壤肥力的产生和发展，生物起着主导作用。

(二)在自然情况下，肥力状态在变好。因为，自然植被覆盖度大、覆盖时间长，风雨对土壤的侵蚀作用小；自然植被就地生，就地死，营养物质闭合循环，即没

有人为的投入能量和物质，也没有取走任何产品。

(三)常耕地有机质养分动态 常耕地与新开荒地大不相同，有机质分解较慢，有些已开垦千百年的常耕地土壤有机质已达到稳定状态，肥力状况决定于投入与移出的平衡状况

(四)多熟制下的养分动态 多熟种植产量增加，从土壤中移走的物质增多，若耕种培肥措施失当，便会使生态系统和土壤的能量和物质平衡遭到破坏，土壤中水肥气热状况失调，导致肥力下降。

三、土壤培肥的途径与措施

(一)生物养地 生物养地，就是利用生物及其遗体培养地力或改良土壤。

(二)化学养地 所谓化学养地，即以化学肥料养地。

(三)有机与无机结合 有机肥料(包括秸秆还田)是一种全肥。它的某些作用是化肥难以替代的。

四、确立用养结合的平衡体系

(一)农田养分与有机质平衡的计算 有机质平衡的推算公式是：

A表示平衡状态。4＞1时平衡为正；4＜1时平衡为负。

(二)种植制度中用养结合平衡体系的建立 种植制度用养结合平衡体系的建立，实际上就是计算肥料需要量及其分配。传统上，计划施肥量的计算是在田间试验差值法基础上进行的，它的计算公式是：

第三节农田保护

一、农田保护的重要性

农田保护指的是农田不受自然与人为的破坏，防止跑土跑水跑肥，保护作物正常生育。在自然生态系统中，土壤的消失与更新速度相同，土壤处于一种平衡状态。而农业生产在广大面积上以农田取代了森林、草原以后，则改变了自然界的生态平衡。不合理的开发利用常常引起土壤的风蚀和水蚀，土壤的消失可能比更新要快，致使优越的自然环境随着植被的变化而破坏。土壤侵蚀可分为风蚀和水蚀两类。

二、保护性作物种植

(一)保护性作物布局 在种植制度中栽培密植作物、多年生牧草等有利于水土保持。在作物布局中，应尽可能避免防侵蚀能力差的中耕作物长期连作。在一个山区坡地上，为了保持水土，一般是坡上部造林，中下部种植果树，坡底种植一年生作物。

(二)间作、混作和套作 间混套作可以增加地面覆盖度，延长覆盖时间，减轻水土流失，是山区丘陵保持水土的重要措施。在平原风沙区，除建立农田防护林以外，营造刺槐等薪炭林，发展泡桐。平原风沙区种植绿肥牧草，实行粮肥间作，也是稳产增收的有效措施。

(三)带状种植 带状种植就是条带种植，是沿着坡地等高线划分成若干条带，在各条带上交互和轮流种植密生作物与疏生作物或牧草。这样，在空间上是带状间作，在时间上是草田轮作。保护性作物覆盖着地面，能防止雨水对地面的冲击，减缓径流，拦截泥沙，阻拦疏生作物带冲下来的水土，防止土壤侵蚀。

三、保护性土壤耕作

(一)等高耕作法

(二)沟垄耕作法

(三)残茬覆盖耕作法

(四)免耕法

(五)防风防蚀耕作

四、梯田种植法

土壤侵蚀受坡度、降雨、风力、植被以及水土保持措施等多种因素影响。梯田种植法在一定程度上消除了坡度的影响，因而有较高的水土保持能力。

五、农林结台，建立农田防护林

种植业与林业均是第一性植物生产，两者都是独立的生产部门。成片、成带的森林对附近的农田保护可带来一些有利的影响，但也有一定的负作用。与一年生作物间的群体关系相似，农林复合群体也存在着互补与竞争二个方面。

森林对近农田的主要有益作用是：第一，在山区坡地上保护水土。第二，减低风速，抗御风沙灾害。第三，改变了农田小气候。林带对农田也有不利的影响，表现在：第一、“胁地”作用。第二、农田小气候改变，对作物有正作用，也有负作用。

本章思考题

1.论述农业持续发展与农田基本建设的关系。

2.农田土壤培肥的主要途径与措施包括哪些方面?

3.试述我国节水抗旱农业的具体措施。

4.在耕作制度的设计中，保护性作物种植应如何应用?

5.为什么说用养结合是耕作制度贯穿始终的根本问题?

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授、实验。

教学目的

和要求

使学生掌握土壤耕作的具体技术原理和措施，学会制度土壤耕作制

重 点

难 点

土壤耕作任务、作用、实质、措施、原理、依据；土壤耕作制；免耕

教学进程

（含章节

教学内容、学时分配、

教学方法、 辅助手段）

第一节 土壤耕作的技术原理

一、土壤耕作的任务及作用

（一）土壤耕作的任务

1．创造一个良好的土壤表面状况，有利于作物播种和出苗，有利于通气增温、蓄水保墒，防止大量蒸发和土壤侵蚀。

2．创造一个适宜的耕层构造，使土壤理化和微生物活动等特性向着有利于作物生育的方向发展，使土壤有利于作物根系及地上部生育。

3．正确翻埋肥料。

4．抑制和消除杂草，消灭寄生在土壤、残茬中的病菌和虫害，防止和减轻土壤中盐、碱、酸等障碍因素和有毒物质对土壤的污染及对作物的危害。

5．建立种植、灌溉、施肥、排水、收获等农事操作所需要的特定的地表状况。

（二）土壤耕作的作用

疏松耕层、破碎坷垃；翻转耕层；混合土肥；平整地面；压紧土壤；开沟培垄。

二、土壤耕作的实质

土壤耕作的实质就是通过农机具的机械作用，调节并创造良好的土壤耕层构造，即适当的三相比例，从而调节土壤中水分和空气状况，进而调整和协调土壤肥力因素之间的关系，满足植物的需求。为了强调土壤耕作的实质，土壤耕作的定义就是“通过耕具的机械作用调节土壤肥力条件而控制土壤肥力因素的措施”，就已表明了土壤耕作的实质，表明了土壤耕作对土壤肥力条件的调节和对土壤肥力因素的调节是不同的。前者是直接作用，后者是间接作用，是通过肥力条件的调节改善而达到的。

三、土壤耕作的依据

（一）作物对土壤的要求是进行土壤耕作的最基本的依据

1.作物要求深厚的活土层，没有坚实的犁底层。

2.作物要求土壤松紧适宜，三相比适当，无坷垃。

3.作物要求土壤内没有有毒物质，及杂草、病虫危害。

（二）气候条件是进行土壤耕作时必须考虑的主要依据

1.干湿交替和冻融交替作用

干湿交替和冻融交替可以改善土壤结构状况和疏松熟化土壤，改善土壤养分状况。对质地粘重板结的土壤（低洼易涝地、水浇地）经常采用夏闲伏耕，秋耕，冬耕晒白等措施。

2.降雨与蒸发

作物生活所必须的水分主要来自土壤，而耕层土壤水分在没有灌溉的条件下，主要来源于降雨。主要消耗是作物蒸腾和土壤蒸发，因而降雨和蒸发就决定了土壤水分状况能否满足作物各生育阶段的要求。土壤耕作就是通过各种措施，或排水或蓄水或保墒或提墒来调节土壤水分的收支，调节土壤供水和作物需水的矛盾。

3.土壤特性

土壤耕作的直接对象是土壤，不同的土壤，其理化生物特性等不同，所产生的主要矛盾也不同，也就要求采取不同的土壤耕作措施来调节它。因土耕作是土壤耕作必须遵循的一条原则。

4.农业生产的其它技术措施也要求有相应的土壤耕作措施的配合，才能发挥其最大的效果

综上所述，土壤耕作是以土壤为基础，以农机具为手段，以调节土壤肥力条件为中心，以作物高产稳产为目的的一项农业技术措施，必须遵循因地制宜，因气候制宜，因作物而宜的原则（看天、看地、看庄稼）。此外，还要考虑耕作措施之间的关系（贵在配套），耕作的成本（经济效益），机具的耕作质量等，力求以最少的耕作次数，满足作物需求并获得较高的经济效益。

四、土壤耕性与耕作质量

影响土壤耕作的难易和土壤耕作质量的土壤属性叫土壤的耕性，而土壤适于耕作的时期叫做土壤宜耕期（土壤最适宜耕作的含水量范围）。

（一）影响土壤耕作耕性的因素

土壤在进行耕作时，在农机具的机械力作用下，表现出一系列物理机械特性（力学性质），对土壤耕性影响较重要的有：土壤的粘结性，粘着性，可塑性等。

（二）根据土壤水分掌握宜耕期

土壤水分是影响土壤耕性最活跃的也是最容易控制的因素。土壤水分含量很少，在吸湿水以下时，这时处于坚硬阶段，土粒之间粘结力很大，无粘着力和可塑性，土壤表现为干硬。此期耕地阻力大，对农具的磨损大，易打犁尖，消耗能量大，速度慢，成本高，因而不易耕地，如果勉强耕地，则易形成干坷垃和粉状土粒。当土壤水分增加到膜状水状态时，土壤粘结力减小，土壤酥脆易散，而这时尚未产生粘着力和可塑性，处于酥脆阶段，此期耕地，土壤阻力最小，耕作质量好，消耗动力少，耕地速度快，成本低，因而是耕地的最佳时期，即宜耕期。水分继续增加，土粒被水膜全部包围，进入塑韧阶段，此时土壤的粘结力较小，但粘着力、可塑性强，此期耕地土壤阻力大，易损坏犁铧，土体易形成“明条”，干后成为硬坷垃，耕作质量差，此期耕、耙、耢、压都不宜进行。当水分增加到把全部土粒泡在水中时，粘结力很小，粘着力加大，旱田此时不易耕作，易打滑，陷车，当水分再增加到土壤成泥浆后，进入半流体阶段，一切力又都变小，水田耕地较为适宜。

（三）生产单位宜耕期的安排

第二节土壤耕作措施

（一）土壤耕翻（plowing）

土壤耕翻是平翻耕法的一个主要环节，是用有壁犁进行的，能翻转土层，叫翻地。

1．翻地的作用

〈1〉翻转耕层（翻土）。

（2）加深耕层（松土），疏松土壤（碎土）。

（3）翻埋有机肥料、残茬、杂草和病虫等有机体，为提高播种质量和作物出苗创造条件。

2．翻地的理论和存在问题

采用翻地的原理主要是以苏联土壤专家B.P.威廉斯的土壤团粒结构理论为依据。他认为：〈1〉经过一年生产以后，上层土壤在自然因素和人为因素影响下，土性变化，团粒结构遭破坏，而下层土壤截然相反，处于嫌气条件下，腐植化作用强，使团粒结构增加。

这样上下层翻转，可以不断恢复土壤结构状况；〈2〉在一年的种植过程中，施肥、浇水、降雨，使养分被淋溶到下层一部分，而上层的被作物吸收，留下来的不多。通过翻地，可以把这些营养物再翻上来；〈3〉从生产角度看，前作物为地面留有残茬、落叶、杂草、病虫及其寄主等，也需要施用有机无机肥料。

但是翻地确存在一些问题：a.动土层太大。b.土壤水分损失多，翻多深干多深，这在干旱地区尤为不利。c.使土壤表层疏松，易受风、水蚀，尤其山区丘陵区的坡地，常翻地使水土流失严重。d.常用同一耕深翻地，产生犁底层，使根系下扎受阻，水养分输送受限。

3．耕翻深度

是耕地质量的主要指标之一。在一定范围内加厚耕层是一种有效的增产措施。原因是耕层越厚，越疏松，越有利于雨季蓄水保墒；增加通气性，养分释放加快，使土壤失活因素得以协调；同时打破了犁底层，有利于根系下扎、养水气交流，根吸收范围扩大。

但耕翻过深，〈1〉大孔隙增多，自下而上提墒能力减弱，影响种子发芽和幼苗发育，过早出现旱情。〈2〉有机肥埋在深土层，作物根系伸长到深土层才能利用，前期幼苗生长不良，而后期易形成贪青晚熟。〈3〉深层生土翻上来，同时带上一些有害还原物质,不利当季作物的发育。（4）消耗动力多，成本过高，且耕地过程也是个失水过程。（5）深层质地为砂质土壤时，易失去保水保肥的土层，漏水、肥现象严重。所以翻耕深度以适宜为好，一般20—25cm或25—30cm。

4．深翻的时期

翻地是全层耕作，只有在作物收获后才能进行，因而深翻的时期又与当地的熟制（一年一熟、二年三熟、一年二熟）有关，这样就有了伏耕、秋耕和春耕。 从北方的自然特点和生产要求分析，伏翻好于秋翻，早秋翻优于晚秋翻，秋翻又优于春翻。

5．耕翻的后效

翻地创造的疏松耕层能保持多长时间（深翻的增产效应有几年），这是翻地的后效问题。根据耕翻的后效，可以决定几年进行一次深翻。

定耕翻后效长短的因素有三方面：一是耕层土壤的质地、结构、年降雨量、土壤有机质含量。二是冬季冻土深度和结冻时间的长短（结冻对土壤有自然疏松效应）。三是耕翻深度。

（二）深松土（subsoiling）

深松的方式根据所用农具及对耕层土壤的影响，可分为两种。

全面深松：应用无壁犁、靴形铲全面松土，松后耕层构造呈比较均匀的疏松状态，它所需动力大，多在作物收获后作业。

局部深松：应用凿形铲、铧形铲等局部松土，分层或不分层作业，深松幅度也可变动。松后耕层构造从剖面看呈纵向的松紧相间状态。它所需动力小，既可于前作收后，后作播前进行，也可于生育前期的行间进行，因地制宜，灵活性大。

（三）旋耕（rotary tillage）

旋耕是利用旋耕机犁刀片的转动，把土切碎，同时将残茬、杂草及肥料切碎，混拌，耕后地表平整松软，而且一次作业能做到松土、混拌土肥、平整地面的作用，可以减少机具进地次数。

二、表土耕作

表土耕作措施主要有：耙地、耢地（耱地）、压地、中耕等。

（一）耙地（harrowing）

1.耙地的作用

（1）破碎坷垃。

（2）疏松表土，破除板结。

（3）平整地面，便于灌溉和机械化作业。

（4）耙混肥料。

（5）耙碎根茬，清除杂草。

2.耙地的应用

（1）耕翻后 一般土壤耕翻后应及时耙地，配合耱地，耙碎坷垃，平整地面。

（2）雨后、浇水后、播种前 浇水或降雨后地面常板结成硬皮。

（3）早春和播后 早春土地开始解冻时，土壤水分为第二个高峰，是保墒关键期，

（4）作物收获后、土壤耕翻前的耙地。

（二）耢地（耱地、盖地或擦地、dragging）

用无齿耙。主要在山区、质地轻松的地区应用。耢地是我省山区耕翻后或犁开沟播种后，平地、碎土、覆土和轻度镇压，进一步减少土壤表面蒸发的主要措施。

（三）镇压（压地，packing, rolling）

农具：碌砘、石磙子、环型镇压器等。镇压是以重力作用于土壤，是土壤耕作措施中的惟一使土壤变紧的措施。它的作用主要是：压碎坷垃、压紧土层、弥合裂缝、破除板结，有提墒和保墒的作用。主要在下列情况下应用：

1.在土壤干燥时，有干坷垃，不易耙碎，可进行镇压压碎坷垃。

播种前后镇压可创造一个较紧密的种床层，一方面接通毛管使水分上升至种床层。另一方面使土壤和种子紧密结合，有利于作物种子发芽出苗。

2.冬季早春镇压：因冬季土层结冻，使土层过于发暄，产生裂缝。一方面水分扩散加快，另一方面小麦吊根。

3.苗期镇压：苗期镇压一方面为了蹲苗，防倒（小麦、谷子）。另一方面，如有害虫，可起到杀虫作用。

（四）中耕（锄地、耪地、铲地，intertill）

中耕是作物生育期间所进行的表土耕作措施。主要工具：大小锄、钁锄、中耕器、犁等。

中耕的作用可以概括如下：

1．破除板结（保墒）。

2．可促进通气，提高地温。

3．锄地可以消灭田间杂草：“锄头有三宝：一水二火三灭草”。

4．可促进养分转化，“锄头下有肥”。

5．可增加土壤渗水、蓄水。

6．有散墒防涝作用。

7．锄地与追肥、培土结合，可起掩埋肥料、防止倒伏的作用。

8．盐碱地锄地可减少地表蒸发返盐。

9．锄地对某些作物有抑制生长的作用。

（五）作畦（bedding）

北方水浇地种小麦作平畦，畦宽2-4米，为播种机宽度的倍数，为了灌水均匀；南方种小麦、油菜、大豆、蔬菜等旱作物时常筑高畦，畦四面开沟排水，防止雨天受涝。作畦用筑埂机和开沟培土而成。

（六）起垄（ridging）

我国东北与各地山区盛行垄作，目的是为了排水，提高局部地温。山区垄作主要是为了保持水土。

第三节土壤耕作制（耕法）

我们把在一定自然条件下和社会经济条件下与种植制度相适应的一整套土壤耕作体系，叫做土壤耕作制（耕法）。

一、土壤耕法的任务

1．调节土壤水分，防旱和防涝

2．调节土壤养分

3．系统消灭杂草

二、土壤耕作制的建立

1.要充分掌握当地的自然条件和生产条件，明确本单位土壤耕作制的主要任务。

2．要在轮作制的基础上进行。

3．拟订各种土壤耕作措施。

4．要把各个轮作相应的土壤耕作制综合起来，统筹安排，要尽可能缓和劳畜力机具时间的紧张，尽量降低成本，提高经济效益。

5．定出土壤耕作制后，要同时拟订出应变措施，以适应多变的条件。

三、土壤耕作制举例

（一）我省土壤耕作制举例

（二）东北地区的垄作耕法和深松耕法

1．垄作耕法是在田间常年保持垄形，垄距60-70cm，垄高20-25cm。主要环节两个：一是扣种和耲种即扣耲交替；二是铲耥结合。扣种就是施肥、翻垄和播种相结合。耲种（耲耙开沟，溜肥，播种）就是原垄不动，直接播种，一般连续两年耲种后，第三年改为扣种（即每隔二年垄台与垄沟互换）。铲耥就是在作物生育期间深耕与中耕相结合的耕作作业，铲地就是用锄头疏松垄体表面板结层，深3-4cm。除草、透气、保墒、提温；耥地就是用犁在垄沟里进行深松土并结合培土扶垄。一般每年铲耥交替进行2-3次。

顶：顶浆筑垄早种。

抢：趁春雨或秋墒抢墒播种，趁墒不等时。

借：深种借墒。

抗：浇水抗旱。

2．深松耕种法是黑龙江省创造并推广的一种新的耕作法。其特点是：

（1）分层深松，不乱土层

（2）间隔深松，虚实并存

（3）耕种结合，耕管结合

（4）方法多样，机动灵活

（三）马尔采夫耕作法

马尔采夫是前苏联西北干旱地区集体农庄的技术员。马尔采夫耕作法是他根据当地的具体条件结合种植制度所创造的一种耕法，是B.P.威廉斯草田耕作制的发展。其基本内容：在种植一年生作物的过程中，只耙不耕翻，种植3—5年后进行休闲，在休闲地上深松（流线型深松犁）一次，深度在50—60cm.。

第四节少耕和免耕

一、少耕和免耕的含义

国际上依据机械耕作的作业次数、深度把土壤耕作划分为常规耕作、免耕和少耕。

常规耕作（传统耕作，conventional tillage）是指用有壁犁翻耕土壤，其后以耙、压、整地，并在作物播后至收获期间进行土壤管理的一类耕作方法。在一个作物生长周期中，机车进地7-10次左右。

免耕（no-tillage）又称零耕(zero tillage)、直接播种(direct drilling)，指作物播前既不用犁、耙耕整土地，直接在茬地上播种，又不在作物生育期间进行任何农具的土壤管理，只在播种前后喷洒化学药剂、除草剂、除虫剂，以及液体肥料的一类耕作方法。一季作物生产过程，机车作业约三次，即播种、喷药、收获。

国外的免耕法常由三个环节组成：（1）覆盖。（2）采用联合作业的免耕播种机：开沟、施药、施肥、播种、覆土、镇压，一次完成。（3）应用广谱性除草剂于播种前后或播种时进行土壤处理，防除杂草。

少耕(minimum tillage)是指在常规耕作基础上尽量减少土壤耕作次数或在全田间隔耕种，

二、免耕的产生与发展

三、少免耕的技术作用与依据

（一）少免耕的优点

1．防止侵蚀。

2．提高了土壤有机含量，保持了良好的土壤结构

3．减少土壤水分蒸发，增加土壤渗水性

4．节约成本

5．农耗时间减少

（二）免耕机理

第一，以生物松土替代机械松土。

第二，以化学的措施—除草剂、杀虫剂、杀菌剂，代替土壤耕作的除草作业和翻埋害虫及病菌孢子的作用。

第三，土壤自身的浆融或干湿变化带来耕层自然疏松。

第四，要理解免耕法的机理，还需从土壤耕作作用的双重性和效果的可塑性来看。

（三）少免耕存在的问题

1由于覆盖，地温较低（石砾覆盖的除外），导致播种出苗推迟。

2病、虫、鼠、草害增加。

3多年少免耕后多数土壤有变紧实的趋势。

4耕作表层（0-10cm）富化而下层（10-20cm）贫化。

四、我国少免耕的运用

从发展前景看，少免耕在我国的趋势是：

1．少、免耕面积仍可逐步扩大。

2.防止一种耕法的绝对化，提倡因地制宜的多种耕法的结合。

3.对某些新耕法、新农具应加强试验研究，如国外盛行的松土铲、凿形犁、无犁壁犁、免耕播种机等。

本章思考题

1.作物对土壤条件的要求有哪些?

2.什么是土壤的宜耕性?不同水分条件与土壤宜耕性的主要关系表现在哪些方面?

3.论述土壤耕作的主要作用。

4.基本耕作、表土耕作各包括哪些内容?在生产中怎样应用?

5.少、免耕有哪些优缺点?如何应用?

如何建立一个良好的土壤耕作制?

主要

参考资料

1刘巽浩．耕作学．中国农业出版社，1994

2刘巽浩，牟正国．中国耕作制度．农业出版社，1993

3王立祥．耕作学．重庆出版社，2001

备注

讲授、实验。