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1、耕作学,Chapter 6 轮作与连作 Crop rotation and continuous cropping,轮作（crop rotation） 在同一块田地上，有序地轮换种植不同作物或不同复种方式的种植方式。前者为作物轮作，后者为复种轮作。 作物轮作： 小麦大豆玉米（三年一轮） 玉米棉花大豆花生 复种轮作： 小麦水稻油菜水稻绿肥水稻（三年一轮） 小麦玉米小麦甘薯大豆粟,Section 1 轮作的概念和作用,耕作学 第六章 轮作与连作,1.1 轮作与连作概念,轮作方式 定区式轮作：又叫分区轮作，将地块分作若干个轮作田区，每个轮作田区按照预定的作物轮换顺序逐年轮作不同的作物。通常要求年区相
2、等，即完成一个轮作周期所需要的年限与轮作田区数目相等，每一种作物（复种方式） 同时在年度之间和田区之间轮换，轮作有规律，生产稳定。 换茬式轮作：根据生产需求安排轮换种植，作物组成、轮换顺序、年限等都比较灵活。,耕作学 第六章 轮作与连作,轮换顺序：ABC D E,连作（Continuous cropping） 在同一块田地上，连年种植相同作物或相同复种方式的种植方式。如水稻水稻水稻；玉米玉米玉米。小麦水稻小麦水稻小麦水稻；小麦棉花小麦棉花小麦棉花。,耕作学 第六章 轮作与连作,换茬 在同一块田地上，一种作物收获以后换种另一种作物的种植方式。重茬 在同一块田地上，一种作物收获后接连种植同一种作物
3、的种植方式。,减轻病害由病原物寄生（侵染）所致；具有专一性，如水稻稻瘟病，棉花的枯、黄萎病；通过土壤传播，在土壤和残茬中越夏、夏冬、繁殖；连作导致病原物增加；轮作因缺少寄主植物和改变生态环境而减少病原物，从而减轻病害。 水旱轮作效果最好.,耕作学 第六章 轮作与连作,1.2 轮作换茬的作用,1、减轻病虫草害,“庄稼要想好，三年两头倒” ， “倒茬如上粪”。,大豆连作与轮作的孢囊线虫和根瘤密度,耕作学 第六章 轮作与连作,耕作学 第六章 轮作与连作,减轻虫害由害虫所致；具有寡食性，如玉米螟、棉铃虫；虫卵、虫蛹在土壤和残茬中越夏、夏冬、繁殖；连作导致害虫数量增加；轮作因缺少寄主植物和改变生态环境而
4、减少病原物，从而减轻虫害；水旱轮作效果最佳。,减轻草害杂草争夺光温水肥等环境因子所致；具有伴生性，如看麦娘、稗草；草籽、根茎等营养繁殖器官在土壤中越夏、夏冬、繁殖；连作导致草害加重；轮作因改变生态环境而减草害； 水旱轮作效果最佳。,均衡利用土壤养分和水分 不同作物的根系入土深浅和分布范围不同； 不同作物的需肥需水特性不同（需肥的数量、种类和比例、利用难溶性养分的能力等）；,耕作学 第六章 轮作与连作,2、调节土壤肥力,不同禾豆作物对土壤氮素的吸收与归还数量（农业化学手册，1982）,耕作学 第六章 轮作与连作,改善土壤的理化性质 自然归还物的数量和质量不同； 栽培技术措施不同（起垄做埂、中耕除
5、草、水旱轮作等）。,稻棉轮作对土壤Eh及还原有毒物质的影响（李世俊等，1985）,轮作在现代农业中的地位,化肥、农药可部分解除连作的障碍，但不能完全代替轮作； 轮作是解除连作的障碍最经济、有效的方式； 轮作有良好生态效益，无环境负作。,耕作学 第六章 轮作与连作,不同前、后作土壤微生物数量的差异 （王德生等，1985）,1、作物茬口特性的概念 茬口是指在连续种植过程中，前后作物的相互衔接和互相影响的关系。 茬口特性是指作物对前作的要求和对后作影响好坏的特性。 作物的茬口特性是作物的生物学特性在一定的气候、土壤和栽培条件形成的，是作物轮作的依据。,耕作学 第六章 轮作与连作,Section 2
6、作物的茬口特性,2.1 作物茬口特性的形成,耕作学 第六章 轮作与连作,2 作物茬口特性的内容 作物的茬特性主要包括三方面的内容 季节特性（时间特性）： 前作收获早迟对后作播种时间的影响； 土壤肥力特性： 包括前作收后土壤的养分、结构、理化性状等状况及其对后作的影响； 生物特性： 前作收后土壤中各种微生物、小动物与昆虫、植物等的残留情况及其对后作的影响。（下图）,前作土壤微生物区系对后作的影响（东北农业大学，1952）,耕作学 第六章 轮作与连作,注：-表示有害，+表示有益；*表示5%水平显著，*表示1%水平显著,1 用地与养地作物 养地作物 豆类作物：固氮、增加有机质、活化土壤养分； 绿肥：
7、多为豆科植物； 用地作物 禾谷类作物：产量高、归还物少且质量差、耗地多； 块根块茎类：同上； 兼养作物 棉花与油料作物：归还物多； 饲料与蔬菜作物：归还物多，管理水平高。,2.2 各类作物的茬口特性,耕作学 第六章 轮作与连作,2 抗病与易感病作物 抗病作物禾本科作物对土壤传播病虫害的抵抗能力较强，较耐连作； 易感病作物茄科、豆科、十字花科、葫芦科等作物易感病，不耐连作；同科作物常有共传病害，不宜互为前后作；,耕作学 第六章 轮作与连作,3 密植与中耕作物小麦、谷子、大豆等为密植作物，玉米、棉花等稀植中耕作物；两类作物由于地面覆盖度和栽管措施不同，茬口特性、防侵蚀能力有差异；,4 休闲在轮作中
8、的作用分全年与季节、夏休与冬休、冬炕与冬泡；恢复地力，但浪费资源。,1 依据基本依据作物的茬口特性 2 原则 统筹安排，分区进行，同一轮作区尽可能集中连片； 季节衔接是前提，通过作物和品种来调节；先安排年内复种，再安排年间顺序； 用养结合原则； 病虫草害的防除是重点； 将重要作物安排在最好的茬口上；,耕作学 第六章 轮作与连作,2.3 茬口顺序与安排,Section 3 连作的运用,耕作学 第六章 轮作与连作,3.1 连作物的障碍与消除,1 连作的危害 化学因素 营养偏好、水分消耗（甜菜、向日葵，耗水厉害） 有毒物质积累（如水稻连作Fe, Mn, H2S升高） 物理因素 双季稻田，孔少，土重，
9、不通气，次生潜育化 生物因素 害虫增加，地老虎，大豆孢囊线虫， 病害加重，棉花、西瓜枯萎病， 杂草危害，麦稻连作看麦娘,化学技术 杀虫剂、杀菌剂、除草剂等； 品种更新 抗病品种轮换； 合理施肥 平衡施肥 加强管理 中耕、除草等。,耕作学 第六章 轮作与连作,2 连作障碍的消除,耕作学 第六章 轮作与连作,3.2 不同作物对连作的反应,1 忌连作作物 亚麻、西瓜、甜菜等、马铃薯等；适宜间隔5年以上。 2 不耐连作作物 烟草、大麻、甜瓜及部分豆科作物等；适宜间隔3-4年。 3 耐短期连作作物 油菜、甘蔗、甘薯、芝麻等；适宜间隔2-3年。 4 耐连作作物 水稻、小麦、玉米等。,1 连作的必要性,耕作
10、学 第六章 轮作与连作,3.3 连作的应用,社会需求 需求量大，轮不过来，如稻、麦、棉； 资源限制 区域资源优势； 效益决定 专业化、规模化；,不同作物和品种连作的障碍和反应不同 采用现代技术克服连作障碍 化学技术 合理使用农药、化肥； 物理技术 烧田熏土、激光处理、高频电磁波辐射等； 农业技术 更换品种、组成复种、年内水旱交替、土壤耕作等。,耕作学 第六章 轮作与连作,2 连作的可能性及技术,小麦长期连作对产量的影响（英国洛桑试验站，1852-1931）,可显著改善土壤的理化性状和有效防除病虫草害。 常见的有稻与玉、蔗等作物轮作。 通常变换小春（冬季）作物进行复种轮作。,耕作学 第六章 轮作
11、与连作,Section 4 部分轮作类型和模式,1 南方稻田水旱轮作(paddy-upland rotation),2 欧美草田轮作(grassland rotation),多年生牧草与大田作物轮换种植。 具有显著增加土壤有机质和改善土壤结构的作用。 欧美应用普遍。,常见的有小麦玉米 小麦大豆 小麦棉花等种植模式。,耕作学 第六章 轮作与连作,3 华北旱地作物轮作,4 藏区的休闲轮作,实行耕三（年）休一或耕二休一制。农田休耕的一年中，深翻二次，以消灭杂草，疏松土壤，利于吸纳水分和提高地温，促进土壤养分释放。典型的例子：青稞马铃薯油菜、燕麦休闲。,5 南方丘陵旱地多熟分带轮作,耕作学 第六章 轮作与连作,1 技术要点,2 特点,同时具有间套作的优点，也具有轮作的作用,耕作学 第六章 轮作与连作,3 作用,显著的增产增收效益 各作物处于最佳季节和土壤茬口，还可解决小麦迟播甘薯早收问题； 利于实现用养结合，促进农业生产的发展； 调节茬口，缓和劳畜力矛盾,4 问题,操作管理不方便！,
