第一章
第一节
耕作学:是研究建立合理耕作制度的技术体系及其理论的一门综合性应用科学。
耕作制度:是农业生产的基本性制度,是一个地区或生产单位作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系。
耕作学的研究对象:是耕作制度,是一个地区或生产单位农作物种植制度以及与之相适应的养地制度的综合技术体系,其内容包括熟制、作物布局、种植方式、轮作和连作等种植制度,以及土壤耕作、地力培育、农田保护等养地制度。
一、种植制度:是指一个地区或一个生产单位作物组成、配置、熟制和种植方式的综合体系。种植制度是农业生产最基本的制度。是促进农业增产增收的根本性措施和重要标志。
1.作物布局:是指一个地区或生产单位作物结构与配置的总称,是种植制度的主要内容与基础。
2.复种和间混套作:都属于多熟种植范畴,不仅是传统农业的精华技术,也是现代农业的重要组成部分。
3.作物轮作和连作:作物轮作是指在同一块田地上,在一定的年限内有顺序地轮换种植不同作物的种植方式。在不同年度或不同季节倒换种植另一种作物,一般称为换茬或倒茬。连作是指在同一块田地上在一定的时期内连年种植相同作物或采用相同的复种模式的种植方式。
二、农田养地制度
农田养地制度是指与种植制度相适应的以地力培育及保护为中心的技术体系,主要包括土壤耕作制、施肥制、农田灌溉制及作物病虫杂草防除制等内容。
农田养地制度的主要目的是为农作物生长发育提供所需的水、肥、气、热等生活要素,保证地力常新和作物持续高产。保持和提升农田土地肥力,是支撑农作物生产可持续发展的重要基础。
养地制度的阶段:原始农业主要靠撂荒等自然措施恢复地力;②在传统农业阶段主要靠有机肥、绿肥、轮作、耕作等措施进行养地;③在传统农业向现代农业过渡阶段是靠有机肥和化肥结合的养地措施;④在现代农业中,主要是靠化肥、农药和保护性耕作等进行养地。
1.土壤耕作:主要任务是根据作物的生长发育需要,通过合理的耕作措施调整土壤耕层和地面状态,调节土壤水分、空气、温度和养分的关系为作物播种、出苗和生长发育提供适宜的土壤环境。
适宜的土壤环境是作物高产的必要条件;以少耕、免耕和秸秆覆盖为特点的保护性耕作是土壤耕作的发展趋势。
2.土壤培肥:是通过人为措施提高土壤肥力的综合技术体系。其核心是建立农田有机质、养分、水分用养结合的平衡体系。施用化学肥料目前仍是促进土壤养分平衡和扩大农田物质循环的主要措施。
三、耕作学的主要特点
1.实用性:其发展过程始终结合我国农业生产实践,进行不断的积累、更新和完善。
2.综合性:耕作制度涉及一个地区或生产单位的农作物构成配置、熟制和种植方式、土壤耕作管理。以及与其相适应的资源利用保护与调控,也同时与养殖、加工业等密切相关,体现出种、养、加的协调关系和总体优化设计功能。耕作学具有技术组合功能和宏观管理功能,是宏观软技术与微观硬技术的结合,宏观与微观结合是耕作学科突出的特色,也是耕作学时效性强和生产指导作用大的主要原因。
3.交叉性:耕作学之所以显著区别于作物栽培学等学科,主要原因在于耕作学注重整体性、综合性,强调技术环节有机衔接与技术组装集成,而不像作物栽培学只注重某个农艺措施的效果
4.区域性:因地制宜是耕作制度发展遵循的基本原则
四、耕作学的主要任务
耕作学必须立足于建立合理排作制度的基本目标,有效确定在各种自然条件和社会经济背景下,区域耕作制度持续高效发展的基本原则、技术体系和途径。
②围绕建立高效种植制度及挖掘农业资源潜力,从提高土地利用率和经济效益角度,优化种植模式和技术集成配套。
③从农田地力保育及农业生产可持续发展角度,构建科学合理的养地制度,包括从宏观角度开展可持续土地生产力的综合技术集成和技术优化配套研究,从土壤肥力提升角度的土壤有机无机结合的培肥技术,利用豆类作物与生物质还田培肥土壤的生物养地技术,从土壤排作角度的常规耕作技术,以及少免耕、残茬覆盖等保护性耕作技术。
④适应社会经济与现代农业发展需求, 不断开发新型耕作制度。
⑤适应全球气候变化,发展减灾避灾耕作制度。
第二节
耕作制度决定着区域农作物种植的结构、布局、熟制、模式及地力培育等,是农业生产和农村经济发展最基础的环节,是促进农业增产增收的战略性措施和重要标志。
耕作制度的基本原理:
1.用地与养地结合原理
(1).用地与养地结合理论是贯穿耕作制度发展的一条“红线”
纵观世界农业史,用地和养地水平的同步提高 是农业生产力发展和技术进步的基本标志。我国传统农业经历了长达数千年的耕种而基本保持地力长久不衰,农田生产力水平持续提高,其根本经验就是用地养地相结合,创造了世界农业发展奇迹。在土壤耕作方面,强调因地、因时、因物制宜的“三宜”耕作原则;在病虫草害防治方面,强调作物轮作和茬口合理衔接,以及深耕细耙、适时播种和选用抗虫品种等;在种植制度方面,由休闲制转为连作制,通过轮作复种和间作套种提高耕地周年产量。
(2).集约用地与高效养地结合是持续挖掘农田生产潜力的根本保障
农业生产的本质是利用气候、土壤、生物等自然资源生产人类所需要的农产品的过程。植物生产、动物生产和土壤管理是农业生产的3个基本环节。其中,植物生产作为第一生产是基本生产车间,动物生产把植物产品转化为畜产品是加工车间,土壤管理 利用微生物把动植物废弃物分解成营养物质重新利用是转化车间,从而构成植物-动物-微生物-环境的物质和能量转化利用系统。提高农业系统生产力的核心是充分挖掘光、热、水、土、生物等资源利用潜力,而不断强化人类对资源环境的优化管理,集约用地与高效养地相结合是其根本实现途径。
(3).现代农业发展对养地的要求越来越高
我国现代农业是在农业资源环境相对脆弱的基础上、农业增长资源消耗型技术体系有较强依赖性的条件下发展起来的,而且受人多地少的国情影响,农产品生产供需矛盾将长期存在。
我国利用不到世界9%的耕地解决了世界近1/5人口的粮食问题,主要途径是不断提高农田集约化程度,但这也使我国粮食安全成本剧增,环境资源的潜在威胁加大,已开始成为制约我国农业可持续发展的不可忽视的重大障碍。我国农田的肥力不平衡和中低产农田面积大,因水土流失、贫瘠化、次生盐渍化、酸化等原因导致土壤退化,农田生态系统污染呈加剧趋势并影响农产品质量安全,以及区域总体上农田生态要素的协调度较低和水土资源利用效率低下等问题突出。集约高产与资源高效和土地可持续利用协调发展,是当前及未来农业发展的重大难题和艰巨任务。
2.地域分异与农业区位原理
(1).农业生产具有强烈的地带性特征
农业地域分异规律包括自然地理、人文地理、生物地理的差异,不仅是认识自然地理环境特征的重要途径,而且是合理利用自然资源和因地制宜进行生产布局的基本原则。
农业地域分异规律是划分农业地带的基础,尤其在现代农业商品性生产高度发展的背景下,在优势农产品产业带、农业专业化地带等划分中发挥重要作用。农业地域专业化有利于因地制宜地、充分而有效地利用各地区的农业自然条件和社会经济条件,有利于推广应用现代化的农业技术装备和生产技术,显著提高劳动者的生产技术水平和经营管理水平,有利于合理配置农产品加工工业和实现社会化、专业化经营。
(2).农业资源与作物布局的地域差异性
农业气候资源是为农业生产提供物质和能量的基础,包括光照、温度、降水、空气等资源要素,在一定程度上制约一个地区农业的生产类型、生产率和生产潜力。我国地域辽阔,影响土壤形成的自然条件(例如地形、母质、气候、生物等)差异很大,加上农业历史悠久,不仅土壤种类繁多,而且地域分布差异显著。由于气候、土壤资源差异造成作物分布特征及耕作制度具有明显的地域差异性,应针对不同地区的资源状况、自然条件和社会经济条件,做到因地制宜、趋利避害、合理布局。
(3).农业区位论及其生产意义
随着近代与现代农业生产和运输条件的改善,杜能提出的6圈农业带理论不再有具体价值,但其针对农产品生产区域与消费市场关系的“空间法则”仍有指导意义,对于合理安排以城市为中心的生产布局还在应用。
3.人工生态与自然生态并重原理
(1).农业生产要适应生态和社会经济双重规律
农业生产是自然再生产与经济再生产过程的复合,既要严格遵循生态规律,又要遵循社会经济规律。农业生态系统是在人类的积极参与下,利用农业生物与非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系,通过合理的生态结构和高效的生态机能,并按人类社会要求进行物质生产的综合体,同时受到自然规律和社会经济规律的支配。农业生产中要选择作物种类及品种时,首先要充分考虑作物的自然生态适应性,所选作物或品种能够很好地适应当地的气候、土壤条件;其次还要根据市场需求和经济规律,使作物生产具有良好的市场前景和经济效益。
农业生态系统是一个在人类参与及主宰下的,由社会、经济、自然结合而成的,具有多种经济功能、生态功能、社会功能及自然和社会双重属性的复合生态系统。由于社会经济技术条件区域差异性的影响,同一自然生态类型区常形成不同发展水平的农业生态类型。
(2).农业生态系统不同于自然生态系统
农业生态系统通过由生物和环境构成的有序结构,可以把环境中的能量、物质、信息和价值资源转变成人类需要的产品。与自然生态系统相比,农业生态系统在结构、功能、生产力等方面已经发生了显著变化。农业生态系统中的生物类群多数是按照人类的目的驯化培育而来的,物质循环与能量转化能力得到进一步加强和扩展;其环境组分除了光、热、水、气等自然因素外,还有生产、加工和储藏的设备及生活设施等
(3).人工辅助投入是农业生产持续高效的保障
自然生态系统的生产是一种自我维持的生产,所生产的有机物质几乎全部保留在系统之内,许多营养元素基本上可以在系统内部循环和平衡;而农业生态系统的生产要满足日益增长的人类生活需求,大量农、林、牧、渔产品等要离开系统,留下小部分残渣等副产品参与系统内再循环。农业生态系统生产力提高的过程本质上是系统物质循环与能量流动强度和效率不断提高的过程,也就是人类对农业生态系统调控能力持续增强的过程。
4、经济高效原理
(1).报酬递减规律
(2).比较优势理论
(3).资源合理利用与要素组合原理