轮作与连作植物生产原理
第五章轮作与连作
耕作学 第五章 轮作与连作
§5―1 轮作换茬的作用与应用
一、概 念
1、轮作 Crop rotation：
在同一块田地上有顺序地轮换种植不同作物的种 植方式。
轮作形式：
（1）单一作物的年间轮作，例如一年一熟区的大豆 →小麦→玉米三年轮作；
（2）年内不同复种方式组成的复种轮作，例如，南 方的绿肥——水稻──水稻→ 油菜──水稻──水稻 → 小麦──水稻──水稻三第年五章粮轮作油与连肥作 复种轮作。
第五章轮作与Leabharlann 作耕作学 第五章 轮作与连作
红壤区不同轮作系统中作物的养分积累量（kg/ha）
轮作组合 稻－稻－油菜 稻－稻－大麦 稻－稻－紫云英
花生－油菜
作物 全部 秸秆 全部 秸秆 早晚稻 紫云英 花生 油菜
N 195.0 66.0 187.5 61.5 433.5 163.5 97.5 39.0
第五章轮作与连作
耕作学 第五章 轮作与连作
1．轮作能均衡地利用土壤养分和水分 （1）不同作物要求养分的种类和数量不同 禾谷类需氮肥、豆科需磷钙肥、薯类烤烟需要钾 肥、油菜荞麦能利用土壤中的难溶性磷。 （2）吸收水分和营养元素的能力也不同 这是和根系深度、根量和根系吸收能力相关的， 一般玉米、高粱、向日葵等根系较深，马铃薯、水 稻、谷子、豌豆等相对较浅。
十字花科
十字花科
塊根莖類
块根块茎类
豆類
豆类
耕作学 第五章 轮作与连作
标准轮作时空动态示意图
第五章轮作与连作
耕作学 第五章 轮作与连作
二、轮作的发展状况
（1）战国（吕氏春秋）“今兹美禾（谷子），来 兹美麦”。 （2）谚语“倒茬如上粪”说明轮作的重要性，然 而在现代农业中，在水肥条件的改善方面，农药在 防除病虫害和农田杂草的作用上已取得了很大的成 就，轮作的作用还有多大，连作行不行。
高教版农作物生产技术第一章第四节轮作与连作
2、采用先进的农业技术
烧田熏土、或用激光和高频电磁波等进行土 壤处理，杀死土传病原菌、虫卵及杂草种子。 用新型高效低毒农药、除草剂进行土壤 处理或农作物残茬处理，有效减轻病虫草的为害。 依靠化肥和施用农家肥，及时补充土壤 养分，使土壤保持作物所需养分的动态平衡。 通过合理的灌排水管理，可冲洗土壤有毒 物质。
（二）连作的技术
1、选择耐连作的农作物和品种
忌连作的作物
• 1．茄科：马铃薯、烟草、番茄；胡芦科：西瓜； 亚麻；甜菜等为典型代表。极为敏感，生长受阻， 植株矮小，发育异常，减产严重，甚者绝收。5－6 年才能种植一次。 • 2．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。比较敏感，3－4年才能种植一次。
3、减轻田间杂草的为害
一些作物的伴生性杂草，如稻田里的稗 草、麦田里的燕麦草、粟田里的狗尾草等， 这些杂草与其相应作物的生活型相似，甚 至形态也相似，很不易被消灭。一些寄生 性杂草，如大豆兔丝子、向日葵列当、瓜 列当等连作后更易滋生蔓延，不易防除， 而轮作则可有效地消灭之。
4、改善土壤理化状况 各种作物的秸秆、残茬、根系和落叶等是补 充土壤有机质和养分的重要来源。但不同的作物 补充供应的数量不同，质量也有区别。如禾本科 作物有机碳含量多，而豆科作物、油菜等落叶量 大，豆科还能给土壤补充氮素。有计划地进行禾、 豆轮作，有利于调节土壤碳、氮平衡。 轮作还具有调节改善耕层物理状况的作用。 密植作物的根系细密，数量较多，分布比较均匀， 土壤疏松结构良好。玉米、高粱根茬大，易起坷 拉。深根性作物和多年生豆科牧草的根系对下层 土壤有明显的疏松作用。据山西省农科院调查， 苜蓿地中的水稳性团粒比一般麦地增多20-30%。 土壤物理性质的改善，可使土壤肥力得以提高。
合理轮作增产的原因
合理轮作增产的原因一、保养土壤1. 轮作能保持土壤肥力合理轮作是一种在不同农作物之间循环种植的农业管理方法。
通过在不同地块间轮流进行种植，可以有效地保养土壤。
不同作物有不同的养分需求，轮作可以使土壤中的养分得到充分利用，避免连续种植同一作物导致土壤养分不平衡和土壤退化。
此外，轮作还可以减少土壤中害虫、病菌和杂草的积累，降低农作物发生病虫害的概率。
2. 轮作有助于改善土壤结构不同作物的生长方式和根系结构不同，在轮作中不同的作物会对土壤产生不同的影响。
例如，豆科植物对土壤中的氮素具有固定作用，能够增加土壤中的有机质含量，改善土壤结构。
另外，根长深的作物如玉米和芝麻能够增加土壤通气性和排水性，有助于改善土壤的物理性质。
通过合理轮作，可以在土壤中形成丰富多样的根系体系，有利于土壤的保水保肥能力，提高农作物的产量和质量。
二、控制病虫害1. 轮作能打破病虫害生命周期许多病虫害有特定的寄主植物，它们的生命周期和繁殖依赖于寄主植物。
通过合理轮作，可以打破病虫害的生命周期，减少害虫和病菌的传播。
将害虫和病菌的寄主植物与它们隔离开，可以降低其发生的概率，并减少使用农药的需要。
2. 轮作有助于增加天敌的数量不同作物在吸引天敌方面有所差异，通过合理轮作，可以吸引多种天敌，控制害虫的数量。
例如，在某些作物上生长的花朵可以吸引蜜蜂等昆虫，而这些昆虫又是许多害虫的天敌。
通过合理选择轮作作物，可以增加天敌的数量，建立生物多样性，维持生态平衡，从而减少对农药的依赖。
三、提高作物产量和质量1. 轮作可以提供充足的养分不同作物对养分的需求不同，合理选择轮作作物可以使土壤中的养分得到充分利用，满足作物生长的需求。
例如，一些豆科植物富含氮素，可以通过与需要氮素的作物轮作，提供额外的氮素营养，促进作物生长。
此外，合理的作物轮作可以在不同作物的生长周期中充分利用土壤养分，避免浪费。
2. 轮作可以平衡农作物的生长节奏不同作物的生长周期和需求有所差异。
高教版农作物生产技术第一章第四节轮作与连作
2、充分利用土壤养分
各种作物的生物学特性不同，自土壤中吸收养分的种 类、数量、时期和吸收利用率也不相同。 小麦等禾谷类作物与其它作物相比，对氮、磷和硅的 吸收量较多；豆科作物吸收大量的氮、磷和钙，但在吸收 的氮素中，约40-60%是借助于根瘤菌固定空气中的氮，而 土壤中氮的实际消耗量不大，而磷的消耗量却较大；块根 块茎类作物吸收钾的比例高，数量大，同时氮的消耗量也 较大；纤维和油料作物吸收氮磷皆多。不同作物对土壤中 难溶性磷的利用能力差异很大，小麦、玉米、棉花等的吸 收利用能力弱，而油菜、养麦、燕麦等吸收能力较强。如 果连续栽培对土壤养分要求倾向相同的作物，必将造成某 种养分被片面消耗后感到不足而导致减产。因此，通过对 吸收、利用营养元素能力不同而又具有互补作用的不同作 物的合理轮作，可以协调前、后茬作物养分的供应，使作 物均衡地利用土壤养分，充分发挥土壤肥力的生产潜力。
耐短期连作作物
豆科绿肥 、薯类作物 如甘薯、紫云英、苕子等作物 有一些反应，可连作2-3年
耐连作作物
• 水稻、棉花、麦类、玉米等 • 水稻
– 通气组织发达，对土壤通气性要求较低 – 水稻与旱作物轮作，阻止土壤种还原性有毒物质的积 累 • 小麦，玉米 – 肥料充足，产量稳定 – 肥料不足，减产显著 • 棉花 – 根系发达养分吸收均衡 – 无病，足肥，连作百年以上
（二） 连作 即连年在同一田地上
种植同一种作物或同一复种方式。这是 一种落后的种植制度，容易造成地力消 减，病虫杂草滋生，产量降低，品质变 劣。
二、轮作的作用与类型
（一）轮作的作用 1、减轻农作物病虫为害 作物的病原菌一般都有一定的寄主，害虫也 有一定的专食性或寡食性，有些杂草也有其相应 的伴生者或寄生者，它们是农田生态系统的组成 部分，在土壤中都有一定的生活年限。如果连续 种植同种作物，通过土壤而传播的病害，如小麦 全蚀病、棉花黄枯萎病、烟草黑胚病、甘薯黑斑 病必然会大量发生。实行抗病作物与感病作物轮 作，更换其寄主，改变其生态环境和食物链组成， 使之不利于某些病虫的正常生长和繁衍，从而达 到减轻农作物病害和提高产量的目的。
最新5第四章作物轮作与连作
作物类别 氮
磷 钾 举例
禾谷类 2.22
1 2.89 小麦、水稻、玉米、 谷子、多穗高粱
籽用豆类 4.26(1.42) 1 1.19 大豆、花生
纤维类 3.22
1 2.77 棉花、大麻
油料 1.50
1 0.89 油菜
块根块茎 3.00
1 3.66 天才、马铃薯
不同作物需水数量、时期和吸收能力也不相同。将水分适应 性不同的作物轮作能充分而合理地利用全年自然降水和土壤 中贮存的水分，对农田高效用水有重要作用。
水旱轮作生态条件改变相当显著，防治病虫草害的 效果尤为突出。在水田阶段能使旱田病虫草害消失 或减少，转为旱田栽培时，可减轻水田病虫草害。
打断部分生态环境条件的连续性，扰乱原有 交替步骤和顺序，寄主、传播媒介，残存环 境等遭破坏。
土传病害：小麦全蚀病，棉花枯黄萎病，甘 薯黑斑病
虫害：蛴螬
杂草：麦稻两熟田的看麦娘，大豆的菟丝子， 稻田的稗草
各种作物根系深度和发育程度不同，根系浅的主要吸收利用 土壤上层的养分和水分；根系深的可从深层土壤吸收养分和 水分。将不同根系特性的作物轮换，可全面地分层利用土壤 养分和水分。
调查日期 26/3 16/4
茬口对耕层土壤水分含量的影响（%）
层次 （厘米）
小麦
马铃薯
茬 谷子
口 玉米
大豆
0-10
20.25 19.30 15.40 22.50 27.1
2、协调和均衡地利用土壤养分和水分
各种作物的生物学特性不同，从土壤中吸收养分的种类、 数量、时期和利用率也不相同。将营养生态位不同而又具 有互补作用的作物轮作，可以协调前、后茬作物养分供应 和均衡利用土壤养分
禾谷类： 氮多 豆科： 氮多、磷多
轮作增产的主要原因是什么,轮作间作套种连作的区别
轮作增产的主要原因是什么，轮作间作套种连作的区别轮作是用地养地相结合的一种措施，把感病的寄主作物与非寄主作物实行轮作，这样可以消灭或减少这种病菌在土壤中的数量，从而减轻病害提高作物产量。
合理的轮作可以改善土壤的理化性状，从而达到提高产量的效果。
因为不同作物在栽培过程中所运用的农业措施不同，所以合理轮作对田间的杂草还有不同的抑制和防除作用。
一、轮作增产的主要原因是什么1、轮作是用地养地相结合的一种措施，这样不仅有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害，还能有效地改善土壤的理化性状，调节土壤肥力，从而达到增产增收的目的。
2、作物的许多病害，比如烟草的黑胫病、蚕豆根腐病等都通过土壤侵染。
如果把感病的寄主作物与非寄主作物实行轮作，这样可以消灭或减少这种病菌在土壤中的数量，从而减轻病害，提高产量。
3、合理的轮作也是综合防除杂草的重要途径，因不同作物栽培过程中所运用的不同农业措施，对田间杂草有不同的抑制和防除作用。
4、花生根系比较深，可以把土壤中的钙集聚于土壤表层，增强土壤团粒结构；而禾本科作物的根系比较浅，能使土壤的孔隙度增加，促进微生物的分解。
二、轮作间作套种连作的区别1、方法不同（1）轮作指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或者复种组合的种植方式。
（2）间作是指在同一田地上于同一生长期内，分行或者分带相间种植2种或2种以上作物的种植方式。
（3）套种是指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。
（4）连作是指一年内或连年在同一块田地上连续种植同一种作物的种植方式。
2、轮作间作套种连作的作用（1）合理轮作能带来很高的生态效益和经济效益，而且还可以防治病、虫、草害，调节土壤的肥力。
（2）间作可以提高土地的利用率，由间作形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费。
（3）套种有利于提高间作的效果，目前在旱地、低产地、用人畜力耕作的田地及豆科、禾本科作物应用间作比较多。
说说作物连作和轮作
说说作物连作和轮作作者：来源：《农业知识·瓜果菜》2017年第10期连作是指一年内或连年在同一块田地上连续种植同一种作物的种植方式。
作物连作的危害：1.每种作物都有受一些专门的病虫杂草危害。
连作可使这些病虫草周而复始恶性循环式地感染危害，如黄瓜的霜霉病、根腐病、跗线螨，番茄病毒病、晚疫病，辣椒的青枯病、立枯病等。
不同作物根系的分泌物不同，有的分泌物有毒害作用。
如大豆根系分泌氨基酸较多，使土壤噬菌体增多，它们分泌的噬菌素也随之增多，从而影响根瘤的形成和固氮能力，这也是大豆连作减产的重要原因。
高粱除吸肥力强，需肥量大外，其多量的根系分泌物可抑制小麦等其他作物生长，所以，对大多数作物来说，高粱前茬不好。
2.不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各不相同。
长期种植一种作物，因其根系总是停留在同一水平上，该作物大量吸收某种特需营养元素后，就会造成土壤养分的偏耗，使土壤营养元素失去平衡。
如禾谷类作物对氮、磷、钾吸收较多，对钙吸收较少，而且豆科作物对钙、磷、氮吸收较多，对钾吸收较少，但由于根瘤的固氮作用及根、叶残留物较多，种豆科作物之后，土壤含氮量较高，土壤较疏松；叶菜类、十字花科蔬菜作物，其根系分泌有机酸，可使土壤中难溶性的磷得以溶解和吸收，具有富集土壤磷的功能。
但多数作物对固定在土壤中的磷却难以吸收。
3.由于耕作、施肥、灌溉等方式固定不变，会导致土壤理化性质恶化，肥力降低，有毒物质积累，有机质分解缓慢，有益微生物和数量减少。
轮作是指在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。
轮作是用地养地相结合的一种生物学措施。
轮作的好处：1.轮作可均衡利用土壤中的营养元素，把用地和养地结合起来；可以改变农田生态条件，改善土壤理化特性；增加生物多样性。
2.免除和减少某些连作所特有的病虫草的危害。
利用前茬作物根系分泌的灭菌素，可以抑制后茬作物上病害的发生，如甜菜、胡萝卜、洋葱、大蒜等根系分泌物可抑制马铃薯晚疫病发生，小麦根系的分泌物可以抑制茅草的生长；轮作可以促进土壤中对病原物有颉颃作用的微生物的活动，从而抑制病原物的滋生；合理轮作换茬，因食物条件恶化和寄主的减少而使那些寄生性强，寄主植物种类单一及迁移能力小的病虫大量死亡，腐生性不强的病原物如马铃薯晚疫病菌等由于没有寄主植物而不能继续繁殖。
林业育苗地轮作方法解析
林业育苗地轮作方法解析作者：刘刚来源：《农民致富之友（上半月）》 2020年第7期刘刚随着我国经济的发展，人们对环境问题的关注度越来越高，林业工程成为了国家重点项目。
育苗地肩负着培育苗木的重要任务，是林业工程中至关重要的一环。
部分育苗地采取连作的方式进行育苗，导致土壤的有机质流失，肥力不足，营养物质严重“偏科”，病虫害频发，为我国林业生产带来了严重负面影响，合理的进行轮作能够有效地解决这一问题。
一、轮作的意义很多育苗地都是采取连作的方式进行育苗，连作又称重茬，是指在一块育苗地中连续的种植同一种苗木。
长时间的实践证明，这种种植方式容易导致苗木的质量下降，并使产量受到负面影响。
主要的原因如下：部分树种对土壤中的某些营养元素需求量较大，如果在一块育苗地中连续种植同一种树木的苗木，会导致育苗地中某些元素的严重缺失，从而影响苗木的质量和产量；长期在一块育苗地中培育同一种苗木，会给某些病虫害提供适合生长的环境，提高其在育苗地中发生的几率，如猝倒病和蚜虫等。
在这种情况下，就需要使用轮作的方式来改善土壤条件。
二、轮作的优势轮作又称换茬，是指在一块育苗地中轮换种植不同种类的苗木，或是间歇种植其他作物。
与连作相比，轮作能够提高苗木的产量和质量，主要原因如下：首先，轮作能够充分的利用土壤中的营养成分。
不同树种的苗木对营养物质的需求在数量和种类上有一定的差异，如针叶树对但的需求量比阔叶树要高，对磷的需求量却要低于阔叶树。
因此，常年在一块育苗地中种植相同的苗木，不仅会造成土壤中某些营养物质的缺乏，还会对其他营养物质造成浪费。
采取轮作的方式，能够使土壤中的营养成分得到有效的利用，使植物之间达到互补、增产的效果。
其次，轮作能够有效地的改良土壤的结构，提升土壤的肥力。
通常情况下，起苗会带走大量的肥沃土壤，这会对育苗地的肥力造成了损害。
如果采取轮作的方式，将苗木与农作物或绿肥作物轮流种植，能够对土壤中的有机质进行良好的补充，提升土壤肥力，改善土壤结构。
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植物生产原理
(四)社会需要
无论哪个部门专业生产虽然都受自然条件、社会经济条件 和部门专业资源的影响，但是它们的根本目的都是为了社会的 需要。社会需要决定了该项部门专业生产的规模大小和产品的 多少，特别是要根据社会市场的需要，来决定部门资源的开发 利用程度和部门专业生产的规模。
2019/12/20
经度地带性差异是指由于陆地距离海的远近以及由此产生的海陆 相互作用，导致出现降水量由东到西沿经度方向递变的规律。全国从 东南到西北，降水量逐渐降低。水分条件的经向地带差异规律是引起 动植物种类、灌溉方式、耕作方法与种植制度、生产力等有地域性的 一个重要因素，并且最终影响到农业生产经济效益的区间差异。
2019/12/20
植物生产原理
2. 非地带性规律 又称垂直性差异
主要是由地形、地貌、地势起伏等对光、热、水、土和生 物等条件的影响而造成的。由于海拔高度的不同，引起热量和 水分的数量呈现有规律的变化，海拔越高，热量越少，气温越 低，而降水量先随海拔高度的增加而增加，到了一定高度之后， 又随高度的增加而减少。热量与水分的垂直性差异是形成土地 立体利用的自然基础。
2019/12/20
植物生产原理
二、作物空间区划的分区依据
自然条件、社会经济条件、部门资源状况、社会需求
(一)自然条件
作物生长、发育离不开气候、土地、水等自然条件。这些 自然条件或自然资源的类型、数量、质量、结构在时间、空间 的分布上是不一样的，这就形成了农业生产的地域性。而农业 生产所依赖的自然条件的地域差异是有一定的规律可循，这一 规律称之为自然地域分异规律：其中尤以影响农业生产最大的 气候条件如热量、水分的地域分异规律最显著。根据形成原因 和表现形式，可将自然地域分异规律分为地带性差异和非地带 性差异两类。
2019/12/20
植物生产原理
(三)部门资源状况
部门资源的结构、数量和分布，决定着部门专业生产利用的结 构和布局。每一种部门资源在我国的分布各不相同，有些资源分 布广，而有些资源分布的范围则小一些，但是它们都形成了各自 的集中分布区和分散分布区。例如，饲料资源在我国的分布就有 明显的地区差异，内蒙古、甘肃、宁夏、新疆、青海、西藏等地 区的天然草场面积大，青粗饲料资源丰富，故以放牧和牧草加工 等青饲料的生产利用为主；广大内陆农业地区，以粮食生产主， 精饲料丰富，而青粗饲料相对不足，则以精饲料的加工利用为主。 总之，各部门资源在我国的分布具有明显的地区差异性，其开发 利用方式也具有相应的地区差异性。
植物生产原理
三、作物空间区划的划分方法
(一)指导思想
必须遵循下面四条基本原则： 一是要有明确的市场经济观点，以市场为导向，以效益为核心来安 排农业生产的植物品种或是调整植物布局和农业结构； 二是树立鲜明的生产观点，坚持为实现农业现代化服务，做到有用 可行； 三是坚持实事求是的科学态度，从实际出发，正确完整地认识农业 生产的地区差异性，针对存在的主要问题，采取相应的措施； 四是要有长远的观点，根据农业生产发展和农业现代化的要求，做 出分阶段的安排，并保持连续性，着眼长远。
植物生产原理
2019/12/20
植物生产原理
第十二章 作物区划与布局技术
作物区划是在农业自然资源调查和社会经济条件分析的 基础上，查明农业地域分异规律，应用系统学的理论和方法， 分区分类研究农业发展战略的一门科学。
因地制宜，扬长避短，合理调整农业生产的布局和结构 是作物区划的核心内容之一。
2019/12/20
2019/12/20
植物生产原理
(三)分区方法（了解）
2019/12/20
植物生产原理
1. 地带性差异
主要表现为热量、水分等自然条件大致沿纬度或经度的方向呈有 规律的变化，即纬度地带性差异和经度地带性差异。
所谓纬度地带性差异，是指因地球与太阳位置不同而造成的纬度 高低、南北之间以热量条件为主的差异。中国从南向北沿纬度方向， 积温越来越少。这种热量分布的地带性差异在相当程度上，形成动植 物种类、生长期、栽培和饲养方式、耕作方法与熟制、生产率与经济 效益等的地域差异。
2019/12/20
植物生产原理
(二)社会经济条件
社会经济条件与部门专业生产有着密切的关系。区域的生产 力水平、人口和劳动力、部门专业生产技术、工业化条件、交通 运输与商品流通的分布和组合，都直接影响着部劳力充足，技术好、机械化水平高，有利于专业化、集约化生产 的发展；交通运输便利，市场经济健全，有利于综合开发利用部 门资源，有利于专业生产基地的建设和产品的消化。我国的社会 经济条件在地域上也呈现出明显的差异。从东到西，随地形的升 高，人口密度逐渐降低。按生产技术、经济水平和交通运输条件 可分为东部沿海发达地区、中部中间过渡地区、西部内陆落后地 区。在各地带内，又以平原好于丘陵、山区，大中城市郊区好于 一般农村，沿海开放区好于一般地区。
2019/12/20
植物生产原理
(二)农业区划的步骤
农业区划工作可简单归结为以下4个步骤： ①准备工作，包括组建工作队伍，培训农业区划人员，制定进度 计划，收集、整理资料并初步分析，准备交通工具及仪器用品。 ②进行室外调查，它是取得第一手资料的重要手段，一般包括普 查、路线调查和典型调查三种不同方式。 ③室内分析研究。运用已经掌握的资料，绘制有关分析图表，正 式确定分区原则和指标，修改和校正最初的分区方案草稿，并分 区研究其农业发展方向，提出科学论证和改进措施。 ④区划成果的应用。
植物生产原理
第一节
一、作物空间区划的目的意义
作物空间区划
在全面查清自然资源和社会经济资源的基础上，根据作物 生产历史规律和现状，从指导生产出发，参照今后若干年内国 民经济发展的远景要求，对全国或地区进行分区划片，揭示不 同发展阶段中区与区之间的差异性和区内的一致性，从而因地 制宜合理布局，调整农、林、牧、渔四者的关系，以及产业内 部结构，论证其自然适宜性、技术可能性和经济合理性，并明 确不同区内的生产优势和发展方向及重大的经济、技术措施。