生态农业模式及其设计方法

2020/3/24
3.2 农田间作、套作与轮作模式
• 3.2.2 我国主要的套作类型
套作方式
小麦/玉米（棉花、花生） 小麦/玉米/甘薯（豆类） 小麦/甜菜（或马铃薯、草木樨） 小麦/烟草 小麦/瓜菜 棉花/瓜菜 晚稻/绿肥
分布地区
黄淮海、长江中下游地区 南方丘陵旱地 河西走廊、河套、东北地区 黄淮海烟区和西南地区 黄淮海地区 各地棉区 南方二熟稻区
2020/3/24
四、胶园复合型模式
1 林-胶-茶 2 林-胶-茶-绿肥 3 林-胶-胡椒 4 林-胶-胡椒-茶 5 林-胶-胡椒-菠萝-绿肥 6 林-胶-咖啡-胡椒 7 林-胶-咖啡-菠萝-绿肥 8 林-胶-甘蔗-菠萝 9 林-胶-益智-绿肥 10 林-胶-巴戟-绿肥
2020/3/24
11 林-胶-砂仁 12 林-胶-白豆蔻 13 林-胶-橙 14 林-胶-藤本 15 林-胶-菠萝-粮豆 16 林-胶-香蕉-菠萝 17 胶-菠萝 18 胶-余甘 19 胶-粮豆
间作方式
玉米‖豆类 玉米‖薯类 玉米‖花生 春小麦‖玉米 春小麦‖豆类 棉花‖瓜类 棉花‖花生 早稻（易稻）‖甘薯 甘蔗‖豆类 农林间作
分布地区
广泛分布于玉米产区 广泛分布于华北、西南和西北地区 分布于西南和华北地区 分布于河西走廊、雁北、陕北、东北、河套等地 分布于东北地区 分布于华北地区 分布于黄淮海棉区 分布于华南水田 分布于华南地区 全国各地
小麦-玉米→小麦-豆类 小麦-玉米→小麦-夏谷 小麦-中稻 早稻-晚稻→棉花 早稻-晚甘薯 早稻-晚稻→绿肥-花生-甘薯 小麦-玉米-晚稻 甘蔗-早稻 早稻-豆类
分布区域
黄淮海地区 黄淮海地区 南方地区 南方地区 南方地区 南方地区 南方地区 南方地区 南方地区
2020/3/24
3.2 农田间作、套作与轮作模式
地 – 进行多系统多层次的耦合，提高总体生产力 – 改变以粮为纲，优化产业结构
2020/3/24
3.8 以沼气为纽带的
物质循环利用模式
• 沼气的利用与作用：
– 用做能源（发电或燃气）； – 农作物高效优质的气体肥料（本身及燃烧产生CO2）； – 沼渣中含有经生物降解后重新合成的营养物质，如氨基酸、菌体蛋白、矿物
2020/3/24
3.9 水土保持型生态农业模式
• 二、黄土高原水土流失区植物篱坡地生态农业模式
– 生态效益
• 提高植被覆盖度，增大雨水入渗、减少冲刷，提高土壤墒情。
– 植物篱蓄水效益 – 延缓径流，减少暴雨冲刷效益 – 挡土防蚀效益 – 减缓坡度效益 – 缩短坡长效益 – 提高土壤肥力效益
2020/3/24
2020/3/24
3.10 生态农业模式设计方法
• 3.10.2 生态农业的结构设计方法
• 时间结构设计
• 轮作、连续间作、短期间作、替代性间作、间断间作e
、套种型f、复合搭配型g
作物
林木
橡胶
茶叶
5 10 15 20 25y
作物
杉木
5
2020/3/24
10 15 20 25y
5 10 15 20 25y
– 早在三国时代（公元220年左右）就有记载。重庆 大足县：
• 稻谷增产：8.45%
小粮仓
• 鱼的产量与收入显著增加：1440kg/hm2
小银行
• 增大了稻田的蓄水容量：300m3/666.7m2 小水库
• 减少了化肥与农药的使用
小化肥厂
2020/3/24
3.6 淡水湖泊系统生态农业模式
• 二、东太湖伊乐藻—草鱼人工复合生态系统
3.9 水土保持型生态农业模式
• 黄土高原区植物篱主要类型
– 香椿篱 – 金银花篱 – 花椒篱 – 石榴篱+黄花菜
2020/3/24
3.10 生态农业模式设计方法
• 3.10.1 生态农业模式设计的原理与原则
– 生物多样性与结构多样性原理 – 生物之间共生、互生、抗生原理 – 生态位原理 – 食物链原理 – “三效协同”原理 – 因地制宜原则 – 市场导向原则
2020/3/24
– 均匀混交（密集式和 稀疏式，桐粮）
– 水陆交互式（鱼塘系 统）
– 等高带混交（胶茶系 统）
– 镶嵌式混交种植
2020/3/24
• 立体结构设计
– 单层结构
• 林粮轮作、林药轮作
农作物 3
杉木林
农作物
15
18
杉木林 30y
2020/3/24
– 双层结构
• 混农林业（桐粮）
2020/3/24
– 合理确定轮作年限
• 白菜、芹菜、花菜、葱、蒜等在没有严重发病地块可连作几茬； 西瓜需隔1~2年后再种；马铃薯、山药、生姜、黄瓜、辣椒等则 需隔2~3年再种；番茄、芋头、茄子、香瓜、豌豆等需隔3年以上 。
2020/3/24
3.3 农林复合系统生态农业模式
• 农林复合系统（Agroforestry）
– 作为一种土地利用技术和耕作制度的集合名词， 是有目的地将多年生木本植物（乔木、灌木等） 同草本植物（农作物、牧草）和（或）畜牧业经 营在同一土地单元，并采取统一或短期相同的空 间配置、轮作等耕作措施；在林农（草）复合经 营系统的不同组分之间存在着生态学和经济学方 面的相互作用。—Lundgren & Raintree, 1982
– 中国有215种具体模式，223种种类。
2020/3/24
3.3 农林复合系统生态农业模式
• 典型模式有：
– 一、桐农系统模式（华北地区） – 二、桑田复合型模式（长江流域、华南亚热带） – 三、林草牧复合型模式（北方农牧交错带） – 四、胶园复合型模式（海南、云南南部） – 五、林药复合型模式（分布地域广）
– 多层结构
• 水陆交互系统、庭院经营、丘陵山地多层次结构
2020/3/24
食物链结构设计
• A 食物链加环技术
– ①生产环：牛、羊、猪等草食动物为一般生产环 ，凡是某种生物需要的资源不是人类需要或不能 利用、不能直接取得的，经过这个环节转化后可 产生高效或经济产品，称为高效生产环。如蜜蜂 提供花粉，则可产生蜂蜜、黄蜡、王桨、蜂胶等 。有资料认为，蜜蜂传粉，皮棉可增产20%，油 菜增产18%，梨增产30～50%，苹果增产2047%，又如桑叶养蚕可得蚕茧，剿丝后可纺丝绸 ，蚕蛹、蚕沙是畜禽鱼良好饲料。
投饵 网围养鱼
鱼类排泄物 和残饵等
光能 水生植物
输出
微生物
可溶性营养盐 湖底底泥
虾、蟹、螺、蚬等 底栖动物
输出 输出
2020/3/24
3.7 草地生态农业
• 草地生态农业的内容
– 合理利用现有草地
• 建立合理放牧制度 • 建立合理割草制度
– 恢复退化草地 – 扩大人工草地，走向半舍饲 – 建立育肥带，提供特区家畜冬春的保畜育肥的基
2020/3/24
3.1 生态农业模式总论
• 生态农业模式
– 按照生态学和经济学原理组织农业生态系统结构 和组装配套技术以发挥系统功能达到可持续发展 的目标的生态农业系统格局。
– 如：海南文昌的胶林养鸡（包括胶、茶、鸡乃至 延伸到猪、鱼）
2020/3/24
3.2 农田间作、套作与轮作模式
• 3.2.1 我国主要的间作类型
2020/3/24
食物链加环与减环
• ②增益环
– 是指为扩大生产环的效益所加入的环节，主要利 用残渣中的营养成分，形成高蛋白饲料。如蚯蚓 、蝇蛆可视为增益环。
2020/3/24
食物链加环与减环
• ③减耗环
– 在食物链中，有的环节只是消耗者或破坏者，可 即“耗损环”，对系统不利。为了抑制耗损环的 功能，除利用药械处理外，可通过增加“减耗环 ”解决。例如，人工饲养赤眼蜂和瓢虫，可控制 棉铃虫和蚜虫的危害。
油桐
杉木
作物
5 10 15 20 25y
杨树 玉米
泡桐 小麦
玉米
4 8 12 4 8 12 4m
间断间作e
12 2 4 6 8 10 12m
套种型f
小麦
泡桐
西瓜 玉米 白菜
12 2 4 6 8 10 12m
复合搭配型g
2020/3/24
• 平面结构设计
– 带状间种（泡桐、粮） – 团状混交（胶、茶）
• Байду номын сангаас菜轮作
– 实行蔬菜合理轮作，应遵循以下原则：
– 充分利用土壤养分
• 青菜、菠菜等叶菜类需N较多，瓜类、番茄、辣椒等果菜类需P肥 较多，马铃薯、山药等根茎类需要K肥较多，可把它们轮作。
– 减轻病虫草害
• 粮菜轮作、水旱轮作，可控制土传病害；葱蒜类后作种大白菜， 可大大减轻软腐病；一些生长迅速或栽培密度大的甘蓝、或豆类 、或马铃薯等可明显抑制杂草。
质、维生素等，是猪、牛等的良好再生饲料； – 沼液可养鱼、养猪； – 沼渣可作食用菌的理想培养基； – 沼渣可作优质肥料，肥料比有机肥快，还能改善作物品质、减少农药施用量
； – 沼渣含有大量腐殖酸类物质（10~20%），可有效地改良土壤； – 沼渣可制成优质商品有机肥或营养土，增加农民收入； – 沼气可储粮，无污染、价格低； – 沼气可保鲜柑橘； – 沼液中含有各种可溶性物质：无机盐、挥发性脂肪酸、氨基酸、维生素、生
2020/3/24
3.9 水土保持型生态农业模式
• 一、长江三峡库区坡地植物篱水土保持生态 农业模式
– 挡土防蚀效益 – 减缓坡度效益 – 缩短坡长效益 – 绿肥产出效益 – 提高土壤肥力的效益 – 植物篱综合效益比较：新银合欢>黄荆>大叶千斤
拔>紫穗槐>矮桑>香根草>木槿>刺槐>龙须草>黄 花菜>茶>马桑