【正文】 第十章 農(nóng)作生產(chǎn)系統(tǒng)管理 2 學(xué)時(shí) 第十章 農(nóng)作生產(chǎn)系統(tǒng)管理 內(nèi)容提要 一、作物及作物生態(tài)系統(tǒng)； 二、農(nóng)作資源及其管理； 三、農(nóng)作過程管理； 四、作物生產(chǎn)面對(duì)全球變遷的挑戰(zhàn)。 第十章 農(nóng)作生產(chǎn)系統(tǒng)管理 重點(diǎn)和難點(diǎn) 農(nóng)作生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)及合理經(jīng)營(yíng)管理； 農(nóng)作過程管理的基本原理和方法； 在全球變遷的大背景下如何應(yīng)對(duì)未來作物生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)。 一、作物及作物生態(tài)系統(tǒng) （一）作物 我國(guó)幅員遼闊、緯度垮度大，具寒帶至熱帶的各種氣候類型，適于各種作物的生長(zhǎng)，而且是多種作物的起源地，作物資源極其豐富。 我國(guó)所搜集保存的水稻品種資源達(dá) ，其中地方品種占 80%，引進(jìn)品種占 10%，育成品種占 4%。 小麥品種約 3萬份，其中地方品種和育成品種 份，引進(jìn)品種近萬份。 我國(guó)作物種類和品種的多樣性，為作物生產(chǎn)的因地、因氣候種植，抗逆性種植，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)種植，提供了充分的選擇余地。 一、作物及作物生態(tài)系統(tǒng) （一）作物 作物的種類繁多，并因起源地不同及長(zhǎng)期異地馴化栽培和人工選擇，形成了在生長(zhǎng)發(fā)育和生理特性上要求特定環(huán)境的各種生態(tài)類型。 ?生態(tài)型： 不同作物因遺傳上的差異或同種作物因發(fā)生了可遺傳的變異而形成適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的作物群或品種群。 某一特定生態(tài)型的不同作物對(duì)其特定生態(tài)環(huán)境具備相同或相近的要求及適應(yīng)機(jī)理。 一、作物及作物生態(tài)系統(tǒng) （一）作物 ?同種作物因長(zhǎng)期異地馴化栽培或經(jīng)人工雜交選育，可在形態(tài)、生理和生態(tài)性狀上產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的遺傳變異，從而形成新的生態(tài)型，這在習(xí)慣上稱之為 品種生態(tài)型。 一、作物及作物生態(tài)系統(tǒng) （二）作物生態(tài)系統(tǒng) ： 作物生態(tài)系統(tǒng) 以農(nóng)田為樣塊、以作物為中心，由作物與其他生物及非生物組分所建立的、按人類社會(huì)需求進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的一種 人工生態(tài)系統(tǒng) 。 作物生態(tài)系統(tǒng)與其他自然生態(tài)系統(tǒng)的最大區(qū)別是 不僅 受自然生態(tài)規(guī)律的支配， 而且 在很大程度上受人為過程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的支配。也即系統(tǒng)中的作物生產(chǎn)不僅要利用自然科學(xué)的原理，而且需要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民本身的技能。 作物生態(tài)系統(tǒng) 區(qū)域性強(qiáng) ，并通過多種多樣的農(nóng)作制度來體現(xiàn)其結(jié)構(gòu)和功能。農(nóng)作制度盡管很復(fù)雜多樣，但均具以下基本特性。 ① 生態(tài)特性 ? 生產(chǎn)力： 是指單位土地面積上有用產(chǎn)物的產(chǎn)量。它受環(huán)境的制約，但作物的生態(tài)環(huán)境可人為相對(duì)優(yōu)化調(diào)控，因此作物生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力比自然生態(tài)系統(tǒng)高。 ? 穩(wěn)定性： 是指系統(tǒng)生產(chǎn)力隨時(shí)間的變化情況，即產(chǎn)量的可重復(fù)性和可預(yù)見性。穩(wěn)定性取決于作物對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)敏感性。 (二 ) 作物生態(tài)系統(tǒng) ① 生態(tài)特性： ? 可持續(xù)性： 是指在同一地點(diǎn)生產(chǎn)力水平能否保持長(zhǎng)期不衰減。它取決于生態(tài)環(huán)境的適宜性和對(duì)農(nóng)作資源的安全、有效與永續(xù)利用。 (二 ) 作物生態(tài)系統(tǒng) ② 社會(huì)特性 農(nóng)業(yè)是更大外部社會(huì)的延伸，社會(huì)為作物生產(chǎn)提供生產(chǎn)資料、科技、知識(shí)、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)，而國(guó)家農(nóng)業(yè)政策、市場(chǎng)需求及價(jià)格水平又為作物生產(chǎn)的決策提供信息，從而使作物生產(chǎn)具重要社會(huì)特性，即 公平性 與 自主性 。 (二 ) 作物生態(tài)系統(tǒng) ② 社會(huì)特性 ? 公平性： 是指農(nóng)民所經(jīng)營(yíng)的作物生產(chǎn)體系與外部社會(huì)的利益均衡性。公平性受市場(chǎng)需求和價(jià)格水平的調(diào)節(jié)，但政府的農(nóng)業(yè)政策對(duì)公平性有重要影響。 ? 自主性： 是指作物生產(chǎn)對(duì)社會(huì)的依賴程度。 傳統(tǒng)自給自足農(nóng)業(yè) 因不使用化肥、農(nóng)藥及動(dòng)力機(jī)械，自主性高，但生產(chǎn)力水平低、對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)小。 現(xiàn)代集約化農(nóng)業(yè) 則極大依賴于社會(huì)所提供的生產(chǎn)資料和科技知識(shí)投入、市場(chǎng)需求，其自主性低，但生產(chǎn)力水平高，對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)大。 (二 ) 作物生態(tài)系統(tǒng) 在一定意義上，作物生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要是指依據(jù)氣候資源、生產(chǎn)條件和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平所設(shè)計(jì)的種植制度與種植方式。 種植制度 是指 一個(gè)地區(qū) 或 生產(chǎn)單位 （農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)戶）的作物組成、配置、熟制與間套作、輪連作等種植方式的總稱。 種植方式 是指在 一塊土地 上，一季或一年內(nèi)，栽種作物的種類及其配置方式。包括單作、間作、混作、套作、復(fù)種以及溝、壟、穴、畦、廂種的作物搭配和株、行、帶距的配置方式。 （ 1）環(huán)境與作物適應(yīng)結(jié)構(gòu) 作物的生長(zhǎng)發(fā)育程序受基因控制，但基因表達(dá)的時(shí)間和強(qiáng)度受環(huán)境的制約。不同作物因遺傳特性的不同，在完成生活周期的過程中，要求不同的環(huán)境條件（如日長(zhǎng)、溫度、水分、土壤類型等）。也即不同作物只有生長(zhǎng)在與其要求相適應(yīng)的環(huán)境條件下，才能順利完成生活周期和形成高額的產(chǎn)量。 在組建作物生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng) 因地制宜 選擇作物種類和熟制，因地制宜確定播種期，使作物的生長(zhǎng)發(fā)育與所處的環(huán)境條件及其季節(jié)性變化相偶合，這也是作物生產(chǎn) 成敗的關(guān)鍵 。 表 川西滇北地區(qū)山地立體農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直分布結(jié)構(gòu) （ 2）空間結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu) 是指在地塊中作物的種植方式 ,包括單作、間作、混作、套作和種養(yǎng)結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。 合理的空間結(jié)構(gòu)（種植方式）可以充分利用光能、地力和作物種間關(guān)系，最大限度地提高單位面積產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。 ①單作： 等行距 種植可均衡利用光熱、養(yǎng)分、水分資源，寬窄行 種植有利充分發(fā)揮邊行優(yōu)勢(shì)，單一作物的產(chǎn)量高。 ② 間套作、混作： 選擇 不同生物學(xué)特性和生育期 的作物進(jìn)行間套作或混作可充分利用不同空間的自然資源，土地生產(chǎn)力高。禾谷類作物與豆類、綠肥、牧草等的間套作、混作，還具 生理機(jī)能互補(bǔ)性 ，有利于用地養(yǎng)地結(jié)合及農(nóng)牧結(jié)合。 間套作和混作中的種間競(jìng)爭(zhēng)與協(xié)調(diào)： 設(shè)作物 A和 B的混作（包括間、套作），其總相對(duì)產(chǎn)量（ RYT）可能表現(xiàn)如下： * 當(dāng) A和 B在生育期和空間分布上不存在時(shí)間差和空間差，在生理機(jī)能上也無互補(bǔ)效應(yīng)時(shí)： * 當(dāng) A和 B存在時(shí)間和空間差或具生理機(jī)能互補(bǔ)性時(shí)： 通常當(dāng)兩種作物按 1:1混作時(shí)，因共同分享單位土地面積中的資源，每種作物的產(chǎn)量為單種時(shí)的 ，總產(chǎn)量則為 ，相當(dāng)于提高了土地利用率。 棉田間、套作生態(tài)結(jié)構(gòu)模式： 棉株生育期長(zhǎng)，特別是播種至封行期約 3個(gè)月，因行距大光能利用率低，最適于間、套作其他作物，以提高光能和土地利用率。 番茄 1500株 /畝 3月中移栽 棉花 2500株 /畝 4月中下旬直播或移植 番茄 750kg/畝 皮棉 48kg/畝 芝麻 20kg/畝 皮棉 75kg/畝 芝麻 1500株 /畝 5月下旬播種 棉花 3500株 /畝 4月中下旬直播 花生 花生 550株 /畝 3月中移播 棉花 2022株 /畝 4月上旬直播 西瓜 1500kg/畝 花生 250kg/畝 皮棉 50kg/畝 3000株 西瓜 4月上旬移栽 棉花 2500株 /畝 4月下旬移栽 甜玉米 400kg/畝 四季豆 1000kg/畝 皮棉 50kg/畝 3000株 早玉米 3月上旬播 1500株 /畝 矮四季豆 3月上旬播 矮四季豆 2022株 豌豆 250kg/畝 鮮平菇 1000kg/畝 西瓜 1500kg/畝 皮棉 60kg/畝 食用菌 4月下旬收 棉 4月下 旬移