第四章复种 Sequential cropping

第四章复种Sequential cropping 基本概念复种的意义与效益原理复种的条件复种的技术复种的类型

全年作物总播种（或收获）面积 总耕地面积）×100 种植指数(％)= ×100 种植指数（cropping index, CI）> 100%时，称复种指数。

复种的例子 • 一年两熟（double cropping）： • Winter wheat - summer maize • 一年三熟（triple cropping）： • Canola - early rice – late rice • 二年三熟（three harvests in two years）： • Spring maize → winter wheat – summer sweet potato

概念 复种 sequential cropping • 是指在同一田地上一年内接连种植二季或二季以上作物的种植方式。 • 复种的方法： • 平播 sowing/planting after previous crop harvesting • 套作 relay intercropping • 移栽 transplanting • 再生 ratoon

熟制熟制是我国对耕地利用程度的另一种表示方法，它以年为单位表示种植的季数。如一年三熟、一年二熟、两年三熟、一年一熟、五年四熟等都称为熟制，其中对播种面积大于耕地面积的熟制，如前三种，又统称为多熟制。

多熟种植 Multiple cropping 也叫多作种植，指在一年内，于同一田地上前后或同时种植两种或两种以上作物称为多熟种植。它包括复种、套作(如小麦生长后期，在小麦行中间套种玉米。以“小麦／玉米”表示)，也包括间作(如玉米行间种植大豆，以“玉米+大豆”表示)和混作(如小麦与豌豆混合播种，以“小麦×豌豆”表示)。

多熟种植是国际上常用的概念，指时间和空间上的种植多熟种植是国际上常用的概念，指时间和空间上的种植集约化。时间上的种植集约化：平播复种、移栽复种、再生复种空间上的种植集约化：间作、混作时间和空间上的种植集约化：套作

休闲 Fallow 休闲是指耕地在可种作物的季节只耕不种或不耕不种。目的:保蓄水分、恢复地力、消灭杂草缺点：资源利用率低，易加剧水土流失，加快土壤潜在肥力的矿化，不利于对土壤有机质的积累。方式：全年休闲、季节休闲（冬闲、夏闲、秋闲）

撂荒 Shift cultivation 撂荒是指荒地开垦种植几年后，较长时期弃而不种，待地力恢复时再行垦殖的一种土地利用方式。生产实践中，当休闲年限在两年以上并占到整个轮作周期的2／3以上时，称为撂荒。

复种的意义 增加作物产量（production）的三种途径：一是扩大耕地面积；二是提高各种作物季单产；三是合理种植多种作物，利用多熟种植提高耕地的年单产。

复种的意义 复种对农业增产的作用: 1．有利于增加播种面积与作物年产量。 2．有利于缓和粮、经、饲、果、菜等作物争地的矛盾，促进全面增产，促进用地与养地相结合。 3．可增强全年产量的稳定性。“夏粮损失秋粮补”。

年代(公元) 耕地(百万亩) 人口(万) 人均耕地(亩) 2年(汉) 145年(汉) 775年(唐) 1110年(宋) 1578年(明) 1661年(清) 1776年(清) 1933年(民国) 1949拄 1965正 1981年 2004年 1 00l 842 1430 1 304 701 549 742 1 249 l470 l 688 约1500 5959.5 4952.4 5291.9 10"110.0 6079.2 10470.7 20809.6 44448.7 54000.0 72538.0 101 346.0 16.8 17.0 27.0 12.9 11,6 5.25 3.60 2.85 2.71 2.33 约1.5 约1.4

复种的效益原理 • 一、延长光合作用时间，集约利用光热资源 • 提高单位土地面积上作物的光能利用效率是提高作物年单产的核心。 • 净光合效率（NAR） • 叶面积系数（LAI） • 生长日数（D）叶日积（LAID）

熟制 LAI D LAI-D 产量(kg/亩) E(％) 一年一熟春玉米 1.62 120 194.4 752.6 0.44 一年二熟小麦夏玉米合计 0.82 1.54 170 84 254 139.4 133,6 273.0 544.7 561.3 1116.0 0.43 0.33 0.76 不同熟制下叶日积与产量比较

不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生产条件差时，复种的效果一般也较差。不是任何情况下复种都能够提高作物的光能利用效率。生产条件差时，复种的效果一般也较差。长生长期作物一熟与短生长期作物三熟的光合效率及年产量比较(L．H．Allen等，1976)

复种的效益原理 二、提高对降水的利用效率三、扩大养分循环高投入、高产出一般多带走N、P、K而增加C。地力是否下降在于人的管理。

复种的效益原理 四、促进农业生产全面发展

复种的效益原理 五、提高经济效益和生态效益 “三种三收”除外。可增加地面覆盖，减轻水土流失。

省份一熟制套二熟制二熟制二熟稳产区双季稻温三熟热三熟河北甘肃山西陕西江苏湖南浙江福建贵州广东 2700 3100 3500 3500 3 800 3500-4000 3500-4200 3500-4000 4300 3 700 4000 4200 4600 4000 4000-4500 4500 4400 4500 4700 4500-5000 4900-5000 4800 4000-4800 5000-5500 5200 5200-5 800 5500-6400 5500-6500 5200 7 300 复种的条件--复种指数与类型的确定热量条件与熟制(≥10℃积温)

复种的热量条件 热量条件中，积温、生长期和界限温度决定复种。 • 生长期：温度≥10℃的日数 • ﹤180天一熟 • 180 - 250天二熟 • ﹥250天三熟

复种的热量条件 华北地区复种所需生育期可用麦收至日平均温度15℃的终止日期或初霜的日数来衡量。以麦收至日平均温度15℃的终止日期计：达到 60-75天小麦-糜子 80天小麦-谷子、早熟大豆 85天小麦-早、中熟玉米

复种的热量条件 • 各种熟制所需的≥10℃积温值 • ﹤2500 DD 一熟 • 2500 - 3600 DD 复种青饲料或套种早熟作物 • 3600 – 4000 DD 复种早熟作物、套种、移栽 • 4000 – 5000 DD 二熟 • 5000 – 6500 DD 三熟 • ﹥6500 DD 三熟或四熟

复种的热量条件 • 具体复种方式所需的≥10℃积温值概算： • 例1：麦茬复种 • 小麦冬前壮苗需要积温550 DD，返青至成熟需要1600 DD，全生育期需要2150 DD，农耗积温100 DD； • 玉米某品种全生育期需要积温2200 DD，农耗积温100 DD； • 水稻某早熟品种全生育期需要积温2100 DD，农耗积温150 DD。则 • 小麦-玉米需要积温4550 DD • 小麦-水稻需要积温4500 DD

复种的热量条件 具体复种方式所需的≥10℃积温值概算： • 例2：冬小麦-夏玉米→春玉米二年三熟 • 第一年：春玉米小2900 DD+农耗100 DD +冬小麦550 DD=3550 DD ； • 第一年：冬小麦1600 DD+农耗100 DD +夏玉米2200DD=3900 DD。

复种的热量条件 用复种的热量潜力经验公式概算复种潜力 ∑T°= ∑ ct°+ （n-1）ft°- st°或Rt。式中：∑T°为>10℃积温，∑ct°为作物全生育期需要的≥10℃积温，ft°为农耗期积温，st°为苗床期或秧田期积温，Rt°为套作共生期的积温，i为熟制。作物对积温的要求大致是：冬种夏收的喜凉作物需≥10℃积温1600 DD，春播或夏播秋收的喜温作物需要≥10℃积温为2600 DD，农耗期平均以200 DD计，则由一季喜凉作物和一季喜温作物组成的二熟制，如小麦一玉米、小麦一水稻所需积温(TDt°)为： TDt°= 1600 + 2600 + 200 = 4400 DD 两季平均的积温系数K = TDt°/2 = 4400/2 = 2200

复种的热量条件 某地的热量潜力指数则有一季喜温作物组成的复种热量潜力指数为： TSI = ∑T°/ K 全由喜温作物如双季稻、稻稻薯等组成的复种，K值加400 DD，其复种的热量潜力指数为 HSI = ∑T°/ K+400 由喜凉作物和春播夏收喜凉耐霜作物组成的复种如小麦一马铃薯，K值减400 DD，其复种的热量潜力指数为 CSI = ∑T°/ K-400

复种的热量条件 用热量潜力指数评价某地的复种潜力 • 以TSI为例，计算时二熟制所需积温为4400 DD，三熟制为6600 DD。 • 1.1-1.3 本熟制热量有余 • 1.3-1.6 套作增加一熟 • 1.6 接茬复种增加一熟低限值 • 〉1.7 接茬复种增加一熟安全值

复种的热量条件 临界温度 • 冬小麦冬前积温450-600 DD，冬季极端低温-20℃以上； • 棉花结铃期要求20℃以上气温； • 玉米灌浆要求16℃以上气温； • 水稻灌浆要求20℃以上气温；等等。 • 例如，昆明≥10℃积温4490℃，但不能种棉，因为最热月气温只有19．8℃。

复种的水分条件 热量条件决定复种的可能性，水分和其它条件决定可行性。而水分条件是决定可行性的关键。华北地区低水平的二年三熟年耗水400-500 mm,小麦-玉米两熟需水700 mm,高产需900 mm。复种需要有灌溉条件。合理安排复种作物组合和方式，适应自然降水规律，可以节约灌溉用水。如套种玉米可以避免牙涝。

地力、肥料条件与复种 热量和水分条件具备后，地力和肥料条件是复种产量高低和效益好坏的决定因素。冬小麦玉米年产93l kg时，地上部吸收N21.4kg，P7.4 kg，K15.15 kg。 “三三见九不如二五一十” “二五一十比一八得八容易得多”

劳畜力、机械条件与复种 复种用工增加，田间作业集中，季节紧张，因此对劳动力和机械条件要求较高。人均耕地多，机械化程度低，则复种少。

复种的技术多熟与一熟的主要区别 复种是时间、空间、投入、技术集约的作物生产方式，在农业技术上需要注意解决各季作物在肥水、劳力、机械化、品种、季节、病虫方面的矛盾，获得好的效果。 1、作物总生长期延长（虽然每种作物的可能缩短），要保证正常成熟。 2、用工增加，时效性增强，要保证劳动力的均衡使用，及时收种。 3、对地力的消耗增加，养地措施要加强。

复种的技术具体措施 • 1、选用适宜的作物和品种组合，既要保证正常成熟，又要充分利用省长季节。 • 冬小麦/棉花，冬小麦-玉米（早熟、中熟、晚熟？） • 2、采用套作、育苗移栽。 • 华北地区≥10℃积温3600~4200 DD的地方，一季有余二季不足，小麦收获后平播玉米产量不高不稳，故多采用套作。 • 3、抢时播种，促早发早熟。减少农耗，缩短生育期。 • 华北铁茬播种玉米，南方板田栽旱作，地膜覆盖，合理施肥等等 • 4、科学管理，均衡增产。以提高全年的产量和效益为目标。 • 如小麦-玉米两熟中两个作物产量潜力发挥的关系。

复种的主要类型全国 二年三熟 (一)分布主要分布于暖温带北部一季有余两季不足，≥10℃积温在3 000—3 500 DD地区。在适于二熟制与三熟制的气候区，由于生产条件的限制，也有二年三熟的形式。如江淮丘陵区、西南山区也有少量二年三熟制。在热量较低(≥lO℃积温2 600—3 400 DD的一熟制地区，也有在几年之间增加一季作物，形成三年四熟。过去二年三熟制在黄淮海北部分布较多，现在水肥条件较好地区已向一年二熟制发展。目前，二年三熟在晋东南、豫西山区及鲁东丘陵和鲁中南山区、陇东及渭北旱平原有分布。

复种的主要类型全国 二年三熟主要形式 1．春玉米→冬小麦-夏大豆； 2．春玉米→冬小麦-夏甘薯； 3．冬小麦-夏大豆(或绿豆、糜谷) →冬小麦-夏闲； 4．春甘薯→小麦或大麦-夏芝麻或夏大豆或夏花生(图4—5)； 5．小麦-夏大豆→春高粱： 6．小麦→小麦-夏玉米；

复种的主要类型全国 二年三熟

复种的主要类型全国 一年二熟 (一)分布 ≥10℃积温3500—4500 DD的暖温带是旱作一年二熟制的主要分布区域，如黄淮海平原、汾渭谷地，4500—5300 DD的北亚热带是稻麦两熟的主要分布区域并兼有部分双季稻的分布，如江淮丘陵平原、西南地区。这一地区的旱地以麦(油菜、蚕豆、绿豆)一玉米、麦一薯、麦一棉两熟为主。

复种的主要类型全国 一年二熟 • 主要形式 • 麦田两熟 • 稻田两熟

麦田两熟

稻田两熟

复种的主要类型全国 一年三熟

复种的主要类型华北 京、津、晋、冀、鲁、豫、苏北、皖北。 ¼属二熟区，3/4属一熟区。主要作物：小麦、玉米、甘薯、大豆、谷子、高粱、棉花、芝麻、花生。

主要熟制类型及分布: 一熟区：西部、北部高原和丘陵山地，如山西雁北、河北冀北高原丘陵、豫西山地丘陵、燕山太行山低山丘陵、山东山区丘陵地区等。二熟区： ≥0℃积温4200—5500 DD有水浇条件的地区均实行二熟制。是华北熟制的主体。二年三熟区：河北低平原、豫东、鲁西北旱地，主要受水资源的限制。

全国主要复种方式及分布 填闲种植（catch cropping）主要作物收获后利用剩余的较短生长期复种段生育期作物的做法。分布：河西走廊、新疆、青海东部、银川平原、黄河河套、陇东、陕北，东北黑、吉、辽以及华北冀北、晋北等地。 ≥0℃积温3000-4000 DD， ≥10℃积温2500-3500 DD，无霜期130-160天，主要作物春小麦在7月上旬至8月上旬收获，麦收至早霜有50-70天， ≥0℃积温1000-1800 DD，正值多雨季节。

全国主要复种方式及分布 旱地凉温作物两熟上茬：winter wheat, rape, broad bean, potato, and temperate forages。下茬：maize, soybean, sweet potato, cotton, peanut, sesame, tobacco, millet, sorghum, mungbean, cowpea. 分布：我国冬小麦能够生长的地方一般都适于麦茬喜温作物的生长，因此这种复种方式分布于除华南以外的长城以南广大区域，集中在暖温带和北亚热带≥0℃积温3600 DD以上，年降水量800 mm以上地区和水浇地上。主要集中在两大片：（1）黄淮海平原(冀、鲁、豫、苏北、皖北、汾渭谷地)：小麦-玉米为主，麦-豆、麦-甘薯为辅；（2）西南丘陵旱地（云、贵、川、鄂西南）：小麦-玉米为主。

全国主要复种方式及分布 麦棉两熟分布：在南方棉区和北方棉区南部，主要方式是套种早熟棉花品种，棉花产量较低，但可多收小麦。邯郸农科所8年试验结果，套种棉花产量相当于单作的89%，上茬小麦产量相当于单作小麦的60%，套作与单作棉花相比，相当于棉花产量每降低8公斤，小麦产量增加163公斤，产量替换率为1：20，亩收入比单作棉花增加20%。麦套棉在长江流域需≥10℃积温5300-5500 DD ，在黄河流域需≥10℃积温4100-4500 DD。邯郸农科所研究指出，≥15℃积温3200 DD 以上是麦棉两熟稳产区，包括河北省东起沧州至河间、安国、定州一线以南、京广线以东地区。

全国主要复种方式及分布 旱地温温作物两熟分布：我国华南中、南亚热带≥10℃积温5500 DD以上、年降水量1500-2000 mm、海拔低于1000m的丘陵坡地和沿海沙地，因湿热，小麦、油菜适应性差，主要作物为玉米、甘薯、大豆、花生、及黄麻、烟草、芝麻等。分布广但面积不大。南方人喜稻米而不重旱作，因而产量低、潜力大。

全国主要复种方式及分布 温温旱水作物两熟分布：分布于旱地温温作物两熟区相似，在麦稻二熟区以南，水利条件比双季稻区差但比温温旱地作物两熟区好，多数在平原低丘的双季稻上部丘陵单季稻种植区。年内水旱轮作，如水稻- 玉米、大豆、甘薯。优点：增加饲料绿肥；水旱轮作；要求积温少；缓和双季稻劳力紧张状况。

全国主要复种方式及分布 麦稻两熟（一旱一水）分布：是我国一种主要的复种方式，面积大，分布极广，北到银川平原，南到华南沿海。集中分布在三大片：（1）江淮平原丘陵区（苏北、皖中、鄂中鄂北、豫南）: ∑T ≥10℃＞5500 DD, Ry800-1000 mm，FD =220。（2）西南区（云、贵、川）： ∑T ≥10℃４500-5700 DD, Ry1000 mm，FD =240-300。（3）长江中下游平原及江南丘陵山地： ∑T ≥10℃5000-5500 DD, Ry1000-1400 mm，FD =240-280。

全国主要复种方式及分布 • 双季稻与双季稻三熟我国是世界上双季稻面积最大的国家。 • 分布：是我国一种主要的复种方式，面积大，分布广。要求高温高湿。主要分布在长江伊纳各省，包括广东、广西、福建、台湾、湖南、浙江、安徽、湖北。上海、四川、江苏也有部分分布。 • 对≥10℃积温的要求： • 冬闲或绿肥-稻-稻＞4900-5200 DD • 油菜或大麦-稻-稻＞5100-5300 DD • 小麦-稻-稻＞5300-5700 DD • 甘薯-稻-稻＞7000 DD

第四章复种 Sequential cropping