农作生产系统管理.ppt

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1、第十章第十章 农作生产系统管理农作生产系统管理2 2 学时学时第十章第十章 农作生产系统管理农作生产系统管理内容提要内容提要一、作物及作物生态系统；一、作物及作物生态系统；二、农作资源及其管理；二、农作资源及其管理；三、农作过程管理；三、农作过程管理；四、作物生产面对全球变迁的挑战。四、作物生产面对全球变迁的挑战。第十章第十章 农作生产系统管理农作生产系统管理重点和难点重点和难点1 1、农作生态系统的特点及合理经营管理；、农作生态系统的特点及合理经营管理；2 2、农作过程管理的基本原理和方法；、农作过程管理的基本原理和方法；3 3、在全球变迁的大背景下如何应对未来作物生产面、在全球变迁的大背景

2、下如何应对未来作物生产面临的挑战。临的挑战。一、作物及作物生态系统一、作物及作物生态系统（一）作物（一）作物1.1.我国的作物资源我国的作物资源 我国幅员辽阔、纬度垮度大，具寒带至热带的各种我国幅员辽阔、纬度垮度大，具寒带至热带的各种气候类型，适于各种作物的生长，而且是多种作物的气候类型，适于各种作物的生长，而且是多种作物的起源地，作物资源极其丰富。起源地，作物资源极其丰富。我国所搜集保存的水稻品种资源达我国所搜集保存的水稻品种资源达4.34.3万余份，其万余份，其中地方品种占中地方品种占80%80%，引进品种占，引进品种占10%10%，育成品种占，育成品种占4%4%。小麦品种约小麦品种约3

3、3万份，其中地方品种和育成品种万份，其中地方品种和育成品种1.91.9万万份，引进品种近万份。份，引进品种近万份。我国作物种类和品种的多样性，为作物生产的因地、我国作物种类和品种的多样性，为作物生产的因地、因气候种植，抗逆性种植，高产稳产种植，提供了充因气候种植，抗逆性种植，高产稳产种植，提供了充分的选择余地。分的选择余地。一、作物及作物生态系统一、作物及作物生态系统（一）作物（一）作物2.2.作物生态型与品种生态型作物生态型与品种生态型 作物的种类繁多，并因起源地不同及长期异地驯化作物的种类繁多，并因起源地不同及长期异地驯化栽培和人工选择，形成了在生长发育和生理特性上要栽培和人工选择，形成了

4、在生长发育和生理特性上要求特定环境的各种生态类型。求特定环境的各种生态类型。生态型：生态型：不同作物因遗传上的差异或同种作物因发生不同作物因遗传上的差异或同种作物因发生了可遗传的变异而形成适应不同生态环境的作物群或了可遗传的变异而形成适应不同生态环境的作物群或品种群。品种群。某一特定生态型的不同作物对其特定生态环境具备某一特定生态型的不同作物对其特定生态环境具备相同或相近的要求及适应机理。相同或相近的要求及适应机理。一、作物及作物生态系统一、作物及作物生态系统（一）作物（一）作物2.2.作物生态型与品种生态型作物生态型与品种生态型同种作物因长期异地驯化栽培或经人工杂交选育，同种作物因长期异地驯

5、化栽培或经人工杂交选育，可在形态、生理和生态性状上产生相对稳定的遗传可在形态、生理和生态性状上产生相对稳定的遗传变异，从而形成新的生态型，这在习惯上称之为变异，从而形成新的生态型，这在习惯上称之为品品种生态型。种生态型。一、作物及作物生态系统一、作物及作物生态系统（二）作物生态系统（二）作物生态系统1.1.定义：定义：作物生态系统作物生态系统以农田为样块、以作物为中心，由作以农田为样块、以作物为中心，由作物与其他生物及非生物组分所建立的、按人类社会需物与其他生物及非生物组分所建立的、按人类社会需求进行物质生产的一种求进行物质生产的一种人工生态系统人工生态系统。作物生态系统与其他自然生态系统的最

6、大区别是作物生态系统与其他自然生态系统的最大区别是不不仅仅受自然生态规律的支配，受自然生态规律的支配，而且而且在很大程度上受人为在很大程度上受人为过程和社会经济规律的支配。也即系统中的作物生产过程和社会经济规律的支配。也即系统中的作物生产不仅要利用自然科学的原理，而且需要技术、经济和不仅要利用自然科学的原理，而且需要技术、经济和农民本身的技能。农民本身的技能。2.2.基本特性基本特性 作物生态系统作物生态系统区域性强区域性强，并通过多种多样的农作制，并通过多种多样的农作制度来体现其结构和功能。农作制度尽管很复杂多样，度来体现其结构和功能。农作制度尽管很复杂多样，但均具以下基本特性。但均具以下基

7、本特性。生态特性生态特性n 生产力：生产力：是指单位土地面积上有用产物的产量。它是指单位土地面积上有用产物的产量。它受环境的制约，但作物的生态环境可人为相对优化调受环境的制约，但作物的生态环境可人为相对优化调控，因此作物生态系统的生产力比自然生态系统高。控，因此作物生态系统的生产力比自然生态系统高。n 稳定性：稳定性：是指系统生产力随时间的变化情况，即产是指系统生产力随时间的变化情况，即产量的可重复性和可预见性。稳定性取决于作物对环境量的可重复性和可预见性。稳定性取决于作物对环境变化的反应敏感性。变化的反应敏感性。(二二)作物生态系统作物生态系统2.2.基本特性基本特性 生态特性：生态特性：n

8、可持续性：可持续性：是指在同一地点生产力水平能否保持长是指在同一地点生产力水平能否保持长期不衰减。它取决于生态环境的适宜性和对农作资源期不衰减。它取决于生态环境的适宜性和对农作资源的安全、有效与永续利用。的安全、有效与永续利用。(二二)作物生态系统作物生态系统2.2.基本特性基本特性 社会特性社会特性农业是更大外部社会的延伸，社会为作物生产提供农业是更大外部社会的延伸，社会为作物生产提供生产资料、科技、知识、农产品市场，而国家农业政生产资料、科技、知识、农产品市场，而国家农业政策、市场需求及价格水平又为作物生产的决策提供信策、市场需求及价格水平又为作物生产的决策提供信息，从而使作物生产具重要社

9、会特性，即息，从而使作物生产具重要社会特性，即公平性公平性与与自自主性主性。(二二)作物生态系统作物生态系统2.2.基本特性基本特性 社会特性社会特性n 公平性：公平性：是指农民所经营的作物生产体系与外部社是指农民所经营的作物生产体系与外部社会的利益均衡性。公平性受市场需求和价格水平的调会的利益均衡性。公平性受市场需求和价格水平的调节，但政府的农业政策对公平性有重要影响。节，但政府的农业政策对公平性有重要影响。n 自主性：自主性：是指作物生产对社会的依赖程度。是指作物生产对社会的依赖程度。传统自传统自给自足农业给自足农业因不使用化肥、农药及动力机械，自主性因不使用化肥、农药及动力机械，自主性高

10、，但生产力水平低、对社会贡献小。高，但生产力水平低、对社会贡献小。现代集约化农现代集约化农业业则极大依赖于社会所提供的生产资料和科技知识投则极大依赖于社会所提供的生产资料和科技知识投入、市场需求，其自主性低，但生产力水平高，对社入、市场需求，其自主性低，但生产力水平高，对社会的贡献大。会的贡献大。(二二)作物生态系统作物生态系统3.3.作物生态系统的结构作物生态系统的结构 在一定意义上，作物生态系统的结构主要是指依据在一定意义上，作物生态系统的结构主要是指依据气候资源、生产条件和当地经济发展水平所设计的种气候资源、生产条件和当地经济发展水平所设计的种植制度与种植方式。植制度与种植方式。种植制度

11、种植制度是指是指一个地区一个地区或或生产单位生产单位（农场、农户）（农场、农户）的作物组成、配置、熟制与间套作、轮连作等种植方的作物组成、配置、熟制与间套作、轮连作等种植方式的总称。式的总称。种植方式种植方式是指在是指在一块土地一块土地上，一季或一年内，栽种上，一季或一年内，栽种作物的种类及其配置方式。包括单作、间作、混作、作物的种类及其配置方式。包括单作、间作、混作、套作、复种以及沟、垄、穴、畦、厢种的作物搭配和套作、复种以及沟、垄、穴、畦、厢种的作物搭配和株、行、带距的配置方式。株、行、带距的配置方式。3.3.作物生态系统的结构作物生态系统的结构（1 1）环境与作物适应结构）环境与作物适应

12、结构 作物的生长发育程序受基因控制，但基因表达的时作物的生长发育程序受基因控制，但基因表达的时间和强度受环境的制约。不同作物因遗传特性的不同，间和强度受环境的制约。不同作物因遗传特性的不同，在完成生活周期的过程中，要求不同的环境条件（如在完成生活周期的过程中，要求不同的环境条件（如日长、温度、水分、土壤类型等）。也即不同作物只日长、温度、水分、土壤类型等）。也即不同作物只有生长在与其要求相适应的环境条件下，才能顺利完有生长在与其要求相适应的环境条件下，才能顺利完成生活周期和形成高额的产量。成生活周期和形成高额的产量。在组建作物生态系统时，应在组建作物生态系统时，应因地制宜因地制宜选择作物种类选

13、择作物种类和熟制，因地制宜确定播种期，使作物的生长发育与和熟制，因地制宜确定播种期，使作物的生长发育与所处的环境条件及其季节性变化相偶合，这也是作物所处的环境条件及其季节性变化相偶合，这也是作物生产生产成败的关键成败的关键。表表 川西滇北地区山地立体农业生态系统的垂直分布结构川西滇北地区山地立体农业生态系统的垂直分布结构3.3.作物生态系统的结构作物生态系统的结构（2 2）空间结构）空间结构 空间结构空间结构是指在地块中作物的种植方式是指在地块中作物的种植方式,包括单作、间作、包括单作、间作、混作、套作和种养结合的结构形式。混作、套作和种养结合的结构形式。合理的空间结构（种植方式）可以充分利用

14、光能、地力和合理的空间结构（种植方式）可以充分利用光能、地力和作物种间关系，最大限度地提高单位面积产量和经济效益。作物种间关系，最大限度地提高单位面积产量和经济效益。单作：单作：等行距等行距种植可均衡利用光热、养分、水分资源，种植可均衡利用光热、养分、水分资源，宽窄行宽窄行种植有利充分发挥边行优势，单一作物的产量高。种植有利充分发挥边行优势，单一作物的产量高。间套作、混作：间套作、混作：选择选择不同生物学特性和生育期不同生物学特性和生育期的作物的作物进行间套作或混作可充分利用不同空间的自然资源，土地生进行间套作或混作可充分利用不同空间的自然资源，土地生产力高。禾谷类作物与豆类、绿肥、牧草等的间

15、套作、混作，产力高。禾谷类作物与豆类、绿肥、牧草等的间套作、混作，还具还具生理机能互补性生理机能互补性，有利于用地养地结合及农牧结合。，有利于用地养地结合及农牧结合。间套作和混作中的种间竞争与协调：间套作和混作中的种间竞争与协调：设作物设作物A A和和B B的混作（包括间、套作），其总相对产量的混作（包括间、套作），其总相对产量（RYTRYT）可能表现如下：）可能表现如下：*当当A A和和B B在生育期和空间分布上不存在时间差和空间差，在生育期和空间分布上不存在时间差和空间差，在生理机能上也无互补效应时：在生理机能上也无互补效应时：*当当A A和和B B存在时间和空间差或具生理机能互补性时：存

16、在时间和空间差或具生理机能互补性时：通常当两种作物按通常当两种作物按1:11:1混作时，因共同分享单位土地面积中混作时，因共同分享单位土地面积中的资源，每种作物的产量为单种时的的资源，每种作物的产量为单种时的0.60.6倍，总产量则为倍，总产量则为1.21.2，相当于提高了土地利用率。，相当于提高了土地利用率。棉田间、套作生态结构模式：棉田间、套作生态结构模式：棉株生育期长，特别是播种至封行期约棉株生育期长，特别是播种至封行期约3 3个月，因行距大个月，因行距大光能利用率低，最适于间、套作其他作物，以提高光能和光能利用率低，最适于间、套作其他作物，以提高光能和土地利用率。土地利用率。番茄番茄

17、1500株株/亩亩3月中移栽月中移栽棉花棉花 2500株株/亩亩4月中下旬直播或移植月中下旬直播或移植 番茄番茄 750kg/亩亩皮棉皮棉 48kg/亩亩芝麻芝麻 20kg/亩亩 皮棉皮棉 75kg/亩亩2.4m芝麻芝麻 1500株株/亩亩5月下旬播种月下旬播种棉花棉花 3500株株/亩亩4月中下旬直播月中下旬直播2.4m花生花生 花生花生550株株/亩亩3月中移播月中移播棉花棉花 2000株株/亩亩4月上旬直播月上旬直播西瓜西瓜 1500kg/亩亩花生花生 250kg/亩亩皮棉皮棉 50kg/亩亩2.4m3000株株西瓜西瓜4月上旬移栽月上旬移栽棉花棉花 2500株株/亩亩4月下旬移栽月下旬

18、移栽甜玉米甜玉米 400kg/亩亩四季豆四季豆 1000kg/亩亩皮棉皮棉 50kg/亩亩2.6m3000株株早玉米早玉米3月上旬播月上旬播1500株株/亩亩矮四季豆矮四季豆3月上旬播月上旬播矮四季豆矮四季豆2000株株豌豆豌豆 250kg/亩亩鲜平菇鲜平菇 1000kg/亩亩西瓜西瓜 1500kg/亩亩皮棉皮棉 60kg/亩亩2.7m食用菌食用菌4月下旬收月下旬收棉棉 4月下月下旬移栽旬移栽2500株株/亩亩棉棉 棉棉 棉棉 食用菌食用菌豌豆豌豆 西瓜西瓜 豌豆豌豆头年头年冬播种冬播种2500穴穴/亩亩,摘鲜豆摘鲜豆4月上旬移月上旬移栽栽550株株/亩亩 稻田种养结合生态模式稻田种养结合生态

19、模式稻稻鱼（包括蟹、虾）：鱼（包括蟹、虾）：宽垄半旱式栽培：宽垄半旱式栽培：（田边或田角设（田边或田角设1m1m深以上鱼涵，并与鱼沟相通）深以上鱼涵，并与鱼沟相通）鱼种以草鱼为主，可搭配鲤、鲫、罗非鱼等。鱼种以草鱼为主，可搭配鲤、鲫、罗非鱼等。水稻一般可增产水稻一般可增产10-15%10-15%，鱼获量，鱼获量750-1125kg/ha750-1125kg/ha稻稻萍萍鱼：鱼：种植及管理同上，向全田垄沟投放萍种种植及管理同上，向全田垄沟投放萍种3000-4500kg/ha3000-4500kg/ha0.3m25cm沟沟20 20 30cm 20 20宽窄行宽窄行株距（株距（12cm）稻稻鸭：鸭

20、：水稻栽培同一般模式。选择形体中等、生长迅水稻栽培同一般模式。选择形体中等、生长迅速的鸭种，每公顷投放速的鸭种，每公顷投放225225只幼鸭，无需投放饵料。稻谷只幼鸭，无需投放饵料。稻谷产量可增加产量可增加11%11%左右，总产值可提高左右，总产值可提高2.52.5倍。倍。中稻中稻菜：菜：一般为水旱轮作，可种植稻一般为水旱轮作，可种植稻芥菜（或榨菜）。芥菜（或榨菜）。稻稻草莓，稻草莓，稻各种蔬菜：各种蔬菜：稻稻池杉、大豆（或绿豆）：池杉、大豆（或绿豆）：田埂种池杉、桑、蔬菜、田埂种池杉、桑、蔬菜、大豆、绿豆等，不仅充分利用空间，而且可改善农田小大豆、绿豆等，不仅充分利用空间，而且可改善农田小气

21、候，减少病虫害，增加经济效益。气候，减少病虫害，增加经济效益。稻田种养结合生态模式稻田种养结合生态模式（3 3）营养结构）营养结构 作物生态系统的基本营养链（食物链）可分为三类：作物生态系统的基本营养链（食物链）可分为三类：作物作物人类，作物人类，作物动物动物人类，牧场人类，牧场动物动物人类。人类。此外，也为工业提供有机原料。此外，也为工业提供有机原料。如果还包括杂草、昆虫、动物和土壤微生物，则营如果还包括杂草、昆虫、动物和土壤微生物，则营养链会变成复杂的网。其中的作物和牧草是自养型绿养链会变成复杂的网。其中的作物和牧草是自养型绿色植物，称为色植物，称为初级生产者初级生产者；杂草也是初级生产者

22、，但；杂草也是初级生产者，但与作物竞争光、水分和养分；食草昆虫和动物是与作物竞争光、水分和养分；食草昆虫和动物是初级初级消费者消费者；而微生物是分解各层次动、植物残体的；而微生物是分解各层次动、植物残体的分解分解者者，起着使化学元素再循环的重要作用。，起着使化学元素再循环的重要作用。作物生态系统的基本营养链很短，与自然生态系统作物生态系统的基本营养链很短，与自然生态系统的长链相比，能更多地把最初级产物传递给的长链相比，能更多地把最初级产物传递给最后消费最后消费者（人类）者（人类）。图图4.4.作物生态系统功能作物生态系统功能 （1 1）进行能量、物质、信息和价值的转换）进行能量、物质、信息和价

23、值的转换 作物生态系统是一种转换器，可将光能、辅助能转作物生态系统是一种转换器，可将光能、辅助能转换成价值增殖的农产品。换成价值增殖的农产品。作物生态系统的能量、物质、信息和价值转换是相作物生态系统的能量、物质、信息和价值转换是相互交织的，并可延伸到系统外：互交织的，并可延伸到系统外：n 能量、信息和价值都依附于一定的物质，而物质的能量、信息和价值都依附于一定的物质，而物质的转换又以能量来驱动；转换又以能量来驱动；n 信息的转换调节系统中能量和物质的转换，使系统信息的转换调节系统中能量和物质的转换，使系统更加协调、和谐。更加协调、和谐。（二）作物生态系统（二）作物生态系统4.4.作物生态系统功

24、能作物生态系统功能（2 2）环境保护功能）环境保护功能 作物生态系统具有改善大气组成，净化大气污染、作物生态系统具有改善大气组成，净化大气污染、水质污染和土地污染，涵养水土、维持景观、调节气水质污染和土地污染，涵养水土、维持景观、调节气候等多方面的环保功能。候等多方面的环保功能。不合理的耕作，大量使用化肥和有毒农药也会造成不合理的耕作，大量使用化肥和有毒农药也会造成生态环境的恶化。生态环境的恶化。（二）作物生态系统（二）作物生态系统表表 农林生态系统的环保机能评价农林生态系统的环保机能评价 生生态系系统环保保项目目自然自然林林草草地地水田水田 旱作地旱作地水域水域市街市街地地大气大气组成改善成

25、改善CO2的吸收、减少的吸收、减少CO2被固定被固定为有机物有机物3.84.02.92.12.92.02.62.02.11.60.40.3大气大气净化化SOX、NOX的吸着、沉降的吸着、沉降尘埃埃过滤和吸着和吸着3.73.62.12.12.42.62.32.31.72.300温度、湿度及温度、湿度及风力的力的缓和和调节3.82.12.52.22.60.7防洪（防洪（调节流出量）流出量）3.92.73.12.33.00水源涵养水源涵养4.02.73.02.13.70.2水水质净化化3.83.32.92.73.30续续 生生态系系统环保保项目目自然林自然林草草地地水田水田 旱作地旱作地水域水域市街

26、市街地地土地崩坏防止土地崩坏防止3.83.13.32.202.1地表侵地表侵蚀防止防止3.93.43.52.102.0地地盘下沉防止下沉防止2.32.73.22.12.00.5污染物染物净化化3.42.93.23.21.60.3景景观维持持4.03.83.02.83.80.3生物多生物多样性保性保护4.02.72.01.83.60有害有害动植物植物发生防止生防止2.83.32.42.42.32.0注：注：4=4=机能极大，机能极大，3=3=较大，较大，2=2=较小，较小，1=1=极小，极小，0=0=全死全死（一）农作资源（一）农作资源农作资源农作资源是指参与作物生产或被加工成生产资料用是指参与

27、作物生产或被加工成生产资料用于促进作物产量形成的于促进作物产量形成的自然要素自然要素，通常称为自然资源。，通常称为自然资源。合理利用农作自然资源，对可持续发展作物生产具重合理利用农作自然资源，对可持续发展作物生产具重大战略意义。大战略意义。对于作物生产而言，自然资源的种类、数量、质量对于作物生产而言，自然资源的种类、数量、质量及其匹配情况、资源的可利用程度、利用效率、资源及其匹配情况、资源的可利用程度、利用效率、资源的再生能力、再生速度，以及作物对资源要求的波动的再生能力、再生速度，以及作物对资源要求的波动特性及波动周期等，都是重要的影响因素。特性及波动周期等，都是重要的影响因素。二、农作资源

28、及其管理二、农作资源及其管理1.1.农作资源类型农作资源类型*按自然存在属性分：按自然存在属性分：气候资源、水资源、耕地资源、生物资源气候资源、水资源、耕地资源、生物资源*按再生性能分：按再生性能分：（一）农作资源（一）农作资源农作资源农作资源可再生资源可再生资源非再生资源非再生资源生物资源：动、植物及微生物生物资源：动、植物及微生物非生物资源：气候资源、土地资源、水资源非生物资源：气候资源、土地资源、水资源耗竭性资源：矿物能源耗竭性资源：矿物能源非耗竭性资源：部分营养元素（如非耗竭性资源：部分营养元素（如P P、K K等）等）（一）农作资源（一）农作资源2.2.农作资源的基本特点农作资源的基

29、本特点（1 1）相对有限性）相对有限性u任何资源在数量上都是有限的。如太阳能虽属恒定任何资源在数量上都是有限的。如太阳能虽属恒定性资源，取之不尽，用之不竭，但在某一时段或地区，性资源，取之不尽，用之不竭，但在某一时段或地区，其实际日照时数是多变的、有限的。其实际日照时数是多变的、有限的。u可再生的生物资源，受自身遗传因素的制约、外界可再生的生物资源，受自身遗传因素的制约、外界环境的限制，过度的开发利用等均会影响其再生速率，环境的限制，过度的开发利用等均会影响其再生速率，甚至丧失再生能力。甚至丧失再生能力。u非再生性资源则是随开发利用而逐渐减少，以至完非再生性资源则是随开发利用而逐渐减少，以至完

30、全枯竭，更需合理循环利用、保护及寻求替代途径。全枯竭，更需合理循环利用、保护及寻求替代途径。（一）农作资源（一）农作资源2.2.农作资源的基本特点农作资源的基本特点（2 2）共生性与整体性）共生性与整体性农作资源的各种要素通过农作资源的各种要素通过相互联系相互联系、相互制约相互制约构成构成整体，它们在空间上是整体，它们在空间上是共生的共生的，彼此间不断进行物质，彼此间不断进行物质和能量的交换。如：和能量的交换。如：光、温、水是在共生的整体上对作物生产发挥作用光、温、水是在共生的整体上对作物生产发挥作用的，当温度降至生物学温度范围以外时，光和水便会的，当温度降至生物学温度范围以外时，光和水便会失

31、去有效性；失去有效性；耕地和水的污染也会导致其它资源有效性的下降。耕地和水的污染也会导致其它资源有效性的下降。2.2.农作资源的基本特点农作资源的基本特点（3 3）区域性）区域性农农作作资资源源的的分分布布在在数数量量和和质质量量上上是是不不平平衡衡的的，存存在在明显的地域性差异。明显的地域性差异。在在开开发发、利利用用时时，应应因因地地制制宜宜，充充分分考考虑虑区区域域自自然然环环境境和和社社会会经经济济特特点点，使使农农作作制制度度、种种植植方方式式与与之之相相适适应应，做做到到在在经经济济效效益益、生生态态效效益益和和社社会会效效益益上上的的统统一。一。（一）农作资源（一）农作资源2.2

32、.农作资源的基本特点农作资源的基本特点（4 4）不稳定性）不稳定性一一个个地地区区的的农农作作资资源源也也是是历历史史发发展展的的产产物物，并并处处在在不不断断变变化化发发展展之之中中，具具不不稳稳定定性性。这这种种不不稳稳定定性性不不仅仅表表现现为为年年际际间间和和季季节节性性差差异异，而而且且受受人人类类生生产产、生生活活活动的影响。活动的影响。若若人人类类活活动动符符合合生生态态规规律律，可可促促使使资资源源优优化化与与相相对对稳定；反之，则导致某些资源的恶化和枯竭。稳定；反之，则导致某些资源的恶化和枯竭。（一）农作资源（一）农作资源 农农业业气气候候资资源源主主要要是是指指日日照照、降

33、降水水量量和和热热量量资资源源，这这三三大大资资源源的的共共生生适适宜宜性性制制约约着着农农业业的的可可行行性性、农农业业布布局局、种种植植制制度度及及生生产产水水平平。人人类类可可通通过过科科技技手手段段充充分发挥气候资源的生产潜力。分发挥气候资源的生产潜力。1.1.日照资源日照资源 日日照照提提供供辐辐射射能能是是作作物物生生产产的的必必要要条条件件。总总体体上上，我我国国日日照照资资源源充充沛沛，除除华华南南、西西南南山山区区因因云云雾雾日日多多，日照率较低外，均可满足作物生产的要求。日照率较低外，均可满足作物生产的要求。（二）我国农业气候资源（二）我国农业气候资源1.1.日照资源日照资

34、源 日照资源三大指标：日照资源三大指标：（1 1）年总辐射量）年总辐射量（2 2）光合有效辐射）光合有效辐射（3 3）日照时数）日照时数（我国日照资源具体分布见第五章）（我国日照资源具体分布见第五章）（二）我国农业气候资源（二）我国农业气候资源2.2.热量资源热量资源 分分布布极极不不平平衡衡，青青藏藏高高原原大大部部地地区区1010的的年年积积温温不足不足10001000。表表8-13.3.降水资源降水资源 我我国国陆陆地地降降水水总总量量为为6188961889亿亿m m3 3/年年，平平均均降降水水量量为为648mm/648mm/年。年。我国水资源特点：我国水资源特点：可可利利用用水水资

35、资源源总总量量不不少少，达达2812428124亿亿m m3 3，居居世世界界第第6 6位位，但但人人均均及及亩亩均均水水量量少少，亩亩均均水水量量（按按2020亿亿亩亩计计）约约1400m1400m3 3/亩，为世界平均的亩，为世界平均的60%60%；地地区区分分布布极极不不均均匀匀，长长江江以以南南降降水水量量占占81%81%，耕耕地占地占36%36%；降水季节性、年际性变化大，水旱灾害频繁；降水季节性、年际性变化大，水旱灾害频繁；河河川川、湖湖泊泊泥泥沙沙游游积积严严重重，地地表表水水和和地地下下水水污污染加剧，有效性降低。染加剧，有效性降低。（二）我国农业气候资源（二）我国农业气候资源

36、表表 中国多年平均水资源总量中国多年平均水资源总量分区名称分区名称地表水地表水资源量源量（亿m3）地下水地下水资源量源量（亿m3）重复重复计算量算量（亿m3）水水资源源总量量（亿m3）产水模数水模数（万（万m3/km2）东北北诸河河1652.9624.9349.31928.515.45海海滦河河287.8265.2131.8421.213.24淮河和山淮河和山东半半岛诸河河741.3393.0173.4960.929.19黄河黄河661.5405.8323.6743.79.36长江江9513.02464.22363.99613.353.16华南南诸河河4685.01115.51092.4470

37、8.181.08东南南诸河河2557.0613.1578.42591.7108.08西南西南诸河河5853.11543.81543.85853.138.75内内陆诸河河1163.7862.2722.01303.93.86北方五区北方五区4507.22551.11700.15358.28.83南方四区南方四区22608.15736.65578.522766.265.41全国全国27115.38287.77278.628124.429.464.4.气候资源的合理利用气候资源的合理利用（1 1）选择与气候资源水平相适应的农作制度（下表）。）选择与气候资源水平相适应的农作制度（下表）。（二）我国农业气

38、候资源（二）我国农业气候资源表表 中国农作区划中国农作区划图图 双季稻三熟制区可能的作物组合方式双季稻三熟制区可能的作物组合方式（前提条件是能满足对有效积温的要求）（前提条件是能满足对有效积温的要求）4.4.气候资源的合理利用气候资源的合理利用（2 2）科学选配作物组合、品种间熟性组合。）科学选配作物组合、品种间熟性组合。图图 双季稻不同熟性品种搭配所需积温及生育日数双季稻不同熟性品种搭配所需积温及生育日数4.4.气候资源的合理利用气候资源的合理利用（2 2）科学选配作物组合，品种间熟性组合。）科学选配作物组合，品种间熟性组合。4.4.气候资源的合理利用气候资源的合理利用（3 3）合理的间作、

39、套作充分利用光、热资源。）合理的间作、套作充分利用光、热资源。（4 4）适时播种，使作物生长发育进程对光、热的要求）适时播种，使作物生长发育进程对光、热的要求与其季节性变化相适应。与其季节性变化相适应。（二）我国农业气候资源（二）我国农业气候资源图图 武汉地区作物生活周期与季节气候的时间结构武汉地区作物生活周期与季节气候的时间结构（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源 “民民以以食食为为天天，食食以以土土为为本本”，耕耕地地是是我我国国最最根根本本的的战略资源。战略资源。1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点（1 1）耕耕地地类类型型多多，有有不不同同气气候候带带的的土土壤壤耕

40、耕地地，可可种种植植从从寒寒带带至至热热带带的的各各种种作作物物，保保证证了了作作物物种种类类的的多多样样性性，能提供丰富多样的农副产品。能提供丰富多样的农副产品。（2 2）耕地资源人均占有量少，后备耕地资源严重不足）耕地资源人均占有量少，后备耕地资源严重不足 我我国国耕耕地地总总量量约约18.318.3亿亿亩亩，居居世世界界第第四四位位，但但人人均均耕耕地地面面积积少少，不不足足世世界界人人均均的的1/31/3。后后备备耕耕地地资资源源虽虽有有2222亿亿亩亩，但但主主要要是是林林、牧牧用用地地，适适于于粮粮、棉棉、油油、糖糖等等农农作物的后备土地资源人均不足作物的后备土地资源人均不足0.1

41、0.1亩。亩。1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点（3 3）耕地质量不高，相当部分耕地退化严重）耕地质量不高，相当部分耕地退化严重 按质量等级分类的情况如下：按质量等级分类的情况如下：一一等等耕耕地地：对对耕耕作作无无限限制制，具具高高产产稳稳产产性性能能，质质量量好。占好。占41.33%41.33%。二二等等耕耕地地：对对耕耕作作种种植植有有一一定定限限制制，需需一一些些特特殊殊管管理措施，高产稳产性能较差，质量中等。占理措施，高产稳产性能较差，质量中等。占34.55%34.55%。三三等等耕耕地地：对对耕耕作作、种种植植有有较较大大限限制制，生生产产力力低低且且很不稳定，质

42、量差。占很不稳定，质量差。占20.47%20.47%。四四等等不不宜宜农农耕耕地地：在在某某些些情情况况下下只只适适于于放放牧牧，占占3.65%3.65%。表表 耕地质量统计表耕地质量统计表资料来源：资料来源：中国中国1 1：100100万土地资源图万土地资源图，土地资源数据集，第，土地资源数据集，第6767页。页。1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点 因因受受盐盐碱碱化化、砂砂化化、风风蚀蚀、水水土土流流失失及及环环境境污污染染的的影响，我国耕地退化日益加剧的现象尚未得到遏制。影响，我国耕地退化日益加剧的现象尚未得到遏制。全国耕作和种植受限的耕地类型主要有：全国耕作和种植受限

43、的耕地类型主要有：*受侵蚀为主的占：受侵蚀为主的占：8.6%8.6%*受坡度限制的占：受坡度限制的占：11.38%11.38%*受受洪洪涝涝限限制制的的占占：9.19%9.19%，其其中中华华北北-辽辽南南达达35%35%，东北区达东北区达27%27%，长江中下游达，长江中下游达24%24%。*受受盐盐碱碱化化限限制制的的占占：6.62%6.62%（主主要要在在华华北北和和西西北北干干旱区）。旱区）。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点全国耕作和种植受限的耕地类型主要有：全国耕作和种植受限的耕地类型主要有：*受土质过粘、过沙限制及薄土层限

44、制的达受土质过粘、过沙限制及薄土层限制的达13.89%13.89%*受受水水分分和和温温度度限限制制的的耕耕地地面面积积也也相相当当大大（如如西西北北区区的的雨雨养养旱旱地地、高高寒寒区区的的耕耕地地、各各地地受受水水源源限限制制的的水水田田和水浇地）。和水浇地）。*受环境污染的限制，据受环境污染的限制，据19881988年的统计就达亿亩。年的统计就达亿亩。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点（4 4）耕地分布不平衡，土地生产力地区间差异大）耕地分布不平衡，土地生产力地区间差异大 我我国国30%30%的的国国土土不不适适人人类类生生存存，

45、且且山山地地多多，占占2/32/3，平地少，占平地少，占1/31/3。适宜耕作的区域与土地生产力：适宜耕作的区域与土地生产力：东东南南部部湿湿润润、半半湿湿润润季季风风区区：集集中中92%92%的的耕耕地地及及87%87%的生物生产量。的生物生产量。西西北北部部干干旱旱、半半干干旱旱内内陆陆地地区区、西西南南部部青青藏藏高高原原区区耕地占耕地占8%8%，生物生产量占，生物生产量占13%13%。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源1.1.我国耕地资源的基本特点我国耕地资源的基本特点（5 5）耕耕地地与与人人口口矛矛盾盾尖尖锐锐，土土地地承承载载力力长长期期处处于于临临界状态界状态 19991

46、999年年我我国国粮粮食食总总产产达达50805080亿亿kgkg，此此后后多多年年徘徘徊徊，甚甚至至略略有有下下降降，按按1313亿亿人人口口计计算算人人均均仅仅390.76kg390.76kg；20072007年年，粮粮食食总总产产50165016亿亿kgkg。若若至至20302030年年人人口口增增至至1616亿亿，要要保保证证人人均均400kg400kg，需需达达64006400亿亿kgkg的的粮粮食食总总产产，而耕地反而减少而耕地反而减少1/41/4，所面临的压力十分严峻。，所面临的压力十分严峻。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源2.2.耕地管理耕地管理（1 1）宏观管理确保耕

47、地面积的稳定）宏观管理确保耕地面积的稳定 切实保护耕地的绝对量和人均占有量。切实保护耕地的绝对量和人均占有量。19961996年年至至20062006年年1010年年间间，全全国国耕耕地地净净减减1.241.24亿亿亩亩。保保护耕地已是当务之急，必须坚守护耕地已是当务之急，必须坚守1818亿亩耕地红线。亿亩耕地红线。调整土地利用结构，促进农、林、牧全面发展。调整土地利用结构，促进农、林、牧全面发展。增增加加林林、草草地地比比例例，防防土土地地沙沙化化、水水土土流流失失，扼扼制制非非农用地挤占耕地。农用地挤占耕地。加强农业田基本建设，改造中低产田。加强农业田基本建设，改造中低产田。修复被毁、被污

48、染和退化耕地。修复被毁、被污染和退化耕地。科学开发荒地资源。科学开发荒地资源。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源2.2.耕地管理耕地管理（2 2）土壤肥力管理）土壤肥力管理 土土壤壤肥肥力力是是指指通通过过土土壤壤溶溶液液和和从从离离子子交交换换复复合合物物中中供供给给作作物物必必需需养养分分的的能能力力。它它是是土土壤壤物物理理、化化学学及及生生物特性的综合反应，也是土地生产力的重要指标。物特性的综合反应，也是土地生产力的重要指标。土壤肥力合理管理详见第三章。土壤肥力合理管理详见第三章。（三）我国的耕地资源（三）我国的耕地资源 农作的农作的策略策略是通过对环境适宜性和作物生长发育过是通

49、过对环境适宜性和作物生长发育过程进行优化调控，使程进行优化调控，使作物群体作物群体充分发挥生产潜力，从充分发挥生产潜力，从而获取对人类安全、优质的丰硕有用产品。而获取对人类安全、优质的丰硕有用产品。农作成功的农作成功的关键关键，在于充分运用科学技术和丰富的，在于充分运用科学技术和丰富的实践经验，实行对生产过程的实践经验，实行对生产过程的最适管理最适管理。三、农作过程管理三、农作过程管理（一）农业发展阶段与管理特点（一）农业发展阶段与管理特点 人类社会有近万年的农耕史，历经不同的农作发展人类社会有近万年的农耕史，历经不同的农作发展阶段与管理方式。阶段与管理方式。1.1.原始农业（刀耕火种）原始农

50、业（刀耕火种）距今距今4500-10004500-1000年的原始农作，是通过利用自然地力，年的原始农作，是通过利用自然地力，实行刀耕火种、抛荒，自然恢复地力的方式生产农产实行刀耕火种、抛荒，自然恢复地力的方式生产农产品。原始农作的生产水平低，产量不稳定，不能满足品。原始农作的生产水平低，产量不稳定，不能满足人类的生活需求，但人类的生活需求，但无意识地顺应无意识地顺应了自然规律和生态了自然规律和生态学原理，对生态环境不造成大的破坏和污染，且能自学原理，对生态环境不造成大的破坏和污染，且能自然修复，产品为自然产品，具安全性。然修复，产品为自然产品，具安全性。伴随人类文明的进步，生产工具革新、耕地