農作制度創新理論與實例探析

吳早貴

（浙江省農業技術推廣中心，浙江杭州 310020）

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農作制度創新理論與實例探析

吳早貴

（浙江省農業技術推廣中心，浙江杭州 310020）

摘 要：闡述農作制度創新所依據的理論，包括光能利用原理、物質轉化和能量多級循環原理、生物互補原理、氣候生態學原理和生態位原理，舉例分析浙江省幾類主要農作制度，包括水旱輪作、旱地間套多熟、園地套種套養，以及稻田立體種養等。

關鍵詞：農作制度；理論；實例；浙江

文獻著錄格式:吳早貴.農作制度創新理論與實例探析［J］.浙江農業科學，2016，57（6）: 970-973.

農作制度是指在同一塊田、一個生產年度內，通過糧經搭配、間作套種、立體種養等方式，實現對光、溫、水、土等自然資源的綜合利用，獲得收益的農業生產制度。浙江省農作制度演變大體經歷了3個階段。第1階段是20世紀60年代到80年代中期，主要推廣麥-稻-稻、油-稻-稻為主的三熟制模式，重點解決吃飯問題；第2階段是20世紀80年代中期到90年代末，在糧食短缺問題解決后，開始轉向多種經營，主要解決收入問題；第3階段是世紀之交以來，在耕地不斷減少的情況下，既要保障糧食安全又要確保農民增收，從而推動了糧經結合等新型高效農作制度發展。農作制度創新，就是按照農業生態學和生態經濟學的原理，通過種植業和養殖業多種形式的結合，以及水旱作物的合理輪作、復種，對土地、物種、時空進行科學配置，構建優質高產、節本增收、安全生態的農業生產模式，統籌解決“米袋子”“菜籃子”“錢袋子”問題。

1 農作制度創新基本原理

農作制度創新的科學依據主要有生物學、生態學、氣象學等多種學科，其原理大致有5個方面［1］。

1.1 光能利用原理

綠色植物能利用光能，通過光合作用把自然界中的無機物變成有機物并且貯存能量。光合作用是第1次物質生產，是生物界賴以生存的基礎。對農業生產來說，就是通過作物種植來生產人類所需的用于維持生命的食物，如稻谷、小麥、玉米等。光合作用的強弱主要決定于綠色葉面積、光強、光合作用時間以及作物進行光合作用的能力，光合能力強的作物其產量就高，反之則低。為獲得更高產量，實際生產中要重視作物品種的選用、群體的配置，盡可能擴大光合面積、延長光合時間。如近年來推廣的超級稻，其產量之所以高，就是因為超級稻在形態上表現為植株高大、緊湊，綠葉數多，葉面積大，同時超級稻生育期普遍較長，因此超級稻更容易獲得高產。

1.2 物質循環和能量多級轉化原理

綠色植物制造的產品轉化為動物性產品或微生物產品，最終又轉化為無機物，在轉化過程中既有能量的消耗，也有新物質的產生。根據這一原理，在農作制度安排中可以充分考慮物質的循環利用，比如作物秸稈的綜合利用，既可以還田用于土壤培肥，也可以用來飼喂牲畜，牲畜的排泄物可以用于食用菌生產或直接還田用作肥料；同時，秸稈也可以直接用來生產食用菌，食用菌菌渣也可以重復利用，作為肥料或基質栽培的主要原料。循環鏈越長，其利用效率也就越高，盡可能做到以最少投入獲得最大產出。

1.3 生物互補原理

任何生物群體都是競爭與互補的統一，主要表現對光、熱、水、土、養分等自然資源的爭奪，在形態、生態、生理和營養方面的互相排斥，同時也存在互補，競爭和互補的強弱，因生物的生態、生理、形態特征、生命活動習性等的不同而不同，通過農作制度結構要素的調整，可以創造良好的共育、共生環境，抑制共生中的不利因素。如稻鴨共育，水稻為鴨子提供了良好的生活棲息環境、活動場所、良好的食物來源；同時，鴨子的活動客觀上也為水稻生長創造良好條件，鴨子活動可以攪動水土，除去雜草，增加水中含氧量，促進水稻根系生長，鴨子以稻田害蟲為食，可以減少水稻病蟲危害，鴨子的排泄物可以提高土壤肥力，促進水稻生長等。

1.4 氣候生態學原理

生物與環境是統一體，氣候和土壤特點不同，適應的種群也不同，同一物種在不同的氣候生態條件下也會有不同的表現。最簡單的例子，橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳，究其原因，是因為土壤和氣候不同。很多地方特產，都與當地的小環境小氣候密切相關。在生產上要順應不同的氣候生態條件，什么時候該種什么作物，什么地區適合種什么作物，都要根據當地的氣候生態條件來安排。但有時候也可以通過適當的人工干預，來創造最佳的生產環境。比如采用大棚栽培，可以實現提前播種，在原來不適宜播種的時間播種，爭取季節；也可以大大提高農產品品質，如西瓜、葡萄的避雨栽培等；還能實現原來不適合當地栽培的作物本地化，如火龍果、大櫻桃甚至芒果等。

1.5 生態位原理

不同的物種會有不同的生態位，對空間、時間、營養等要求不同。當多物種共生共育時，為了減少競爭，強化互補，應盡量選擇生態位差異較大的類型，包括生物的形態、生理、營養、生長期等等，合理安排農作制度。對一個池塘來說，鯽魚、鯉魚一般生活在水底層，草魚生活在中下層，鰱魚、鳙魚生活在中上層，因此同一個池塘可以通過不同魚種的混養，提高養殖密度，從而提高池塘的利用率。桑茶果園立體種養也是利用生態位的不同實現一園多用、一季多收，如桑園養雞、梨園套種大豆，在不影響桑、梨生產的同時多收了雞、蛋和大豆，提高了土地的產出率。又比如作物的間作套種，一般提倡高稈作物與矮生作物、不同科作物間作套種，減少相互間的競爭，如玉米與甘薯、大豆間作套種等。

2 主要農作制度模式

2.1 水旱輪作模式

該模式分布廣，類型多，面積大，主要有稻菜、稻瓜、稻莓、稻藥、稻菌輪作等模式［2］。一般1年種植2季，1季水栽、1季旱作，1季糧食、1季經作，茬口搭配緊湊，資源利用率高，效益明顯。通過水旱輪作，使土壤理化性狀得到修復和改善，土傳病害得以減輕或消除，無論是水稻或者蔬菜等經濟作物品質和產量都有提高。因此，水旱輪作是一種土壤用養結合的生態可持續發展模式，也是控制一些高效經濟作物如草莓、西瓜、西紅柿生理性病害的主要農藝措施。

2.1.1 1年2熟

浙江省的水旱輪作模式以1年2熟為主，面積較大的、有一定產業規模的主要有水稻-大棚西紅柿、水稻-大棚茄子、水稻-大棚草莓、水稻-大棚西甜瓜、水稻-西紅花、水稻-黑木耳等，一般產值均在15萬元·hm-2以上，高的達75萬元·hm-2以上。如溫州蒼南、瑞安等地的水稻-大棚西紅柿模式，西紅柿在9月上旬育苗，10月上中旬定植，第1批果實在春節前后上市，一直采收到5月上旬，產量90 t·hm-2以上，產值超過27萬元· hm-2；早中稻在5月中下旬直播或移栽，8月中、下旬收獲，產稻谷6 t·hm-2左右。麗水龍泉、云和等地的水稻-黑木耳模式，水稻在5月移栽，9月下旬至10月上旬收割，產量9 t·hm-2；黑木耳8月上旬制棒，9月下旬至10月上旬將菌棒排放到水稻田，年底前可采收1～2潮黑木耳，次年4月黑木耳采收完畢，一般黑木耳（干品）產量為9 t· hm-2，產值52.5萬元·hm-2。稻耳輪作既能有效降低稻、耳病蟲害發生率，菌糠還田還能培肥地力，減少化肥施用量［3］。

2.1.2 1年3熟

該模式主要分布在金華的蘭溪、義烏、金東和麗水的蓮都、松陽等地，年推廣面積近2 000 hm2。金華主要有春馬鈴薯-早中稻-秋馬鈴薯、春馬鈴薯-早中稻-秋豌豆、春馬鈴薯-早中稻-小蘿卜、春馬鈴薯-蓮子-小蘿卜等，其中以第1種模式面積最大。麗水則主要是蠶豆/春玉米-水稻模式。這類模式季節非常緊湊，光溫條件充足的地區才能推廣。通過1季水稻或蓮子，馬鈴薯連作障礙得以緩解，提高了產量和品質，馬鈴薯、小蘿卜、蓮子等均用作蔬菜，經濟效益較高。以春馬鈴薯-早中稻-秋馬鈴薯為例，春馬鈴薯采用地膜覆蓋栽培，在12月下旬播種，4月中旬即可根據市場行情陸續收獲上市，產量隨收獲時間早遲在22.5～45 t·hm-2；早中稻在5月上中旬移栽，8月中下旬收獲，產量7.5 t· hm-2；秋馬鈴薯在9月中下旬播種，11月下旬后開始陸續收獲上市，產量30 t·hm-2，全年平均產值可達15萬元·hm-2。

2.2 旱地間套多熟模式

2.2.1 1年4熟

麗水的松陽、蓮都等地具有春季回溫快、光照足等特點，適合作物早熟早收早上市。近年來為進一步提高復種指數和農田生產效益，研究推廣了鮮食蠶豆/春玉米-夏玉米-秋馬鈴薯多熟制種植技術（秋馬鈴薯收獲前套種蠶豆，開始第2輪循環），實現1年4種4收，全年產值在15萬元·hm-2以上，真正實現“噸糧萬元”。該模式較大幅度提高了農田復種指數，且多熟秸稈還田，改良土壤，達到土地用養結合，產值比原來三熟制增加20%以上，經濟、社會和生態效益明顯。蠶豆在10月下旬播種，4月下旬收完；春玉米2月下旬小拱棚保溫育苗，3月下旬移栽，6月中下旬采收；夏玉米6月中旬育苗，下旬移栽，9月中旬采收；馬鈴薯9月中旬播種，11月下旬開始陸續收獲上市。全年可產蠶豆鮮莢11.25 t·hm-2，春玉米鮮穗15.5 t· hm-2，秋玉米15 t·hm-2，馬鈴薯15 t·hm-2。

2.2.2 間作套種多熟

近年來，蕭山、東陽等地探索出了（鮮食玉米+鮮食大豆）/迷你甘薯-（鮮食大豆+鮮食玉米）間作套種多熟模式，即鮮食玉米、大豆春秋2季間作，夏季套種1季迷你甘薯，1年3熟。春季鮮食玉米、大豆實行帶狀間作，1畦玉米，1畦大豆，每畦種植2行，3月中下旬播種或移栽、6月中下旬收獲；夏季在玉米和大豆行間套種甘薯，5月中旬扦插、8月中旬收獲；秋季鮮食大豆與玉米輪畦間作，即原來種植玉米的畦改種大豆，大豆畦改種玉米，8月中旬播種或移栽、11月中下旬收獲。在田間管理水平較高的情況下，全年可產玉米鮮穗25.5 t·hm-2，大豆鮮莢7.5 t·hm-2，甘薯12 t·hm-2以上，按玉米3元·kg-1，大豆3元· kg-1，甘薯5元·kg-1計算，產值可達15萬元· hm-2以上。這種模式茬口銜接緊湊，土地利用率高，產出率高，間作情況下玉米產量可達常規凈作栽培的80%以上，大豆約為凈作的50%左右。同時，通過分帶間作、隔季輪作和秸稈還田，可減少病害，提高土壤肥力。

2.3 園地套種模式

園地套種模式主要是指果園、茶園、桑園和幼林園地等套種旱糧、蔬菜、藥材等作物，是充分利用園地空間、改善園地小環境的一種增收模式，在不影響主要作物生產的情況下，多收1季或多季其他作物。近年來面積較大的類型主要有葡萄園套種蠶豆、鮮食大豆、榨菜，桑園套種青菜、雪菜，茶園套種杜瓜、橘園套種大豆、馬鈴薯等。以葡萄園套種蠶豆為例，葡萄夏秋生長茂盛，8月底左右采收完畢，冬天落葉、剪枝，土地空閑空間較大；蠶豆在10月下旬葡萄基本落葉后播種，4月中下旬采收，此時葡萄新梢剛好在伸長期，兩者基本沒有影響。一般蠶豆在葡萄園套種與凈作產量相差不大，鮮莢產量達7.5 t·hm-2左右，增收1.8萬元· hm-2，蠶豆通過固氮、莖葉還田還能增肥地力，實現擴糧、增效、培肥三統一。

2.4 園地套養模式

園地套養主要是桑、茶、果、林“四園”套養家禽。園地套養家禽，一方面解決了家禽的飼養場地問題，園地為家禽提供了比較大的活動場所，家禽的品質相對較好，售價高，效益好；另一方面家禽可以為園地除蟲除草，禽糞可以肥園。2013年，浙江省農技推廣中心在安吉縣天子湖鎮吟詩村建立了茶園養雞新技術示范點，面積20 hm2，年放養白茶雞1.8萬羽，出售白茶雞160萬元，除去苗雞、防疫、飼養成本和勞動工資75萬元，獲利85萬元。實施茶園養雞后，全年可減少病蟲防治成本和勞動用工1 800元·hm-2，雞糞處理后還園（棚舍里的雞糞），減少有機肥施用量和施肥用工，可降低成本4 650元·hm-2。

2.5 稻田立體種養模式

稻田立體種養是指在水稻生育期，在稻田內放養魚、蝦、鱉、蟹、泥鰍等水產品，或者放養麻鴨、牛蛙等，充分利用水稻生長期間，發展特種養殖，提高經濟效益。水稻種植面積大，稻田具有良好的生態小環境，特別適合經濟水產養殖。稻田為魚、蝦、鱉等提供了良好的棲息和活動場，特別是在盛夏高溫季節，降溫效果明顯。水稻還能吸收飼料殘渣、排泄物，在凈化水質的同時促進自身生長。魚、鱉等可捕食水稻害蟲，它們的活動還可清除雜草，起到耘田松土增氧等作用，排泄物可以作為優質肥料，使水稻生長更加健壯。稻田立體種養一般不用農藥，化肥用量也相對較少，無論是稻米還是水產，品質都得到較大幅度的提高，是一種互促互利的生態友好型模式。目前，面積較大的主要有稻魚、稻鱉、稻蝦共生和稻鴨共育等。如青田縣現有稻魚共生面積達5 000 hm2多，是中國第1個全球重要農業文化遺產地［4］。水稻在4月下旬開始播種栽插，栽后放入田魚，9月下旬收割，同時捕魚上市，水稻產量7.5 t·hm-2，田魚產量1 125 kg· hm-2。稻鱉共生一般在5月中旬移栽水稻，秧苗返青后放養規格為250～300 g幼鱉，放養密度為7 500～9 000只·hm2，當年養成商品鱉［5］。浙江清溪鱉業有限公司2013年實施鱉稻共生面積59.7 hm2，產商品鱉178 t，產稻谷457 t，實現總產值2 337萬元，總收益867萬元，平均利潤近15萬元·hm-2。

參考文獻:

［1］ 浙江省農業技術推廣基金會.農作制度創新的探索與實踐論文集［M］.北京:金盾出版社，2006: 36-44.

［2］ 王岳鈞，吳早貴.浙江省“千斤糧萬元錢”種植模式發展狀況分析［J］.浙江農業科學，2014（2）: 149-151.

［3］ 黃國洋.種田致富50招［M］.杭州:浙江科學技術出版社，2014: 128-131.

［4］ 何建清.麗水農作制度創新與實踐［M］.北京:中國農業出版社，2010: 290-292.

［5］ 蔡炳祥，吳偉，李建應，等.稻鱉共生種養結合模式的技術要點［J］.浙江農業科學，2014（8）: 1266-1268.

（責任編輯：張才德）

中圖分類號：F321

文獻標志碼：A

文章編號：0528-9017（2016）06-0970-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160651

收稿日期:2016-04-01

作者簡介:吳早貴（1972—），男，浙江開化人，高級農藝師，從事農業技術推廣工作，E-mail: wuzgmail@163.com。