农作制度创新理论与实例探析

吴早贵

（浙江省农业技术推广中心，浙江杭州 310020）



农作制度创新理论与实例探析

吴早贵

（浙江省农业技术推广中心，浙江杭州 310020）

摘 要：阐述农作制度创新所依据的理论，包括光能利用原理、物质转化和能量多级循环原理、生物互补原理、气候生态学原理和生态位原理，举例分析浙江省几类主要农作制度，包括水旱轮作、旱地间套多熟、园地套种套养，以及稻田立体种养等。

关键词：农作制度；理论；实例；浙江

文献著录格式:吴早贵.农作制度创新理论与实例探析［J］.浙江农业科学，2016，57（6）: 970-973.

农作制度是指在同一块田、一个生产年度内，通过粮经搭配、间作套种、立体种养等方式，实现对光、温、水、土等自然资源的综合利用，获得收益的农业生产制度。浙江省农作制度演变大体经历了3个阶段。第1阶段是20世纪60年代到80年代中期，主要推广麦-稻-稻、油-稻-稻为主的三熟制模式，重点解决吃饭问题；第2阶段是20世纪80年代中期到90年代末，在粮食短缺问题解决后，开始转向多种经营，主要解决收入问题；第3阶段是世纪之交以来，在耕地不断减少的情况下，既要保障粮食安全又要确保农民增收，从而推动了粮经结合等新型高效农作制度发展。农作制度创新，就是按照农业生态学和生态经济学的原理，通过种植业和养殖业多种形式的结合，以及水旱作物的合理轮作、复种，对土地、物种、时空进行科学配置，构建优质高产、节本增收、安全生态的农业生产模式，统筹解决“米袋子”“菜篮子”“钱袋子”问题。

1 农作制度创新基本原理

农作制度创新的科学依据主要有生物学、生态学、气象学等多种学科，其原理大致有5个方面［1］。

1.1 光能利用原理

绿色植物能利用光能，通过光合作用把自然界中的无机物变成有机物并且贮存能量。光合作用是第1次物质生产，是生物界赖以生存的基础。对农业生产来说，就是通过作物种植来生产人类所需的用于维持生命的食物，如稻谷、小麦、玉米等。光合作用的强弱主要决定于绿色叶面积、光强、光合作用时间以及作物进行光合作用的能力，光合能力强的作物其产量就高，反之则低。为获得更高产量，实际生产中要重视作物品种的选用、群体的配置，尽可能扩大光合面积、延长光合时间。如近年来推广的超级稻，其产量之所以高，就是因为超级稻在形态上表现为植株高大、紧凑，绿叶数多，叶面积大，同时超级稻生育期普遍较长，因此超级稻更容易获得高产。

1.2 物质循环和能量多级转化原理

绿色植物制造的产品转化为动物性产品或微生物产品，最终又转化为无机物，在转化过程中既有能量的消耗，也有新物质的产生。根据这一原理，在农作制度安排中可以充分考虑物质的循环利用，比如作物秸秆的综合利用，既可以还田用于土壤培肥，也可以用来饲喂牲畜，牲畜的排泄物可以用于食用菌生产或直接还田用作肥料；同时，秸秆也可以直接用来生产食用菌，食用菌菌渣也可以重复利用，作为肥料或基质栽培的主要原料。循环链越长，其利用效率也就越高，尽可能做到以最少投入获得最大产出。

1.3 生物互补原理

任何生物群体都是竞争与互补的统一，主要表现对光、热、水、土、养分等自然资源的争夺，在形态、生态、生理和营养方面的互相排斥，同时也存在互补，竞争和互补的强弱，因生物的生态、生理、形态特征、生命活动习性等的不同而不同，通过农作制度结构要素的调整，可以创造良好的共育、共生环境，抑制共生中的不利因素。如稻鸭共育，水稻为鸭子提供了良好的生活栖息环境、活动场所、良好的食物来源；同时，鸭子的活动客观上也为水稻生长创造良好条件，鸭子活动可以搅动水土，除去杂草，增加水中含氧量，促进水稻根系生长，鸭子以稻田害虫为食，可以减少水稻病虫危害，鸭子的排泄物可以提高土壤肥力，促进水稻生长等。

1.4 气候生态学原理

生物与环境是统一体，气候和土壤特点不同，适应的种群也不同，同一物种在不同的气候生态条件下也会有不同的表现。最简单的例子，橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，究其原因，是因为土壤和气候不同。很多地方特产，都与当地的小环境小气候密切相关。在生产上要顺应不同的气候生态条件，什么时候该种什么作物，什么地区适合种什么作物，都要根据当地的气候生态条件来安排。但有时候也可以通过适当的人工干预，来创造最佳的生产环境。比如采用大棚栽培，可以实现提前播种，在原来不适宜播种的时间播种，争取季节；也可以大大提高农产品品质，如西瓜、葡萄的避雨栽培等；还能实现原来不适合当地栽培的作物本地化，如火龙果、大樱桃甚至芒果等。

1.5 生态位原理

不同的物种会有不同的生态位，对空间、时间、营养等要求不同。当多物种共生共育时，为了减少竞争，强化互补，应尽量选择生态位差异较大的类型，包括生物的形态、生理、营养、生长期等等，合理安排农作制度。对一个池塘来说，鲫鱼、鲤鱼一般生活在水底层，草鱼生活在中下层，鲢鱼、鳙鱼生活在中上层，因此同一个池塘可以通过不同鱼种的混养，提高养殖密度，从而提高池塘的利用率。桑茶果园立体种养也是利用生态位的不同实现一园多用、一季多收，如桑园养鸡、梨园套种大豆，在不影响桑、梨生产的同时多收了鸡、蛋和大豆，提高了土地的产出率。又比如作物的间作套种，一般提倡高秆作物与矮生作物、不同科作物间作套种，减少相互间的竞争，如玉米与甘薯、大豆间作套种等。

2 主要农作制度模式

2.1 水旱轮作模式

该模式分布广，类型多，面积大，主要有稻菜、稻瓜、稻莓、稻药、稻菌轮作等模式［2］。一般1年种植2季，1季水栽、1季旱作，1季粮食、1季经作，茬口搭配紧凑，资源利用率高，效益明显。通过水旱轮作，使土壤理化性状得到修复和改善，土传病害得以减轻或消除，无论是水稻或者蔬菜等经济作物品质和产量都有提高。因此，水旱轮作是一种土壤用养结合的生态可持续发展模式，也是控制一些高效经济作物如草莓、西瓜、西红柿生理性病害的主要农艺措施。

2.1.1 1年2熟

浙江省的水旱轮作模式以1年2熟为主，面积较大的、有一定产业规模的主要有水稻-大棚西红柿、水稻-大棚茄子、水稻-大棚草莓、水稻-大棚西甜瓜、水稻-西红花、水稻-黑木耳等，一般产值均在15万元·hm-2以上，高的达75万元·hm-2以上。如温州苍南、瑞安等地的水稻-大棚西红柿模式，西红柿在9月上旬育苗，10月上中旬定植，第1批果实在春节前后上市，一直采收到5月上旬，产量90 t·hm-2以上，产值超过27万元· hm-2；早中稻在5月中下旬直播或移栽，8月中、下旬收获，产稻谷6 t·hm-2左右。丽水龙泉、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，产量9 t·hm-2；黑木耳8月上旬制棒，9月下旬至10月上旬将菌棒排放到水稻田，年底前可采收1～2潮黑木耳，次年4月黑木耳采收完毕，一般黑木耳（干品）产量为9 t· hm-2，产值52.5万元·hm-2。稻耳轮作既能有效降低稻、耳病虫害发生率，菌糠还田还能培肥地力，减少化肥施用量［3］。

2.1.2 1年3熟

该模式主要分布在金华的兰溪、义乌、金东和丽水的莲都、松阳等地，年推广面积近2 000 hm2。金华主要有春马铃薯-早中稻-秋马铃薯、春马铃薯-早中稻-秋豌豆、春马铃薯-早中稻-小萝卜、春马铃薯-莲子-小萝卜等，其中以第1种模式面积最大。丽水则主要是蚕豆/春玉米-水稻模式。这类模式季节非常紧凑，光温条件充足的地区才能推广。通过1季水稻或莲子，马铃薯连作障碍得以缓解，提高了产量和品质，马铃薯、小萝卜、莲子等均用作蔬菜，经济效益较高。以春马铃薯-早中稻-秋马铃薯为例，春马铃薯采用地膜覆盖栽培，在12月下旬播种，4月中旬即可根据市场行情陆续收获上市，产量随收获时间早迟在22.5～45 t·hm-2；早中稻在5月上中旬移栽，8月中下旬收获，产量7.5 t· hm-2；秋马铃薯在9月中下旬播种，11月下旬后开始陆续收获上市，产量30 t·hm-2，全年平均产值可达15万元·hm-2。

2.2 旱地间套多熟模式

2.2.1 1年4熟

丽水的松阳、莲都等地具有春季回温快、光照足等特点，适合作物早熟早收早上市。近年来为进一步提高复种指数和农田生产效益，研究推广了鲜食蚕豆/春玉米-夏玉米-秋马铃薯多熟制种植技术（秋马铃薯收获前套种蚕豆，开始第2轮循环），实现1年4种4收，全年产值在15万元·hm-2以上，真正实现“吨粮万元”。该模式较大幅度提高了农田复种指数，且多熟秸秆还田，改良土壤，达到土地用养结合，产值比原来三熟制增加20%以上，经济、社会和生态效益明显。蚕豆在10月下旬播种，4月下旬收完；春玉米2月下旬小拱棚保温育苗，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；马铃薯9月中旬播种，11月下旬开始陆续收获上市。全年可产蚕豆鲜荚11.25 t·hm-2，春玉米鲜穗15.5 t· hm-2，秋玉米15 t·hm-2，马铃薯15 t·hm-2。

2.2.2 间作套种多熟

近年来，萧山、东阳等地探索出了（鲜食玉米+鲜食大豆）/迷你甘薯-（鲜食大豆+鲜食玉米）间作套种多熟模式，即鲜食玉米、大豆春秋2季间作，夏季套种1季迷你甘薯，1年3熟。春季鲜食玉米、大豆实行带状间作，1畦玉米，1畦大豆，每畦种植2行，3月中下旬播种或移栽、6月中下旬收获；夏季在玉米和大豆行间套种甘薯，5月中旬扦插、8月中旬收获；秋季鲜食大豆与玉米轮畦间作，即原来种植玉米的畦改种大豆，大豆畦改种玉米，8月中旬播种或移栽、11月中下旬收获。在田间管理水平较高的情况下，全年可产玉米鲜穗25.5 t·hm-2，大豆鲜荚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计算，产值可达15万元· hm-2以上。这种模式茬口衔接紧凑，土地利用率高，产出率高，间作情况下玉米产量可达常规净作栽培的80%以上，大豆约为净作的50%左右。同时，通过分带间作、隔季轮作和秸秆还田，可减少病害，提高土壤肥力。

2.3 园地套种模式

园地套种模式主要是指果园、茶园、桑园和幼林园地等套种旱粮、蔬菜、药材等作物，是充分利用园地空间、改善园地小环境的一种增收模式，在不影响主要作物生产的情况下，多收1季或多季其他作物。近年来面积较大的类型主要有葡萄园套种蚕豆、鲜食大豆、榨菜，桑园套种青菜、雪菜，茶园套种杜瓜、橘园套种大豆、马铃薯等。以葡萄园套种蚕豆为例，葡萄夏秋生长茂盛，8月底左右采收完毕，冬天落叶、剪枝，土地空闲空间较大；蚕豆在10月下旬葡萄基本落叶后播种，4月中下旬采收，此时葡萄新梢刚好在伸长期，两者基本没有影响。一般蚕豆在葡萄园套种与净作产量相差不大，鲜荚产量达7.5 t·hm-2左右，增收1.8万元· hm-2，蚕豆通过固氮、茎叶还田还能增肥地力，实现扩粮、增效、培肥三统一。

2.4 园地套养模式

园地套养主要是桑、茶、果、林“四园”套养家禽。园地套养家禽，一方面解决了家禽的饲养场地问题，园地为家禽提供了比较大的活动场所，家禽的品质相对较好，售价高，效益好；另一方面家禽可以为园地除虫除草，禽粪可以肥园。2013年，浙江省农技推广中心在安吉县天子湖镇吟诗村建立了茶园养鸡新技术示范点，面积20 hm2，年放养白茶鸡1.8万羽，出售白茶鸡160万元，除去苗鸡、防疫、饲养成本和劳动工资75万元，获利85万元。实施茶园养鸡后，全年可减少病虫防治成本和劳动用工1 800元·hm-2，鸡粪处理后还园（棚舍里的鸡粪），减少有机肥施用量和施肥用工，可降低成本4 650元·hm-2。

2.5 稻田立体种养模式

稻田立体种养是指在水稻生育期，在稻田内放养鱼、虾、鳖、蟹、泥鳅等水产品，或者放养麻鸭、牛蛙等，充分利用水稻生长期间，发展特种养殖，提高经济效益。水稻种植面积大，稻田具有良好的生态小环境，特别适合经济水产养殖。稻田为鱼、虾、鳖等提供了良好的栖息和活动场，特别是在盛夏高温季节，降温效果明显。水稻还能吸收饲料残渣、排泄物，在净化水质的同时促进自身生长。鱼、鳖等可捕食水稻害虫，它们的活动还可清除杂草，起到耘田松土增氧等作用，排泄物可以作为优质肥料，使水稻生长更加健壮。稻田立体种养一般不用农药，化肥用量也相对较少，无论是稻米还是水产，品质都得到较大幅度的提高，是一种互促互利的生态友好型模式。目前，面积较大的主要有稻鱼、稻鳖、稻虾共生和稻鸭共育等。如青田县现有稻鱼共生面积达5 000 hm2多，是中国第1个全球重要农业文化遗产地［4］。水稻在4月下旬开始播种栽插，栽后放入田鱼，9月下旬收割，同时捕鱼上市，水稻产量7.5 t·hm-2，田鱼产量1 125 kg· hm-2。稻鳖共生一般在5月中旬移栽水稻，秧苗返青后放养规格为250～300 g幼鳖，放养密度为7 500～9 000只·hm2，当年养成商品鳖［5］。浙江清溪鳖业有限公司2013年实施鳖稻共生面积59.7 hm2，产商品鳖178 t，产稻谷457 t，实现总产值2 337万元，总收益867万元，平均利润近15万元·hm-2。

参考文献:

［1］ 浙江省农业技术推广基金会.农作制度创新的探索与实践论文集［M］.北京:金盾出版社，2006: 36-44.

［2］ 王岳钧，吴早贵.浙江省“千斤粮万元钱”种植模式发展状况分析［J］.浙江农业科学，2014（2）: 149-151.

［3］ 黄国洋.种田致富50招［M］.杭州:浙江科学技术出版社，2014: 128-131.

［4］ 何建清.丽水农作制度创新与实践［M］.北京:中国农业出版社，2010: 290-292.

［5］ 蔡炳祥，吴伟，李建应，等.稻鳖共生种养结合模式的技术要点［J］.浙江农业科学，2014（8）: 1266-1268.

（责任编辑：张才德）

中图分类号：F321

文献标志码：A

文章编号：0528-9017（2016）06-0970-03

DOI：10.16178/j.issn.0528-9017.20160651

收稿日期:2016-04-01

作者简介:吴早贵（1972—），男，浙江开化人，高级农艺师，从事农业技术推广工作，E-mail: wuzgmail@163.com。