立体农业培训课件.ppt
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1、立体农业立体农业第二章第二章立体农业增产的原立体农业增产的原理和模式构建理和模式构建第一节立体农业增产的第一节立体农业增产的理论依据理论依据一、提高自然资源利用率一、提高自然资源利用率二、提高物质转化率二、提高物质转化率三、生物之间的竞争与互补效应三、生物之间的竞争与互补效应一、提高自然资源利用率一、提高自然资源利用率1、提高光能利用率、提高光能利用率立体栽培,由于间套作物的合理搭配,优立体栽培,由于间套作物的合理搭配,优势行率高,变平面用光为立体用光,冠层势行率高,变平面用光为立体用光,冠层中下部中下部(尤其是主套作物玉米尤其是主套作物玉米)受光面积增受光面积增加,受光分布均匀,受光强度提高
2、,受光加,受光分布均匀,受光强度提高,受光时间延长,边际效应明显增强,光能利用时间延长,边际效应明显增强,光能利用率提高。率提高。不同立体种植模式的光能利用率不同立体种植模式的光能利用率模模 式式生物产量生物产量(kg/667m2)光能利用率光能利用率(%)比对照比对照(%)小麦小麦/菠菜菠菜/玉米玉米/大豆大豆/芥菜芥菜 6104.03.655180.00小麦小麦/菠菜菠菜/玉米玉米/大豆大豆/番茄番茄4517.62.075107.92小麦小麦/玉米玉米/大白菜大白菜5672.63.397161.11小麦小麦/玉米玉米(对照对照)2172.61.307100.00u增加单位面积上的有效叶面积
3、和叶日积。增加单位面积上的有效叶面积和叶日积。如玉米、如玉米、番茄立体种植,比单种番茄有效叶面积增加番茄立体种植,比单种番茄有效叶面积增加15%15%36%36%,叶日积增加,叶日积增加49.25%49.25%。u增加光照强度。增加光照强度。如玉米间作花生,距地面如玉米间作花生,距地面25cm25cm处光处光照强度比单作玉米提高照强度比单作玉米提高2.7%2.7%,50cm50cm处提高处提高42.7%42.7%。u能提高光合效率。能提高光合效率。玉米、番茄立体种植,净同化率玉米、番茄立体种植,净同化率比单作玉米提高比单作玉米提高0.80.82.4g/2.4g/日,比单作番茄提日,比单作番茄提
4、高高1 13.8 g/3.8 g/日。日。u能增加作物田间光照时间。能增加作物田间光照时间。如粮菜瓜粮立体种如粮菜瓜粮立体种植,绿叶期可比瓜粮两茬增加植,绿叶期可比瓜粮两茬增加5 5个月;小麦、玉米立个月;小麦、玉米立体种植,比麦后玉米直播绿叶期增加体种植,比麦后玉米直播绿叶期增加1 1个月左右。个月左右。2、提高单位面积土地利用率、提高单位面积土地利用率(1)增加单位面积土地上的复种指数)增加单位面积土地上的复种指数种植形式全年利用积温()全年利用天数()一年一熟玉米54.236.7小麦/玉米77.891.8小麦/玉米/甘薯147.2129.8(2)提高土壤水分利用率)提高土壤水分利用率由于
5、多层种植,地面覆盖度大,增加了阻截雨水的能力,减缓了地表径流,延长了雨水渗透到土壤中的时间,有利于土壤含水量的提高。不同作物根系分布的深度和根幅范围大小不同,增加根系吸收土壤水分的面积,有利于充分利用不同层次中的各种形式的土壤水分。(3 3)提高土壤养分的利用率)提高土壤养分的利用率由于多层种植,增加了地面生物产量在土壤中的残留量,所以能迅速提高土壤肥力。由于种养结合,增加了动物粪便而提高土壤肥力。稻田养鱼土壤养分的变化,其有机肥和全氮含量都比对照提高1倍左右。主要是鱼类的肥田作用和由于鱼类的活动加速了土壤微生物的分解过程的结果。二、提高物质转化率二、提高物质转化率1、自然生态系统的物质转化、
6、自然生态系统的物质转化在自然生态环境中,生产者(绿色植物)、消费者(草食动物和肉食动物)和分解者(微生物)之间的物质循环转化的一个显著特点是闭合式的循环,基本上不受人工环境的干扰,没有外系统的物质参与。因此,它的物质生产总量和转化总量是有限的。在自然条件下,有机物流入食物链时,随着营养阶段的提高,其物质流和能量流逐步变小。2、农业生产系统的物质转化、农业生产系统的物质转化 农业生产系统是农业生产系统是自然再生产自然再生产与与经济再生产经济再生产交织在一交织在一起的过程。食物链简单的单一种植业的特点是净生产起的过程。食物链简单的单一种植业的特点是净生产量不高,物质转化和利用效率不高。通常绿色植物
7、的量不高,物质转化和利用效率不高。通常绿色植物的净生产量等于总生产量减去呼吸消耗量,再减去有机净生产量等于总生产量减去呼吸消耗量,再减去有机枯死量和残落量,可供人们直接需要的产品不过枯死量和残落量,可供人们直接需要的产品不过20%20%左右。左右。全世界农耕地生物产量约全世界农耕地生物产量约200200亿吨,其中食物仅为亿吨,其中食物仅为60607070亿吨,只占总生物量的亿吨,只占总生物量的30%30%35%35%。大量非直接。大量非直接食用的生物产量没有充分利用。食用的生物产量没有充分利用。据中国估算,仅秸杆、秕壳、禾草、麸糠、渣饼据中国估算,仅秸杆、秕壳、禾草、麸糠、渣饼等农副产品,约有
8、等农副产品,约有5 5亿多亿多t t。据福建省每年大约有。据福建省每年大约有生产米糠生产米糠24.524.5万万t t,麸皮,麸皮3 3万万t t,饼类,饼类3.53.5万万t t,稻,稻草草550550万万t t,甘薯,甘薯 藤藤 8080万万t t,甘蔗梢,甘蔗梢7070万万t t,小杂,小杂鱼鱼3.753.75万万t t,资源多数一次用,回收率很低。,资源多数一次用,回收率很低。500kg500kg稻草含氮,相当于稻草含氮,相当于4.45kg4.45kg尿素,磷:尿素,磷:6kg6kg过过磷酸钙,钾:磷酸钙,钾:12.5kg12.5kg氯化钾。据江西省南城县估氯化钾。据江西省南城县估算:
9、全县烧掉稻草算:全县烧掉稻草9.59.5万万t t,相当于损失尿素,相当于损失尿素84.584.5万万kgkg,过磷酸钙,过磷酸钙114114万万kgkg,氯化钾,氯化钾297.5297.5万万kgkg。3、立体农业模式的物质转化、立体农业模式的物质转化(1)物质转化利用的多次性 立体农业在单位面积上集中种植业、养殖业、加工业于同一生产系统内,组成人工食物链,它的最大特点是生物种群的多样性和物质转化利用的多次性。(2)立体农业模式物质转化过程在有限的耕地上,生产出更多的食物产品,并保持经济效益和生态效益的统一,必须进行人工合理干预,即加入转化环节。最大限度地增加第一性物质生产的同时,要尽可能延
10、长食物链,在系统内增加主副产品的转化利用的次数,发挥残渣资源的潜能。立体农业模式总体生产效率,是由各级生产和再生产环节组成的。要获得总体生产率的提高,必须从各个环节入手,找出影响各环节转化效率的正负相关因素,保持转化功能稳定和持久,尽可能减少生产和转化的中间耗损。三、生物之间的竞争与互补效应三、生物之间的竞争与互补效应互补效应互补效应:u利用作物的不同适应性,相互创造适宜的生态环境条件。u利用一种生物抑制或消除另一种生物的病虫害或杂草危害。u一种生物为另一种生物制造和提供养分。作物竞争中的互相促进:作物竞争中的互相促进:在立体种植中,协调好两种作物之间的关系,在立体种植中,协调好两种作物之间的
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