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Ecological principles of high and stable yield of wheat-corn-rice triple cropping system in Yangtze River delta region

长江三角洲麦/玉米-稻新种植制度高产稳产的生态学原理研究



全 文 :应 用 生 态 学 报  年 ! 月 第  卷 第  期
∀ # ∃% & ∋ & () ∗ + % ,− ) . ,/ /− ∃& 0 &∀1 2− ) 3 4 , .5 6 7    ,  1 2 8 9  一 9 :
长江三角洲麦 ; 玉米 一稻新种植制度高产
稳产的生态学原理研究 关
李萍萍 ’ ‘ 卞新民 章熙谷 喃京农业大学农学系浦京 ! < < =2
高德明 1中国农业科学院农业气象研究所 , 北京  < << ‘2
【摘要】 为在长江三角洲地区发展麦 ; 玉米 一稻新三熟种植制度 , 通过大量的田间试验和
生产调查 , 对该熟制高产稳产的生态学原理进行了系统分析 7 结果表明 7 春玉米在该地生
态适应性较好 , 麦玉米套作中的作物种间关系 以互补为主 , 三熟制资源利用率提高 !< >
以上 , 能改善土壤物理性状和农田生态环境 , 并有内部有机物质投入保障 , 以及三熟制耐
连作是其高产稳产的根本所在 7
关键词 长江三角洲地区 麦玉; 米 一稻三熟制
& 5? ≅?Α ΒΧ Δ Ε /Φ ΒΓ Χ Β/≅5Η ? Φ Ι ΒΑ Ι Δ Γ ϑ Η ΚΔ 6≅5 Λ Β5 ≅ϑ ? Μ Ν Ι 5Δ Κ·5 ? Φ Γ · ΦΒ5 5 ΚΦΒ/≅5 Χ Φ ? Ο /ΒΓ Α ΗΛΗ Κ5 Π ΒΓ
4 Δ Γ ΑΚ Θ 5 + ΒΡ 5 Φ ϑ 5≅ΚΔ 雌Β? Γ 7 −Β / ΒΓ即ΒΓ Α , Σ ΒΔΓ Τ ΒΓ Π ΒΓ , Υ ΙΔ Γ Α Τ ΒΑ ς 1%Δ ΓΕ Β二 Α , Α ΦΒ Χ ς ≅Κ ? ΦΔ ≅ ∗Ω
Γ ΒΞ ΒΚΛ , %Δ ΓΕ ΒΓ Α !  << = 2Δ Γ ϑ 3 Δ ? 0Χ Π ΒΓ Α 1∃Γ ΗΚ ΒΚς Κ5 ?Μ , Α ΦΒΧ ς ≅Κς ΦΔ ≅ 卉介Κ印Φ? ≅? Α 2 , 以ΒΓ 5Η, ΧΔ ϑ5 , Γ Λ ?Μ , Α Φ Β5ς ≅Κς Φ5 , 及勺Β, ,   <<< 2一∀Ι ΒΓ 7 ( 7 , //∃ 7 & ‘。 7 ,    ,  1 2 8 9  一 9 : 7∃Γ ? Φ ϑ 5 Φ Κ? ϑ ΧΡ 5 ≅? Ο ΚΙ 5 Ν Ι5 Δ Κ一 5?ΦΓ 一ΦΒ 5 5 Κ ΦΒΟ ≅5 5 Φ? Ο Ο ΒΓ Α Η邓 Κ5Π ΒΓ 4 Δ Γ Α Κ Θ 5 + ΒΡ 5 Φ ϑ 5 ≅Κ Δ Φ 5ΑΒ ?Γ ,ΚΙ5 Χ ?≅呢Β5 Δ≅ Ο ΦΒ Γ 5ΒΟ ≅5Η Μ? Φ Ι ΒΑ Ι Δ Γ ϑ Η ΚΔ 6 ≅5 厂5≅ϑ ? Μ ΚΙΒΗ 5Φ? Ο Ο ΒΓ Α Η ΛΗΚ5 Π Ν 5Φ 5 Η”Κ5 Π Δ ΚΒ ΧΔ ≅≅Λ Δ Γ Ω
Δ≅Λ Θ 5 ϑ , 6 Δ Η5ϑ ?Γ ΜΒ5≅ϑ 5 Ψ Ο 5 ΦΒ Π 5 Γ ΚΗ ΔΓ ϑ ΒΓ Ρ 5 ΗΚΒΑ ΔΚ Β? ΓΗ 7 ∃Κ Ν ΔΗ Μ? ς Γ ϑ ΚΙ ΔΚ ΚΙ5 ≅?Χ Δ≅ Ν5 Δ ΚΙ 5Φ Δ Γϑ=<  Χ ? Γ ϑ ΒΚΒ?Γ Η Ν 5 Φ5 Ης ΒΚΔ 6≅5 Κ ? Κ Ι5 Α Φ ? Ν ΚΙ ? Μ ΗΟ ΦΒ Γ Α Χ? ΦΓ , ΚΙ 5 ΒΓ Κ5 Φ ΗΟ 5Χ ΒΜΒ5 Φ5 ≅Δ ΚΒ ?Γ ΗΙ Β/ ΒΓ
Ν Ι5 Δ 卜5? Φ Γ ΒΓ Κ5 ΦΧ Φ? Ο Ο ΒΓ Α Ν ΔΗ Π Δ ΒΓ ≅Λ Π ς Κς Δ ≅≅Λ 65 Γ 5 ΜΒ5 ΒΔ≅ , ΚΙ5 眼ΦΒ5 ς ≅Κ ς ΦΔ ≅ Φ5Η? ς ΦΧ 5 ΒΓ Κ ΦΒΟ ≅55 Φ? Ο Ο ΒΓ Α Η邓Κ5 Π Χ? ς ≅ϑ 6 5 Π ? Φ5 5 ΜΜ5 5 ΚΒΡ 5 ≅Λ ς ΚΒ≅ΒΘ 5 ϑ 6Λ ! < > 7 ΚΙ5 =<  ΟΙ邓ΒΧΔ ≅ Ο Φ ? Ο 5 ΦΚ Β5Η Δ Γ ϑ ΜΒ5 ≅ϑ
5Χ?≅ 鲍Β5 Δ ≅5 Γ Ρ ΒΦ?Γ Π 5 Γ Κ Χ? 』ϑ 6 5 ΒΠ ΟΦ?Ρ 5ϑ , Δ Γ ϑ =<  Μ5 Φ ΚΒ≅ΒΚΛ Χ?ς ≅ϑ 65 Π ΔΒΓ Κ Δ ΒΓ 5ϑ 6 Λ Φ5 ΚΚΒΦΓ ΒΓ ΑΧ?ΦΓ ΗΚ Φ ΔΝ ΒΓ Κ? =<  Δ Γ ϑ ΚΙ 5 ΚΦΒ Ο ≅5 5Φ ? Ο Ο ΒΓ Α Η邓Κ5 Π Ν ΔΗ Κ?≅ 5Φ ΔΓ Κ Κ? Ης 5 55Η ΒΡ 5 5Φ ? Ο Ο Β飞 7 ,≅ ≅ ? ΜΚΙ5Η 5 Χ? Γ ΗΒΗΚ ?Μ ΚΙ 5 6 ΔΗ ΒΗ ?Μ ΙΒΑ Ι Δ Γ ϑ ΗΚ Δ 6≅5 外5 ≅ϑ 7
Ζ 5 Λ Ν ? ΦϑΗ 4 Δ Γ Α ΚΘ5 + ΒΡ 5 Φ ϑ ? ≅Κ Δ Φ 5 Α Β? Γ , [ Ι5Δ Κ 一5?ΦΓ 一 ΦΒ5 5 ΚΦΒ /≅ 5 5Φ ? Ο Ο ΒΓ Α Η邓Κ 5 Π 7
 引 言
长江三角洲包括江苏中南部 、浙江北
部和上海市 , 是我国社会经济最发达的一
个地区 7 该地农业 自然条件优越 , 境内平原
广阔 , 土壤肥 沃 , 历来是我国农业的高产区
和重要的商品粮基地 7 但是 < 年代以来 ,
随着乡镇企业 的发展 , 农业生产出现逐步
萎缩趋势 7 从江 、浙 、沪粮食总产来看 ,   9
年分别达 =< 7 ∴ Ψ  < , < 、 ! ] 7 ∴ Ψ < , < 和 ∴ 7 ] 
Ψ ≅?’? ⊥ Α 的历史最高水平 , 而   = = 一    9
年 < 年平均 产量仅分 别为 9] 7 = Ψ < < 、
! ∴ 7 ∴ Τ  < , < 和 ∴ 7 9 ∴ Ψ < ‘< ⊥ Α 7 为使该地 粮
食生产走出徘徊困境 , 许多专家提出在该
地发展一部分麦; 玉米一稻两旱一水新三熟
制 7 几年的试验和生产推广表明 , 新三熟制
的现实 生 产力 平均 在  =< < ⊥ Α · ΙΠ 一 ! 以
上 , 比 现 行 麦一稻 两 熟 制 高 != > 左
右 _ , 一 , , , , < , 按照    ! 年 以来 粮食价格 ,
净产值提高 !< 一 ∴< > , 具有发展潜力 7 本
, 国家自然科学 基金 1∴  ] < = =2 和高等学校博士点
基金资助项 目1 ∴ < ! < = 2 7
, , 现为江苏理工大学农业工程专业博士后 7
   : 一 < = 一 ! < 收稿 ,    : 一  < 一  接受 7
9 ! 应 用 生 态 学 报  卷
文根据在江苏南部丹阳市多年的田间试验
和长江三角洲各地生产调查的结果 , 对麦 ;
玉米 一稻新三 熟制高产 稳产的生态学原理
进行 系统的分析 7
! 研究地概况与研究方法
田间试验于   ! 一    = 年在江苏省南部丹
阳市进行 7 丹阳市地处长江三角洲的中部偏西 ,
土壤类型属太湖平原水稻土 , 其农业 自然条件和
生产水平中等偏上 , 具有较好代表性 7
设置的主要试验有 8 2 套作玉米的密度 、播
期 、 % 肥总量 、 % 肥运筹和麦幅比例 = 因素 = 水平
的 ! 次旋转回归试验 , 其中麦幅比水平为 ∴< 、 9 < 、
=< 、:< 和 ] < > , 麦玉米总幅宽 ≅ 7 Υ Π 7 !2 玉米肥料
配比随机区组试验 , 在  = < 、 ! ! = 和 ∴< < ⊥Α · ΙΠ 一 !不
同水平化肥 % 下 , 配以  = ? ⊥Α · Ι Π 一 Υ / 、 / ⎯ Ζ 、) α
1有机肥 2及 / ⎯ Ζ ⎯ )α 7 ∴2 玉 米秸秆机械还 田 ,
设全部还 田 1] ∴= <⊥ Α · Ι Π 一 !地上部干重 2 、一半还
田和 不还 田 ∴ 个水平 7 92 麦 、玉米 、 稻 ∴ 季作物的
肥料和密度裂区试验 7 = 2小麦和 玉米的单作与套
作对 比试验 7 供试品种分别为扬麦 = 号 、掖单 9 号
和镇稻 ! 号 在各季作物的生育期中 , 测定作物
生育动态和农 田小环境变化 7 作物收获后 , 测定
小区产量及土壤理化性状 7
∴ 结果与讨论
∴ 7  春玉米在长江三角洲地区的生态适
应性
∴ 7  7  温度适应性 玉米是喜温作物 , 一
般早 、 中熟品种 需要 ! ∴< 一 ! =< <℃ 7 长江
三角洲在 ∴ 月底玉米适播始期到 ] 月底栽
插后季稻的 9 个 月时间里 , 常年平均积温
为 ! 9 < < 一 ! ] < <℃ , 加上地膜覆盖可以增加
约 < <℃ 积温 , 能满足玉米生长的需要 7 对
丹阳市  ] 一   = 年的逐 日温度与玉米
各生育阶段的 ∴ 基点温度〔]〕的 比较表明 ,
在玉米不同生育阶段 , 气温处于 玉米最适
温度范围内的概率为 < 7 :9 一 < 7 = , 播种期
的气温偏低和灌浆期气温偏高的概率分别
为 < 7 ! < 和 < 7 ∴ , 但超 出生物学最高温和
最低温的概率极低 , 仅为 < 7 <<= 一 < 7 <= , 表
明各生育阶段对温度的适应性都较高 7
∴ 7  7 ! 水分适应性 长江三角洲各地在春
玉米生长的主要季节 9 一 ] 月 , 前 ! 个月的
平均月降雨量约 <)Π Π β后 ! 个 月的降雨
量约 =< Π Π , 作物生长季总降水量在 = < <
一 = =)Π Π , 与所报道的 玉 米最适降水条
件 _ ’·’〕相吻合 7 由于降水量 的年度变化率
较大 , 且降水的强度和频率也影响作物生
长 , 因此对丹 阳市   ] 一    = 年 9 一 ] 月
的逐 日降雨量进行了分析 7 结果表明 ,  年
中除了   ] 和   年雨水过多 ,    ! 年
过少外 , 其余年份降水量 、强度和频率均适
中 7 此外 , 长江三角洲有 良好的农田排灌条
件 , 对降水变异的适应性较高 7
∴ 7  7 ∴ 土壤适应性 玉米的需肥量大 , 只
有在具有良好的保水保肥能力及通气透水
性能的土壤上才能获得高产 7 长江三角洲
的土壤主要属于太湖平原水稻土和沿江冲
积土 7 太湖平原的大部分 水稻土及沿江地
区的淤泥土 , 土壤肥力水平高 , 水气协调 ,
适合玉米高产种植 7 太湖平原部分低洼灯
田地 区的汗心田 , 由于地下水位高 , 玉米易
受渍害 7 沿江地区灰潮土类质地轻 , 保水保
肥性能较差 , 但是近十几年来通过各种养
地措施 , 使土壤肥力得到了较大的提高 , 大
都适合于水旱轮作 7 适合 于玉米种植的水
稻土占 < > 以上 7
∴ ϑ 7 9 玉米的现 实生产 力分析  ! 一
   = 年的多点试验结果表明 , 套作春玉米
的产量一般为 : < < < 一 ] = < < ⊥ Α · ΙΠ 一 “, 高产
小区达 < < ⊥ Α · Ι Π 一 “以上 7 单作春玉米的
最高产量达到 ≅ : ! ⊥Α’ ΙΠ 一 ! , 与江苏、上
海和浙江各地科研和农业技术推广单位的
试验和示范推广结果〔! 一 : χ基本一致 7 可见
玉米的生产潜力超过水稻和小麦 7
∴ 7 ! 麦玉米套作共生的种间关系与边行
效应
≅ 期 李萍萍等 8长江三角洲麦; 玉米一稻新种植制度高产稳产的生态学原理研究
小麦与玉米套作 , 种间既存在着激烈
的竞争 , 特别是对光照的竞争 , 又存在着一
定的互补效应 7 麦玉米套作的复合群体配
置 , 一般 幅宽  7 ! Π , 麦幅占 9 < 一 =< > 7 整
个共生期间 , 小麦的株高一直占优势 , 边行
优势明显 7 从表  ’和表 ! 可见 , 套作麦带边
行植株中下部的光照强度 比中行提高可达
9 一 = 倍 , 风速较单作增加 , 群体通风透光
条件显著改善 , 边行植株与中行相比 , 株高
降低 , 单茎绿叶数增加 1表 ∴ 2 7 小麦的这种
表  共生期夏行光强比较 《自然光为 < <2
δΔ 6 ≅5  + Δ ϑ 泣Δ ΚΒ? Γ 讲Φ 5 5 Γ Κ ? Μ Ν Ι 5 Δ Κ ≅ΒΓ 5Η ΒΓ ∃Γ Κ5甩, Ν ΚΙ
Η ΚΔ罗
部 位 行 别 初 期 中 期 后 期
/? Η ΒΚΒ? Γ − ΒΓ 5 . ΒΦΗ Κ Η ΚΔ Α 5 α Βϑ ϑ ≅5 Η Κ Δ Α 5 −Δ Κ5 Η ΚΔ Α 5
,  < < < < < <
Σ  :  7 < = ! 7 =   7 
  ∴ 7 <  7 9 ! 7 =
∀  ! ! ! 7  ] 7 ]
 9 7  ! , <  7 
注 8 , 7 株顶 δ ? Ο ? Μ Ο≅Δ Γ Κ , Σ 7 中部 α Βϑ ϑ ≅5 ? Μ Ο ≅Δ Γ Κ 7 ∀ 7 荃部
&泊Η 5 7  7 边行 α Δ≅Α ΒΓ Δ ≅,  7 中行 α Βϑ ϑ ≅5 7
表 ! 班玉米带田与单作田风速比较 1Π · 8 一  2
δΔ 6 ≅5 ! [ ΒΓ ϑ Η伴5 ϑ ? Μ Ν Ι ? Κ· Χ ? ΦΓ Η ΚΦ Β≅, Η 7 Γ ϑ Π ? Γ ?Χ 川 Κ ς伴
少竺
时期
∋ ΚΔΑ 51Π? Γ ΚΙϑΔ Κ5 2
处理
δ Φ 5 Δ ΚΩ
株顶上 株顶 ; ! 株高 离地 Π δ ? / α Βϑ ϑ≅5 < 5 Π
Π Δ 6 ? Ρ 5 &泊Η 5
/≅Δ Γ Κ
9 7 : 套作麦带 ’2 ! 7 9 =  7 ∴ < 7 9 = < 7 !
单作小麦 ! ! 7 ∴  7 ! ] < 7 < < 7 <
= 7 ! ! 套作麦带 ! 7 ∴ ]  7 9 < 7  ! < 7 <
单作小麦 ! 7 ! =  , ! ∴ < 7 < < 7 <
: 7 ! < 玉米宽行 ∴ 2 ∴ 7  < ! 7 : ! < 7 ∴  < 7 = :
单作 玉米 ‘2 ∴ 7 = ] ! 7 =  < 7 ! ! < 7 !
 2∃Γ Κ5 Φ Ο ≅Δ Γ ΚΒΓ Α 1Ν Ι 5 Δ Κ一5 ? ΦΓ 2 , ! 2α ? Γ?Χ ς ≅ΚςΦ 5 1Ν Ι 5 Δ Κ2 , ∴ 2
∃Γ Κ 5 Φ Ο≅ΔΓ Κ Β吃15 ? ΦΓ 2 , 9 2α ? Γ ? 5 ς ≅Κς Φ 5 1Χ? ΦΓ 2 7
表 ∴ 不同麦幅下的小麦植株性状及澳玉米的产Κ
优势主要 在边行 < 一 < 5 Π 处 , < 一  = 5Π
处尚有微弱优势 7
晴天在有直射光条件下 , 套作玉米田
土表的温度比单作田平均低  7 ∴℃ , 而在
无直射光尤其是大风天气 , 由于受小麦行
的保护 , 较单作 田提高 < 7 = 一  7 <℃ 7 土壤
湿度高于单作 , 在干旱条件下 , 耕作层含水
量可 比单作提高 9 < > , 有利 于玉米 出苗 7
但玉米在整个共生期 间均受到小麦 的遮
荫 7 南北 向种植的玉米 , 从出苗至 = 月中
旬 , 冠层受到 直射光的时间平均不足 日照
时数的 ; ! , 顶部和基部光强分别仅为 自
然光强的 9] 一 :< > 和约 = > , 与单作玉米
的  < < > 和约 ! < >相比 , 降幅较大 7 由于光
照减少 , 株高 、茎粗和叶面积主要生长指标
均低于单作 7 小麦收获后 , 玉米的生长环境
大大改善 , 宽行间透光条件优于单作 , 株高
生长加快 , 到抽雄时与单作接近 , 但茎粗仍
差异显著 7 直至成熟 , 光合产物的积累仍低
于单作 7
不同的复合群体配置 , 作物的种间关
系也不一样 7 从表 ∴ 可见 , 小麦产量随着播
幅增加而增加 , 但边行优势度1套作产量与
单作相同面积产量 比2下降 , 玉米的产量也
逐步下降 7 从麦; 玉米两季作物的产量总和
来看 , 以麦幅 占 9 < > 为最佳水平 7 麦幅超
过 =< > 以上时 , 作物总产显著降低 7
δ Δ 6 ≅5 ∴ [ Ι 5 Δ Κ ≅, 扭Δ Γ Κ Χ Ι Δ ΦΔ 5 Κ5 Φ ΒΗ ΚΒΧΗ ΔΓϑ 5 ? ΦΓ Λ‘5 ≅ϑ ΒΓ ϑ ΒΦΦ7 Φ 5 Γ Κ Ν Ι 5 Δ Κ Φ ? Ν /5 Φ 5 5 Γ Κ
麦 幅
[ Ι 5 Δ Κ
Φ? Ν 1> 2
株高 / ≅ΔΓ Κ Ι 5 ΒΑ Ι Κ1Χ Π 2单茎绿叶数 − 5Δ Ρ 5 Η; Η Κ5Π
中 行
α Βϑ ϑ ≅5

α ΔΦΑ
边 行
α Δ ΦΑ ΒΓ Δ≅
小麦产量 边行优势度 玉米产 Κ 麦 ; 玉米两熟
[ Ι 5 Δ Κ ΛΒ5≅ϑ α Δ Φ Α ΒΓ Δ ≅ ∀? ΦΓ Λ Β5≅ϑ Ν Ι 5 Δ Κ ⎯ 5 ? ΦΓ ΛΒ5≅ϑ1⊥Α · ΙΠ 一 ! 2 ϑ ? Π ΒΓΔ Γ 5 5 1吨 · ΙΠ 一 ! 2 1⊥Α · ΙΠ 一 ! 2
∴]<<丹乙∗ ,声气内、 ⋯,几 人口人谙‘二吕几! ∀
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1 2 . 2 3 4 054 63
! ! 麦 7 玉米 一稻新三熟制与气候资源的
利用
从长江 三角洲适 宜种植 的品种来 分
析 , 三季作物需要的积温之和为 8 9℃积温
) )∋ ∋℃ 以上 , 但是玉米与小麦 &∋ : 左右共
生期和水稻育苗期 ;秧龄按 !∋ : 计算 8 , 各
9 9 应 用 生 态 学 报  卷
舫从司,土< :绷!?)7工ε刁杯位古可以省去 < 一 < < ℃ 的积温
7 这样 , 麦 ; 玉
米一稻三熟对温 度的需 求下限 为 =< <℃ 7
根据 =< 年代到 < 年代的气候统计资料 ,
该地 区 各 县 的 年 平 均 积 温 在 =∴ < 一
=< <℃之间 , 表明新三熟能充分有效地利
用热量条件 , 而季节紧张程度又大大低于
< 年代以前推行的双季稻三熟制 7
与麦一稻两熟制相 比 , 新三熟制能更有
效地利用光能资源 7 首先 , 除了农耗时间 ,
农 田几乎全年都有绿色植物覆盖 , 作物生
长季节 比两熟制增加 了 ∴< ϑ 左右 1图  2 7
其次 , 麦与玉米套作 , 在 ! 种作物的共生期
复合群体的叶面积系数比单作增加 7 因而 ,
三熟制全年累计叶 日积 1平均叶面积系数
与生育天数的乘积 2达到   < , 而两熟制不
足 < <1 图 ! 2 7 根据 9 年试 验结果 , 新三熟
全年的 生 理 辐 射 光 能 利 用率平 均 达 到
! 7  > , 而两熟仅为  7 ] < > 7
<卜目匹  ! ! ∴ 9 = : ]  < 准 
月份 α 7 ΚΙ
<。。工=+ 代“归冬弃决长&∋)#!(∋鲡∋∋%)∋#(·卜硕蛆祥>。八 , ’‘ ’  !而孺? ≅ ’ ‘∋ “Α 小安 7 7 中稿 7Β 小贵套作玉米 7 晚箱 7
圈  两熟制 ; Χ 8和三熟制 ; Χ 8的全年累计叶 日积
Δ 0Ε  ΦΓ Χ Η 2 Ι ϑ ?2 03 Κ3 /6 2 Ι :2 4 Λ 03 ; Χ 8 /. : 5 6Μ >肠; 皿8
Ν 6 2 ΟΟ Χ. Ε ≅Κ ≅ 5 3 Π
而两 熟制则 分 别仅为 ∋ ∃ ) 和 ( ∃( Θ Ε ·
Π Π 一 (
! # 新三熟制的土壤肥力效应
! # ( 麦 7 玉米 一稻三熟制对土壤物理性状
的影响 据报道 , 实行麦 7 玉米 一稻三熟制 ,
土壤渍水时间减少 , 土壤容重和抗压强度
降低 , 总孔隙度和非毛管孔隙增加 , 土壤物
理 性 状 明显 改善 , 并 可 促进 养分的 释
放〔 一 &〕 对丹阳市汤庄村试验 田的多点测
定结果表明 , 轮作新三熟制 Ρ/ 后 , 比相邻
麦一稻连作田的土壤容重降低 , 非毛管孔隙
增加 , 在种植玉米时增施有机肥 , 效果尤为
明显 ;表 #8
表 # 三熟与两熟的土镶物理性状对比
Σ / Λ卜 # Τ2 件6 5≅ 2 . 2 Ι &∋ (( 帅Κ ≅ 0Ν/ 0 山 /6/Ν 5州≅ 5 0ΤΥ Λ3 ·5ϑ仪 . 5 6 0> 03 /. : : 2 4 Λ 03 3 , 即Μ 05Ε ΥΚ ≅ 53 Π
三 熟 Σ 6Μ > 03
图 ( 丹阳市各月光温条件及三熟和两熟作物生长历期
ΔΜΕ ( Γ 3 3 4 Π 4 0/ 5 3 : 53 Π > 3 6 / 5 4 6 3 ; Γ Σ 8 / . : 6/ : Μ/ 5 Μ2 .
/ Π2 4. 5 ; ς Γ 8 6 3 ≅2 4 6 3 3 / . : Ν 62 > ≅ Ε 6 2 ϑ Μ雌 > 3 ”2 : 2 Ι 56 Μ> 03/. : :2 4 Λ 03 3 6 2 > > Μ. Ε ≅ Κ≅ 5 3 Π
三熟制对 降水 的利用率也高 于两熟
制 玉米生产一般采用地膜覆 盖不需要灌
溉 , 偶遇干旱灌溉 ( 次 , 而后季稻 比单季稻
渍水时间约减少 # 9: , 期间少进行 ( 一  次
灌溉 , 所以 , 三熟的实际灌溉定额还低于两
熟 仅以降水来计算 , 该地区年降水量平均
约为 ( ∋ & 9Π Π , 生产的经济产量 和生物产
量 三熟制分 别达 ∋ ∀& 和   ∀ Θ Ε · Π Π 一 ’ ,
Ω ΟΞ Ψ
旦竺
(  !
Ω Ψ
9 1 刀Ω Ο Ξ
两熟0为 4 Λ03
土壤容重
Ζ 4 0Θ : 3 . ≅ Μ5Κ
总孔隙度
’几 5/0 >2 Π ≅ Μ5Κ
非毛管孔
Ω 2 . 一 3 / > Μ00/ 6Κ
(  ! (  & (  %
& # # % & ! ∋ % & #  ∃ &! & )
( % % & ( ) ! # ( & ∋∋ (! % &
! #  麦 7 玉米 一稻三熟制对土壤培肥的作
用 实行麦7 玉米一稻三熟 , 秸秆产量比麦 ,
稻两熟约增加 )∋ ∋ Θ Ε · ?Π 一  采用江苏理
工大学 新近研 制的 [∴ Δ 一 ( !∋ 玉米秸 秆还
田机 , 进行玉米不 同桔秆 量还 田试验 的结
 期 李萍萍等 8 长江三角洲麦; 玉米一稻新种植制度高产稳产的生态学原理研究 9=
果表明 , 由于该机粉碎度高1桔秆和根茬的 : = ⊥Α’ ΙΠ 一 !化肥 % 条件下 , 秸秆还 田有
破碎率分别达 > 7 ! > 和 ] 7 ∴ > 2 , 覆盖率 显著 改 土 和 增 产 效 果 , 其 中 全 部 还 田
达 ] 7  > , 秸秆腐烂速度快 , 土壤理 化性 1] ∴ = ?⊥ Α · ΙΠ 一 ! 2产量又高于一半还 田 1表
状均得到 改善 7 从 不 同 还 田量来看 , 在 =2 , 并能基本维持全年农田有机质平衡 7
衰 ∋ 玉米秸杆不同还 田Κ 对土镶性状和后攀稻产Κ 的形响
δ的⊥ = & ΜΜ≅沈 Κ ? Μ Χ? ΦΓ , 吐ΦΔ Ν Δ 7 ?断Κ ∃Γ Κ? =<  ? Γ =<  5Ι Δ口5 Κ5 Φ ≅, Κ≅ΧΗ Δ”ϑ Φ ≅仪 Λ≅5 ≅ϑ
还田 Κ
∋ Κ ΦΔ Ν
别Π ) ∗ Γ Κ
1⊥Α · ΙΠ 一 ! 2
] ∴ =<
∴ :] =
< 1∀ Ζ 2
土壤容重
∋ , 
ϑ 5 Γ Η ΒΚΛ
〔Α · 。Π 一 ∴ 2
总孔晾
δ ? Κ Δ≅
非毛管孔
% ? Γ 一5 Δ Ο Β≅ΔΦ Λ
Ο ? Φ ?Η ΒΚΛ
有机质
< 7 α
1> 2
 ∴ ! ∴
 ! 7 =∴
 < 7 ==
1> 2
! 7 !
! 7  
! 7 9
全 %
δ ? Κ Δ ≅
%
1> 2
< 7 ∴ 
< 7 ∴
< 7  :
速效 /
, Ρ Δ Β≅Δ 6 ≅5
/
速效 Ζ
, Ρ Δ Β≅Δ 6≅5
Ζ
产量
+ Β5 5
ΛΒ5 ≅ϑ
1Π Α ·掩 一 ’2 1吨 ·掩 一 ‘2 1⊥ Α ·ΙΠ 一 ! 2
= 7 :
9 7 : 
9 7
:] 7 ∴ 
: = 7  
=9 7  
罗](  ) ∃
(  % !
(  ∀ )
麦田套作玉米 , 占地 &∋ 一 )∋ ⊥ 的玉米
预留行从小麦播后到玉米播种或移栽前的
& 个多月里可以因地制宜地种植叶菜类蔬
菜及 首楷、 豌豆等经济绿肥 试验结 果表
明 , 农 田间作蔬菜绿肥后 , 速效 Ω 含量增
加 ∋ ∋ ( 一 2 ! 2Π Ε 一∋ ∋ 一 ’Ε 土 , 有机质含量
持平 ;蔬菜 8或略有提高 ;绿肥 8
适当增加化肥投入可以维持农田养分
平衡 根据种植制度对比试验结果 , 按照生
产上的中等施肥和产量水平 , 麦玉稻三熟
制的 Ω 、 Ο 、 Ξ 肥 的产 投 比分别为 ∋ )( 、
( ( %和 ! # & , 而 麦一稻两 熟分 别 为 ∋ )% 、
( #) 和 # ! , 三熟均略低于麦 一稻两熟 这
说明实行三熟 是 以合理 的投 入换来高产
出 , 从生态学角度看具有持续性
在江苏省如皋和海安两市生产调查表
明 , 种植麦 7 玉米一稻三熟制后 , 通过综合采
用以上各项培肥措施 , 无论是粘重的老稻
田还是沿江高沙土 , 土壤肥力均 明显提高
! & 新三熟制的轮作与连作效应
! & ( 轮作新三熟制对农田生物环境的影
响 麦一稻 连作 田轮作 麦 7 玉米 一稻两旱 一
水三熟制后 , 生态环境发生了较大的变化 ,
破坏了一部分病虫和杂草生长的条件 据
江苏农业科学院与张家港市农业科学研究
所的协作试验 , 轮作 麦 7 玉米 一稻三熟制 (
年 、 年和 ! 年 ! 种处理 , 麦 田的杂草密度
分别比麦 一稻连作 田降低 !&  ⊥ 、 ∀#  ⊥
和 & ∃ ! ⊥ , 杂 草干 重 分 别 降低 # & % ⊥ 、
∃  ) ⊥ 和 & ∃ ! ⊥ 套作麦田的通风透光条
件比单作田改善 , 小麦植株生长健壮 , 赤霉
病和蚜虫发生率降低 水旱轮作玉米 田 的
地下害虫及草害都较少发生 此外 , 据报
道_)⎯ , 由于土壤 回旱时 间延长 , 使 土壤 微
生物 区系也发生很大变化 , 好气细菌、放线
菌和真菌的数量增加 , 活性提高 , 而一般厌
气细菌和反硝化细菌的数量明显减少 , 同
时还原性物质总量和活性还原物质量也显
著降低
! &  麦 7 玉米一稻新三熟制的连作效应
小麦 、玉米和水稻均是耐连作的作物 , 因而
组成的三熟制也耐连作 定 点试验结果表
明 , 种植三熟制第 ! 年与第 ( 年相 比 , 田间
杂草和病虫害并没有增加的趋势 , ( ∀ ∀# 和
(∀ ∀ & 年的三熟制产量 比 ( ∀ ∀  和 ( ∀ ∀ ! 年
提高 & 一 (& ⊥ 根据对如皋市委农工部的
( ∀ % % 一 ( ∀ ∀  年定点调查资料的分析 , 连续
& 年种植三熟制 , 除 ( ∀ ∀( 年特大洪涝灾害
外 , 产量呈上升趋 势 , 前两年平均产量为
( # ∀ & Θ Ε · ?Π 一 “, 而 (∀ ∀ ∋ 和 (∀ ∀  年则上升
到 ( # %  2 Θ Ε · ? Π 一  _ & 
# 结 论
麦 7 玉米 一稻三熟制是长江三角洲地区
生 态9 : 应 用 学 报  卷
一种高产稳产 的新种植制度模式 , 该地 区
的气候和土壤条件较适合于玉米种植 β在
合理的田间群体配置下 , 麦玉米套作种间
关系以互补为主 , 小麦边行优势显著 , 玉米
产量也可达 : << ⊥ Α · Ι Π 一 ! 以上 β 新三熟制
对光照 、热量 、雨水和土地资源的利用率都
比麦一稻两熟制大幅度提高 β轮作三熟制后
土壤物理性状 和农 田生态环境 得到改善 ,
病虫草害减 少 , : < < < ⊥ Α · Ι Π 一 ! 以上 的玉米
秸秆还田 、麦行间作蔬菜绿肥及增加化肥
投入 , 可以保持农 田养分 的循环平衡 β 麦 、
玉米 、稻三季作物都是耐连作作物 , 因而长
期连作不会导致作物减产 7
致谢 谭立军 、 陈 欣 、 陆建飞 、 黄崇德 、 冯金霞
参加本项研究 , 一并致谢 7
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