輪作換茬是提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)

文/彭舉，湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1 輪作換茬的概念

輪作指在同一田塊上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物或復(fù)種組合的種植方式。常見(jiàn)的有禾谷類輪作、禾豆輪作、糧食和經(jīng)濟(jì)作物輪作，水旱輪作、草田輪作等。如湖南省較為推廣的“早稻-油葵”水旱輪作方式、煙草-水稻單作輪作方式等。

輪作換茬指在同一田塊先后種植不同作物的作物接茬方式，可指一年內(nèi)，也可指年度之間。如小麥 大豆 玉米 小麥（一年一熟，連年換茬，每季換茬）、玉米-玉米 水稻-水稻 玉米-玉米（一年兩熟，兩年一輪，連年換茬，年際換茬，年內(nèi)不換茬）

2 輪作換茬在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用和意義

輪作換茬在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要的作用，主要表現(xiàn)為：一是合理利用農(nóng)業(yè)資源，經(jīng)濟(jì)有效地提高作物產(chǎn)量。根據(jù)作物的生理生態(tài)特性，在作物輪作中，合理安排前后作物的搭配、茬口銜接等，既有利于充分利用土地、自然降水和光、熱等自然資源，又有利于合理使用機(jī)具、肥料、農(nóng)藥、灌溉用水以及資金等社會(huì)資源，還能錯(cuò)開(kāi)農(nóng)忙季節(jié)、均衡投放勞、首力，做到不誤農(nóng)時(shí)和精耕細(xì)作。二是合理輪作是經(jīng)濟(jì)有效提高產(chǎn)量的一項(xiàng)重要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。據(jù)調(diào)查，我國(guó)稻田的復(fù)種輪作比復(fù)種連作，一般綠肥可增產(chǎn)30%-70%，麥類可增產(chǎn)20%，水稻可增產(chǎn)10%-20%。稻、棉水旱輪作，稻棉均增產(chǎn)，且效益高。

同時(shí)輪作換茬在我國(guó)實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具有重要意義，主要有：一是低投入傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，輪作換茬主要起地力培肥的作用。二是高投入的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)階段，采取合理的輪作換茬，不但可以繼續(xù)發(fā)揮豆科作物的固氮養(yǎng)地咋用和減輕病蟲草的危害，而且在一定程度上減輕了環(huán)境污染和控制化肥、農(nóng)藥的能量消耗。三是隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的提高，在培育無(wú)公害產(chǎn)品或綠色食品這個(gè)極具發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè)中，作物的輪作換茬與有機(jī)肥的施用將會(huì)起到越來(lái)越顯著的作用。

3 輪作換茬的作用原理

3.1 輪作換茬可以均衡利用土壤養(yǎng)分水分

各種作物的生物學(xué)特性不同，從土壤中吸收養(yǎng)分的種類、數(shù)量、時(shí)期和利用效率各有不同。如水稻等禾谷類作物吸收磷、硅較多，吸收鈣較少；煙草、薯類作物吸收鉀較多；豆類作物吸收氮、磷、鈣較多，吸收硅較少。因此，在種植水稻、小麥等禾本科作物后，可以根據(jù)禾本科作物吸收氮偏少，而土壤含氮較多的特點(diǎn)，換茬種植白菜、茄果類吸收氮較多的作物，也可安排蔥蒜類吸收氮相對(duì)較少的作物，這樣可以有效利用土壤中的氮肥。這樣不同的作物輪作換茬能均衡利用各種養(yǎng)分，充分發(fā)揮土壤的增產(chǎn)潛力。

根據(jù)作物根系深淺的不同，合理安排深根系作物和淺根系作物的輪作換茬，可吸收土壤不同深度的養(yǎng)分。如玉米、棉花、豆類等作物為深根系作物，水稻、小麥、馬鈴薯、葉菜類等作物為淺根系作物，因此，在種植深根系作物后，其土壤深層養(yǎng)分吸收較多，而土壤表層的養(yǎng)分仍較為充足，可以換茬種植淺根系作物，主要吸收利用表層土壤的養(yǎng)分，這樣根深作物與根淺作物輪作可利用不同層次土壤的養(yǎng)分和水分。

3.2 輪作換茬可以改善土壤理化性狀，調(diào)節(jié)土壤肥力

輪作換茬有利于土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升，而豐富的有機(jī)質(zhì)是作物高產(chǎn)的基礎(chǔ)。作物殘茬、落葉、根系和秸稈都是土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的重要補(bǔ)給來(lái)源，而不同作物的根系、秸稈等殘留物不同，并且其養(yǎng)分存留也不同，如禾本科作物的根系殘留較多；豆類作物的落葉較多，并且根系的根瘤菌可以通過(guò)固氮作用將空氣中的氮素進(jìn)行固定到土壤中，從而提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)提高土壤肥力的作用。

實(shí)行輪作換茬制度可以不斷改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性狀。例如，實(shí)行水旱輪作不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu)，而且改變土壤中部分養(yǎng)分的存在狀態(tài)，將部分束縛態(tài)養(yǎng)分轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蓱B(tài)，提高作物的吸收利用效率；同時(shí)也可以增加土壤孔隙度和土壤含水量，并降低耕層土壤的容重，并且能夠改善土壤團(tuán)聚狀況，從而改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物的穩(wěn)定性和多樣性。

合理的輪作換茬有利于增加有益菌群的數(shù)量，其主要可以減防連作造成土壤微生物單一，且數(shù)量較少的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)改善土壤環(huán)境，提高土壤質(zhì)量的目的，例如在水稻田實(shí)行水旱輪作換茬制度，在充分利用養(yǎng)分的基礎(chǔ)上，還可以改善土壤的通氣性，從而增加好氧菌類、氨化菌類等細(xì)菌的數(shù)量，通過(guò)細(xì)菌的作用實(shí)現(xiàn)改善土壤環(huán)境的作用。

3.3 輪作換茬可以減輕病蟲草害

輪作換茬對(duì)于防治病蟲害主要是土傳病害，且具有無(wú)污染、低成本的特點(diǎn)。換種非寄主作物，使土壤中的病原逐漸減少和消亡，通過(guò)合理輪作換茬，可以使那些寄生性強(qiáng)、寄主植物種類單一及遷移能力小的病蟲因食物條件惡化和寄主的減少而大量死亡，腐生性不強(qiáng)的病原物如馬鈴薯晚疫病菌等由于沒(méi)有寄主植物而不能繼續(xù)繁殖。利用前作的根際微生物和根系分泌物抑制后作病害的發(fā)生，如甜菜、胡蘿卜、洋蔥、大蒜等根系分泌物可抑制馬鈴薯晚疫病發(fā)生。通過(guò)前后茬作物管理措施和田間環(huán)境條件（養(yǎng)分、水分、通氣狀況）的劇烈變化而達(dá)到抑制和消滅病原的效果。同時(shí)輪作換茬可以促進(jìn)上壤中對(duì)病原物有拮抗作用的微生物的活動(dòng)，從而抑制病原物的滋生。

輪作換茬在防除農(nóng)田雜草的主要優(yōu)勢(shì)是：一是通過(guò)換種非寄主作物，使寄生性雜草（如大豆菟絲子）種子發(fā)芽后找不到寄主而死亡；二是利用前作的根系分泌物抑制后作雜草的發(fā)生，如小麥根系的分泌物可以抑制茅草的生長(zhǎng)。三是換種不同類型的作物，使生態(tài)適應(yīng)性或形態(tài)與作物相似的伴生性雜草（如麥田野燕麥、毒麥，稻田的碑草，谷子地的狗尾草等等）容易結(jié)合土壤耕作等田間管理措施而得以防除；四是通過(guò)水旱輪作換茬，使前后茬作物田間環(huán)境條件發(fā)生劇烈變化，從而達(dá)到抑制和消滅雜草的效果。這一措施對(duì)防除多年生惡性雜草效果非常好。

3.4 輪作換茬可以提高農(nóng)業(yè)資源利用率

根據(jù)作物生理及生態(tài)特性，在輪作中合理搭配前后作物，茬口銜接緊密，將不同生育期、茬口季節(jié)早晚不同的作物輪換以及同種作物熟期不同的品種搭配種植，這既有利于充分利用土地和光、熱、水等自然資源，又有利于合理均衡地使用農(nóng)具、肥料、農(nóng)藥、水資源大及資金等社會(huì)資源，還能錯(cuò)開(kāi)農(nóng)時(shí)季節(jié)，避免或緩解勞動(dòng)緊張，保證各項(xiàng)農(nóng)事作業(yè)如期完成，是各種作物都處于最佳的生長(zhǎng)季節(jié)，從而獲得高產(chǎn)高效。

4 輪作換茬的茬口安排注意事項(xiàng)

輪作換茬耕作制度雖然為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了較多的積極作用，但輪作茬口安排不合理不僅造成作物生長(zhǎng)受抑制，造成減產(chǎn)，而且還會(huì)產(chǎn)生更多的病蟲害的侵害。正確的輪作換茬要依據(jù)瞻前顧后、統(tǒng)籌安排、整體高效的原則，為主要作物安排做好的茬口，充分發(fā)揮養(yǎng)地作物的后效。合理的茬口安排要做到：

4.1 煙草不與茄科和十字花科作物輪作，提倡與禾本科作物輪作，水稻產(chǎn)區(qū)以水旱輪作為最好。在煙草馬鈴薯病毒病嚴(yán)重的地區(qū)要禁止與馬鈴薯、油菜等PVY中間寄主間作或鄰作。

4.2 馬鈴薯是茄科作物，不能與煙草、茄子、番茄、辣椒等茄科作物輪作，否則茄科作物共有病害如青枯病、疫病、癌腫病、病毒病等危害嚴(yán)重；也不能與甘薯等塊根作物輪作，以免其共同病害瘡痂病、線蟲病等危害嚴(yán)重。宜與禾谷類、豆類作物、纖維作物輪作，輪作年限在3年以上。

4.3 葉菜類、十字花科蔬菜作物根系分泌有機(jī)酸，可使土壤中難溶性的磷得以溶解和吸收，具有富集土壤磷的功能。多數(shù)作物難以吸收固定在土壤中的磷。

4.4 高梁除吸肥力強(qiáng)、需肥量大外，其根系分泌物可抑制小麥等其他作物生長(zhǎng)，所以對(duì)大多數(shù)作物來(lái)說(shuō)，高梁前茬不好。

4.5 十字花科作物連作、植苗密度大、排水不良時(shí)容易發(fā)生霜霉病，最好同非十字花科的作物輪作。

4.6 花生發(fā)生莖腐病后，要與其他作物輪作2-3年，但不要和感病的棉花、大豆輪作。

4.7 小豆忌連作，注意輪作倒茬，一般輪作3-4年必須倒茬一次。

5 湖南省的“油-稻”輪作換茬農(nóng)田

湖南省的農(nóng)業(yè)種植制度為多熟制制度，水稻作為湖南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)作物，而冬季主要經(jīng)濟(jì)作物是油菜，所以湖南省的主要輪作換茬制度為“油-稻”、“稻-稻-油”。這種耕作制度為冬季主要種植油菜，秋季播種，春季收獲，收獲種植水稻，能夠錯(cuò)開(kāi)季節(jié)播種，充分利用自然資源，提高農(nóng)業(yè)資源利用率，同時(shí)可以改善土壤環(huán)境，提高土壤肥力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收的目的。合理的“油-稻”輪作換茬農(nóng)田的特點(diǎn)有：

1）良性互補(bǔ)。油菜適合湖南省冬季種植生產(chǎn)，其為喜凉作物，具有較強(qiáng)的耐寒性。而水稻為喜熱、喜濕，短日照作物，適合湖南省春、夏、秋季節(jié)種植生產(chǎn)。因此，該種種植制度能夠充分利用全年的光照、溫度、土壤等自然農(nóng)業(yè)資源，即利用冬季閑置土地種植油菜，又不影響水稻主要作物的生產(chǎn)，同時(shí)種植油菜又能為水稻的種植培肥土地，改善土壤環(huán)境，為水稻的增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2）供養(yǎng)均衡。合理的耕作制度是農(nóng)田養(yǎng)分的供給和吸收良好循環(huán)的基礎(chǔ)。油菜的秸稈富含養(yǎng)分，是一種很好的肥料，其還田能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量。稻草能夠?yàn)橛筒说脑耘?、育種提供御寒的原材料。因此，“油-稻”輪作制度，油菜種植后進(jìn)行秸稈還田處理，為下茬水稻種植提供適宜的土壤環(huán)境，提高土壤肥力，不僅能夠增加水稻產(chǎn)量，還能降低成本投入。

3）保護(hù)多樣性。合理的“油-稻”輪作換茬制度不僅可以優(yōu)化水稻和油菜生產(chǎn)種植所需的生物群落的結(jié)構(gòu)，還可以建立自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物之間生物群落的多樣性，形成良好的循環(huán)機(jī)制，提高循環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化效率。

4）協(xié)同發(fā)展。合理的“油-稻”輪作換茬制度不僅可以充分利用兩個(gè)物種作物之間的相互作用，互為補(bǔ)給，提高農(nóng)民農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，還能夠有效調(diào)節(jié)實(shí)際生產(chǎn)和自然資源之間的關(guān)系，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，從而實(shí)現(xiàn)糧食作物和油料作物之間的協(xié)同可持續(xù)發(fā)展。