高级作物栽培学课程讲稿(第二讲)(小编推荐)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“作物栽培学讲稿”。
第二讲 作物栽培技术规范化
一、作物栽培技术规范化的概念
农作物栽培技术规范可以概括为:某一地区的某一栽培作物,为获取预期产量指标和经济效益所制定的一系列技术指标或标准。作物栽培技术规范化可以叙述为:在总结农民科学种田经验的基础上,通过多年多点多因子的科学试验所获取的农作物生长发育、形态生理和产量结构指标以及生境指标,采用系统工程原理和微机运算,建立农作物生长发育轨道和综合栽培技术模型。概括来说,就是优选、组装、配套行之有效的科技成果和实用技术,建立一个可以控制和调节的整体系统,充分发挥良种、肥料、机械以及生态环境的生产潜力,从而使作物栽培管理实现指标化、规程化和模式化。
在农业生产实践中,栽培技术规范化有如下几个作用:
一是为栽培实践指出方向。单项技术一般只解决个别或局部问题,综合技术则是显示连续效应最终的总体表现;
二是为各项技术奠定了实践范围,并显示出它在总体设计中的预期效果。一旦规范化技术体系形成,就意味着各项措施相关联的技术总体结构的确定;
三是为栽培实践提供了行为方式。规范不是抽象的规则或概念,而是具体行动的范例和纲领。它告诉人们在农作物某一发育阶段,根据某种技术原理所采取的技术手段和方法,以及可能实现的技术目标。规范化技术的任何延伸或改变.都将影响所预期的栽培实践的效果。
二、作物规范化栽培技术的特点
农作物栽培是借助植物的绿色器官,把日光能转为化学能的生产事业,它受制于自然界诸多因素的制约,和工业技术规范不同,它具有以下几个明显的特点:
一是实践性。首先,栽培实践是规范化技术产生的基础。农业技术来源于生产实践,实践对技术规范和规范化有决定和支配作用。一项栽培技术能否成为规范化的内容,取决于这项技术一定时期在技术系统中的典型性,尽管某项栽培技术在生产上被认为是行之有效的。但在特定环境条件下,并不一定都可能成为制订规范化的内容。其次,栽培实践是技术规范化不断完善发展的源泉。任何一项规范化技术,初始阶段总是粗糙的和不完善的。经过多阶段、多层次和多地区的示范验证,逐步具有普遍的适应特性,同时通过实践反馈,对规范化技术提出了更高的要求。
二是继承性。农业技术具有相对的较长时期的稳定性,但发展变化是绝对的。也就是说随着科学技术进步和新成果的出现,技术规范的保守性终将被打破,需要不断地进行调整或修订。因此,又可以把栽培技术规范作为一个历史性的概念,即处在相对地不断变革演化进程之中,把传统的行之有效的适用技术继承下来,把新的先进技术补充进去。
三是地域性。农业生产受自然条件影响极大,技术规范化必须随地区而适当调整。在一个自然类似区内,规范化技术覆盖面要大,技术指标相对说来偏于宏观指导;具体到一个县、区、乡,规范化技术覆盖面逐渐变小,要求技术指标精细度增高,具体到某一地块,则技术指标要有很强的针对性。例如在较大的自然类似区内,对作物品种、种植密度、土壤类型等;相对说来变幅较小,这要强调规范化技术的统一性;而对播期、施肥、灌溉等具体技术等变幅较大,则应强调其灵活性。但要指出,对农作物栽培来说,试图寻找一个用之四海而皆准的技术规范是不可能的。
四是整体性。技术规范化即某种作物栽培技术的综合措施或整体措施,亦即从播种出苗到收获贮藏全过程技术的系统组装,并将它们之间客观存在的矛盾最大限度的缓和,强调从全局出发,充分发挥品种、肥料、灌溉等单项技术和成果的综合效益。各学科的发展是综合的基础,但它对各学科成果并不提供直接的新的东西。从“综合出效益”,“综合即创造”的观点出发,它主要是根据生产力经济学原则,因地制宜优化组合生产力的诸因素,把先进技术和科技成果转化为现实生产力的总体功能。
五是社会性。栽培技术规范化适应社会化专业生产的需要,它的制订和实施与一定范围内的社会经济条件有密切的关系。农作物产量水平取决于品种、密度、施肥、灌水等直接技术的规范,同时也取决于社会经济状况、科学管理水平以及物化技术的数量和质量。它们相互依存和相互制约,共同影响农阼物产量和品质。因此,规范化技术体系不是对一个或几个要素提出标准,而是对全部要素都要求制订和执行较严格的标准。例如,要求优良品种及其种子纯度,肥料种类、品位及其施用方法,灌溉方式及其保证率,等等,这些都取决于某一地区社会经济、科学技术、物质生产和农民文化素质等多种因素。
三、作物栽培技术规范化研究进展
世界发达国家70年代开展农作物栽培技术规范化研究,随着电子计算机的连用,80年代已成为现代农作物栽培管理、提高产量的重要措施之一。苏联研究农怍物按程序设计产量的方法,已制订20多种农阼约的管理规程和实施方案。例如,全苏农业现代化研究所在摩尔达维亚研究建立的玉米、甜菜、蔬菜等作物栽培规范技术体系,运用微机确定作物品种、机械、灌溉、排水、防病等技术指标,一般使作物增产30~40%,成本降低30~50%。美国 W.SPlinter主持建立的“内布拉斯加玉米生长模型”,可以预报玉米生长发育进程,土壤和气候变化,施肥、灌水定额、以及预期的产量指标。J·T.Ritchie教授主持建立的CERES 8种农作物数学模型,采用人机对话形式,只要按提示输入有关的参数和天气状况、土壤类型,施肥水平、灌水定额、播期和前茬等数据,即能迅速计算出来某种作物的生育轨道和预期产量,可以在较大范围地区进行咨询服务。日本和欧洲一些国家在这方面的研究和应用也获得一定的成果。现今世界许多国家把农作物栽培技术规范化的研究和推广,视为衡量农业科学技术和管理水平的标尺。
我国80年代开展作物栽培技术规范化的研究和应用,逐步从初级到高级,从简单到复杂,从粮食作物发展到经济怍物,发展迅速,效果显著,部分研究成果具有国际或同内的先进水平。我国现今农作物规范化栽培有以下3种:
1.指标化栽培。在总结农作物多年大面丰产经验的基础上,根据作物生育进程优选不同产量水平的植株形态和生理指标,采取有效栽培措施,实现各项指标以获取预期产量。例如,江苏省农业科学院等单位研究杂交稻叶龄指标化栽培,根据水稻器官发生的同伸规律、肥水促控效应,以主茎叶发生顺序作为高产管理指标,1983~1986年累积推广面积26方亩,单产增加12%。中国农业科学院研究小麦叶龄指标促控管理技术,根据小麦生育中器官同伸规律和对应关系,以主茎叶片数作为外部形态指标,以叶龄作为肥水效应的管理依据,1984年在全国累积推广面积4500多亩,增产小麦10~15%。山东省烟台地区开展百万亩玉米指标化栽培,以叶面积指数为标志,按程序设计8项技术指标,400万亩夏玉米连续3年亩产超过400公斤。
2.规程化栽培。根据农作物生长发育舰律和科学栽培经验,优选生产上行之有效的栽培技术组装配套,进行大面积开发示范,实现预期的产量指标。例如,河北省农业科学院组织协作,在黑龙港地区研究冬小麦耕作、施肥、灌水基础上,制订冬小麦“一优、二促、三适、四管”综合配套规程,开发区250万亩小麦增产80%以上。内蒙占自治区哲里木盟实行玉米“六统一分”规程化栽培,即统一畦式、品种、机播、灌溉、施肥、治虫和分区责任管理,1988年全盟300多万亩玉米平均亩产超过500公斤。规程化栽培具有覆盖面积大、措施可以灵活调节的特点,是现今生产实践中推广面积最大,涉及怍物最多的一种受欢迎的形式。
3.模式化栽培。在多年试验基础上综合单项成果和技术,运用系统工程和电算技术,建立农作物生育轨道和高产模式,为指导大面积农作物高产稳户提供咨询服务。
农业模型的种类:国内外已经出现了许多农业模型,它们的类型是多种多样的,大体上可以归纳为以下几种类型。
(1)农业系统的模拟模型 这是农业模型的主要形式,农业模拟模型要求对农业系统进行结构与功能的分析,建立各个子系统的模拟模型,并且将它们组装起来,农业模拟模型建立的难度较大,但其功能相当强。
(2)农业经济模型 这是以农业经济为主要研究对象的模型,它应用各种数学优化方法(如线性规则,非线性规划、动态规划、整数规划、层次分析等)进行农业的最佳决策。这类农业经济模型有一定的实用性。.但是由于这种模型对农业系统并没有进行全面的系统的分析,对农业生物、环境、技术等因子缺乏全面的考虑,因此其应用性受到限制。
(3)农业农业专家系统 这类模型以农业专家经验为基础,建立知识库与推理机理以指导农业生产。农业专家系统也有较强的实用性,在农业模拟模型尚未建立或难建立的情况下,农业专家系统不失为一个较好的方法。但是由于它是依靠专家的经验,缺少模型的机理性,并且专家经验本身是有局限性的,特别是农业专家,他们的经验往往局限在一定地区与一定品种,因此当专家系统在更大的范围内,或当作物品种更换时,应用就有困难。
(4)农业综合模型 农业综合模型将以上不同的模型相结合。当然,其工作量比较大.但其功能也比较强。
以上各种农业模型各有具优缺点。从发展的趋势看,农业系统的模拟模刑是农业模型发展的主流。因为在各种模犁中,只有农业模拟模型能揭露农业各种过程的内在规律。而人们只有掌握了农业发展的规律后,才能真正的认识农业,并且能举一反三地指导农业,也就是在不同环境条件下,针对不同作物,不同品种指导生产。当然,其他各种农业模型都有其价值,都应当鼓励其发展。
例如,湖府省涟源地区农业判·:芦讲究所1982年劭:究建立“农艺系统有限单元组合结陶模型”,“漠糊综合评审及结构优化”,“生产函数模型及其计量经济分析”等24个程序,提出了6个水稻品种的综合农艺措施数学模型,在全区推广面积 1200万亩,水稻增产“.6%。甘肃宙农业科学院组织多学科协作,研究春小麦综言农艺措施数学模型,在河西地*15十县、市按统一·方案开展380多项次田间试验,编写出29个阼物栽培BASIC程序。1987年推广面积1000多万亩,小麦增产33.7%,获农业部科技进步奖。·
上述3种形式的内容和f故法虽略有差异,但其实质和目的完全相同,也可以把它们视为作物栽培技术规范化的不同层次。相对诫来,模式化栽培综合性较强,精确变较高。但建立模型不是目的,也不是模型愈复杂愈好。评价其科学水平仍是以促进生产力发展为标准。其获得的最终研究结论仍然必须以通俗的语言和形式普及到实践中去。例如规程丧、模式田、调优盘等,科大m度地提高科学技术普及的入 深化作物栽培技术规范化研究的方向
农业科学是生命科学,又;乏综合性极强的科学。农业生产受自然环境条件多因素的影响及其相互作用和相互制约,构成一个生物、环境和社会因素交织的复合系统。农作物栽培的实质就是在认识环境和作物生长发育规律的基础上,采取适宜的技术措施,对生物和环境进行调控,使之充分地利用光热资源,生产人们所需要的产品。随着农:臣观代化的发展进程和新技术的应用,启发栽培学家逐渐改变单一·的,局部的思维习惯,而借助于新兴技术,采用整体、系统、宏观、多维的思想方法,把阼物栽培研究引向综合的发展方向。这是oo年代作物栽培技术规范化产生的历史背景,也是农业科学研究发展的必然趋势。实践表明,开展作物规范化栽培,对加速科技成果推广、促进技术进步和降低经营成本均超重要作用。
为深化作物栽培技术规范化研究,需要进一步加强以下几项工作。
第一,重视作物栽培理论基础研究。作物栽培学科是建立在作物生理学、生态学和形态学基础上的。为不断提高栽培技术规范化水平,对基础研究提出了高要求。一是研究农阼物自身的生长发育规律,二是研究各项栽培措施对作物的彰响机制及其调控,三是研究措施之间的交互作用。基础研究耍具有超前性、探索性和创造性,针对农业生产发展前沿提出研究重点课题,为制订规范化技术提供可靠的理论依据。有人错误地认为提倡综合研究谊否定了墓础研究和单项拄术研究,相反;而是耍加强。要把它融汇贯通在综合措施之中,显示多因子的整体效应。
第二。在规范化研究中运用现ft科学技
术。长期以来,作物栽培研究较多地依靠*一把尺,一盘秤”,停留在“看天看地看庄稼”的定性水平,单纯靠实践经壬和直观判断进行决策,被称之为经验科学。作物栽培科学著作中常出习大量的似是而非的含:昆术语。例如小麦栽培中所说的起身、拔节、挑旗,玉米栽培中所说的孕穗、喇叭口、抽拒等。在栽培措施中笼统提出的所渭适时播种、合理密植、适炳灌水、看苗追肥、团地蹲苗,等等。这些定性的概怨;都需要栽培学家深入研究并重新赋于定量指标。随着利·学技术的研究发展,研究手段亦将逐步实现现代化,例如宅耳技术、系统工程技术、数理统计以及自动分析仪器等。新技术,特别是数学这一逻辑思维的沾确表达形式愈辛愈多地在作物栽培上应习,将显著过促进定性研究与定量研究相结合:要强调在定性准确的基础上的定量,定性不准确,定量就戌了哗众的数学游戏。
第三,大面积推广规范疤栽培技术,耍实行多学科、多部门的协怍。规范化栽培是个级大面宽的:[作,从技术上它涉及到品种、土肥、植保、灌溉、施肥等多再学科,从组织上它关系到种子、肥料、机挂等冲质供应等许多部门。因此,么:须依靠之,线行政的领:导和支持,组织多学科的科技协作.采取多层次、多渠道、多形式技术承包,兰厂S实规詈。保证物质供应,实行责、权、孓:;含,发挥规范化技术的作用。特别星要敢圮声关标准化部门的支持和合作,把制订规范之哉培技术正式以标准化规程形式发布实施,可次事半功倍之效。例如,新珊址否尔自治区标准局委托新噩作柯学会邀清有关专家,制订并发布了冬麦、春麦、玉米、水稻,棍花辞五大作物栽培技术标准化规;是。宜湾贯彻,监督拽行,促进农作物连年增产,此法旋得瞄鉴仿效。