水旱轮作模式的可持续发展探析

吴余粮，蒋 凯

（1.浙江省东阳市湖溪镇农技站，浙江东阳 322100：2.东阳市农业技术推广中心，浙江东阳 322100）

水旱轮作模式的可持续发展探析

吴余粮1，蒋 凯2

（1.浙江省东阳市湖溪镇农技站，浙江东阳 322100：2.东阳市农业技术推广中心，浙江东阳 322100）

在高效生态农作模式的条件下，对水旱轮作模式的可持续发展进行探析。总结相关的技术要求，分析经济、社会和生态效益，并提出水旱轮作模式主要存在的问题及发展对策。

水旱轮作；技术要求；效益

水旱轮作的栽培模式即在同一块地里，按季节有序地轮换种植不同作物的一种种植方式。它遵循“高产高效、用地养地、协调发展和互为有利”的原则，充分发挥轮作的作用，以获得最高的经济、社会和生态效益［1］。世界各国对水旱轮作制度的研究相对较迟。20世纪60年代开始，水稻小麦轮作出现一轮高潮，特别在南亚和东亚地区，种植面积持续增长，到70年代中期达到最大种植面积［2］。我国水旱轮作的研究在20世纪80年代就开始，中国农科院等单位相继成立了“水稻种植制度网”，开展水稻农作制度改革的研究和推广。这期间我国在改革种植制度、提高耕地复种指数、增加农作物产量方面取得了划时代的进展［3］。近年来，为追求更高的经济效益，大量农户连续多年种植经济作物，连作障碍逐渐显现。因此，全国各地开始大力推广高效生态农作模式，尤其是粮食作物和经济作物水旱轮作的新型栽培技术。水旱轮作系统的可持续性发展是农业耕作制度的重要课题，为此作者综述水旱轮作模式的技术要求、效益、存在问题及发展对策。

1 技术要求

1.1 基本条件

水旱轮作，必须满足以下的条件：水改旱时排灌能分开，防渍能力比较强；旱改水时水资源充分，灌溉条件或设施比较好。因此，根据我国自然条件、地理条件和农作物的种植分布现状，在我国南方长江流域及以南地域富水地区最为适宜，特别在粮棉兼作区长江中下游发展具有优势［4］。

1.2 茬口安排

在同一块地上按照一定年限轮换栽培几种性质不同的作物，是合理利用土壤肥力、减轻病虫害、改善作物品质、提高劳动生产率的有效措施［5］。不同作物品种，其营养特性及吸肥能力不一样，水旱轮作可以降低土壤盐分含量、平衡土壤养分。如种过几季蔬菜之后轮种一季水稻，或是种植一季水稻一季蔬菜等，由于水稻耐肥加之以水洗盐，这种方式既可以达到治理土壤次生盐渍化，又可以消灭病原体，减轻土传病害［6］。

1.3 周期年限

研究表明，在年内实行水旱轮作比较利于改善土壤物理性状，土壤好气性微生物明显增加，减少厌气性微生物，土壤还原性物质含量下降［7］。江苏省总结出一套西瓜-茭白-慈姑2年4熟水旱轮作设施高效种植模式，解决了当地西瓜设施栽培及水生蔬菜连作障碍的问题，走出了一条旱地蔬菜、水生蔬菜共同增产、增效，可持续发展的路子［8］。由此可见，只有根据不同目的确定轮作周期长短，在防病、改土、防草、增收等方面安排恰当，才能充分发挥水旱轮作优势［4］。

2 效益

2.1 经济效益

水旱轮作能够提高作物产量，降低生产成本，增加农民收入。合理的作物轮作，可使作物至少增产5%～8%，有的甚至可高达20%左右［9］。高菊生等［10-11］研究表明，长期水稻与紫云英轮作，增加水稻产量（生物产量），水稻分蘖速度加快，有效穗和粒数增加；对产量构成的一系列因素有十分重要的意义。另外，轮作对提高土壤肥力和改善土壤结构效果明显，化肥使用减少，肥料成本下降［12］，同时作物病、虫、杂草危害明显减轻，减少了农药的使用，节省种粮成本。

2.2 社会效益

水旱轮作起到稳定粮食生产和发展经济作物的作用，对农业种植业结构的调整意义重大。将蔬菜、花卉、瓜果、食用菌等多种经济作物纳入农田种植，组合成高效复种轮作体系，在一定程度上增加了农产品种类，对丰富市场供给、活跃市场经济、改善人民生活具有积极意义［13］。

2.3 生态效益

田间试验表明［7，14-15］，轮作种植能够改善土壤理化特性，有机质更新加速，增加土壤的通透性，有利土壤养分有效化。常新刚等［16］研究表明，水田种植黑麦草能改善土壤物理性状，黑麦草根系生长加大了土壤孔隙度，利于有机质分解，pH值提高。在水旱轮作条件下土壤微生物生长更快，增加有益的氨化细菌，抑制不良细菌的生长［17］。王淑彬等［18］试验表明，水旱轮作稻田，第2年度轮作晚稻田比连作晚稻田的杂草总覆盖度减少80%，结果表明轮作能改变农田土壤生态环境，农田生物群落会发生变化，原来优势病虫草害不能适应新的生境，防止病虫草害大面积发生。

3 存在的问题

3.1 耕地面积有限

我国的城市化进程不断推进，大量农地被占用，尤其是耕地。而我国耕地面积总量有限、人均水平低，农业生产的稳定性受到严重影响。在我国全部耕地中对水旱轮作的基本条件无限制、有灌溉设施的质量相对较好的耕地仅占到39%，其余近60%的耕地受到各种限制因素的影响，质量相对较差，无法实现水旱轮作［19］。

3.2 水资源制约

水旱轮作面临重大问题是水危机。亚洲90%的淡水资源用于农业生产，而水稻灌溉用水又占农业总用水量50%之多［20］。而中国将近70%的淡水资源用于农业生产，水稻灌溉占农业总用水量65%［21］。当前水危机问题已经成为制约水旱轮作的重要因素。因此，减少水稻生产用水量，提高用水效率，维持灌溉水稻生产体系的生产力，是关系我国粮食安全的重大问题［22］。

3.3 有效劳动力缺失

农村劳动力的老龄化及文化素质低的特点使得水旱轮作技术难以推广应用和落实到位。调查显示［22］，在水旱轮作过程中多数农民氮、磷、钾肥施用不平衡，氮肥偏重，施用时期不合理，而磷、钾肥偏轻。因此，要实现高效生态的水旱轮作，必须加大农民的科技培训，提高农民科学种田水平。

4 发展对策

4.1 加大投入，完善基础设施

水旱轮作是一项高投入、高产出的农业生产模式，因此，政府要在基础配套设施建设、现代农业示范园建设等方面加大政策扶持力度，主抓主干道、机耕道、沟渠等重点基础设施的配套建设，增强防御自然灾害的能力，改善农业生产环境。

4.2 典型引导，扩大生产规模

选择文化水平较高、种植经验较丰富的大户带头，结合当地农业条件，因地制宜进行“经济作物—粮食”水旱轮作种植示范，总结高效的水旱轮作技术，减少农户轮作生产成本，以及降低轮作经营风险，做到示范和引导作用。完善土地流转制度，使水旱轮作种植面积不断扩大，并形成规模。

4.3 持续发展，综合其他技术

要使水旱轮作模式的优势得到充分发挥，必须综合应用免耕、节水、覆盖等高产栽培技术。农业生产是一个多种因素综合影响的复杂体系，在实践中某项单一的技术很难实现作物高产、资源高效和环境保护的总体生产目标。因此，在水旱轮作的同时，应结合其他农作技术，最终实现高产、优质、高效。

［1］ 黄子乾，刘春梅.浅谈水旱轮作对黑泥田改良的影响［J］.农业与技术，2012，32（12）：23.

［2］ Timsina J，Connor D J.Productivity and management of ricewheat cropping systems：issues and challenges［J］.Field Crops Research，2001，69（2）：93-132.

［3］ 过益先.稻田生产的结构改革与发展［M］.北京：科学出版社，1999.

［4］ 张同树，程尧.我国富水区域水旱轮作与农业持续发展［J］.农业技术经济，1998（2）：52-54.

［5］ 林晓邡，林捷新.菜园轮作注意问题及对应措施［J］.现代园艺，2012（3）：19.

［6］ 何圣米，杨悦俭，李必元，等.设施蔬菜-水生蔬菜水旱轮作模式的应用［J］.浙江农业科学，2005（1）：10-12.

［7］ 王人民，丁元树.稻田年内水旱轮作对土壤肥力的影响［J］.中国水稻科学，1998，12（2）：85-91.

［8］ 张瑛，张永泰，惠飞虎，等.西瓜-茭白-慈姑2年4熟水旱轮作设施高效种植模式［J］.中国瓜菜，2011，24（6）：62-64.

［9］ 元生朝.合理的复种轮作与湖北省稻田耕作制度改革［J］.作物学报，1981，7（3）：211-216.

［10］ 高菊生，徐明岗，秦道珠.长期稻-稻-紫云英轮作对水稻生长发育及产量的影响［J］.湖南农业科学，2008，（6）：25-27.

［11］ 曾家玉，熊楚国，吴平，等.稻田免耕水旱轮作对作物产量及土壤生态效应的影响［J］.湖南农业科学，2009（8）：34-36.

［12］ 熊云明，黄国勤，王淑彬，等.稻田轮作对土壤理化性状和作物产量的影响［J］.中国农业科技导报，2004，6（4）：42-45.

［13］ 黄国勤.“入世”后南方稻田耕作制度的多样化趋势［J］.耕作制度通讯，2002（3）：4-6.

［14］ 王子芳，高明，秦建成，等.稻田长期水旱轮作对土壤肥力的影响研究［J］.西南农业大学学报：自然科学版，2003，25（6）：514-517.

［15］ 黄冲平，丁鼎良.水旱轮作对作物产量和土壤理化性状的影响［J］.浙江农业学报，1995，7（6）：448-450.

［16］ 常新刚，黄国勤，熊云明，等.双季稻与黑麦草水旱轮作的产量和土壤理化性状分析［J］.耕作与栽培，2005（4）：16-17.

［17］ 顾掌根，丁元树，王人民.玉米水稻轮作对土壤微生物区系的影响［J］.土壤肥料，1991（6）：30-32.

［18］ 王淑彬，黄国勤，李年龙，等.稻田水旱轮作（第3年度）的土壤微生物效应［J］.江西农业大学学报：自然科学版，2002，24（23）：320-324.

［19］ 李元.生存与发展［M］.北京：中国大地出版社，1997：60.

［20］ Bouman B A M.Water-efficientmanagemen t strategies in rice production［J］.Ⅰnternational Rice Research Notes，2001，26：2.

［21］ 司徒凇，王和洲，张薇.中国水稻节水若干问题的探讨与建议［J］.灌溉排水，2000，19（1）：30-33.

［22］ 范明生，江荣风，张福锁，等.水旱轮作系统作物养分管理策略［J］.应用生态学报，2008，19（2）：424-432.

（责任编辑：袁醉敏）

S 511.062

B

0528-9017（2014）06-0813-03

文献著录格式：吴余粮，蒋凯.水旱轮作模式的可持续发展探析［J］.浙江农业科学，2014（6）：813-815.

2014-04-16

吴余粮（1956-），男，浙江东阳人，高级农艺师，从事农技推广工作。E-mail：hzh421@163.com。