農(nóng)業(yè)上常采用輪作、間作、套種等生產(chǎn)措施，以提高農(nóng)作物的畝產(chǎn)量和年產(chǎn)量。那么，這三種農(nóng)耕經(jīng)驗(yàn)中究竟?jié)B透了怎樣的生物學(xué)知識(shí)原理呢？

1 輪作

1．1 種植模式

在同一塊土地上，有順序地在季節(jié)間或年間輪換種植不同的作物或在一年內(nèi)連續(xù)種植超過一熟（茬）作物的種植模式，俗稱換茬或倒茬。

1．2 實(shí)際意義

既能顯著提高土地利用率，同時(shí)也延長了有限土地面積的年有效光照時(shí)間，從而提高了光能利用率，提高了作物的單位面積年總產(chǎn)量。輪作是農(nóng)耕中用地養(yǎng)地相結(jié)合的一種生物學(xué)措施，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

其一，能均衡地利用土壤養(yǎng)分。不同的農(nóng)作物對(duì)各種礦質(zhì)養(yǎng)料的需求量不同，而其根系發(fā)達(dá)程度所決定的入土深度的不同也導(dǎo)致了它們可以利用不同層次土壤養(yǎng)分；另外，不同作物吸收養(yǎng)分形態(tài)也有一定的差異，如：小麥只能吸收易溶性磷，而豆類往往能吸收難溶性磷。

其二，能改善調(diào)節(jié)土壤肥力。輪作可以適當(dāng)改變土壤的理化性質(zhì)。不同作物根系對(duì)土壤理化性狀影響不同，其返回土壤有機(jī)質(zhì)也不同，這調(diào)節(jié)了土壤有機(jī)質(zhì)含量；實(shí)施水旱輪作，可以改善土壤結(jié)構(gòu)；有些輪作還能消除土壤中有毒有害物質(zhì)。

其三，能減輕病蟲和雜草危害。輪換作物，可以在種間關(guān)系特別是營養(yǎng)關(guān)系（食物鏈）的變化上達(dá)成病蟲和雜草的自然防治，如斬?cái)嗉纳?、減少伴生性雜草等；水旱輪作，改變了生物的生存環(huán)境，也在一定程度上調(diào)整了農(nóng)業(yè)生態(tài)的結(jié)構(gòu)。

2 間作

2．1 種植模式

在同一塊土地上，同時(shí)（一茬）有兩種或兩種以上生育季節(jié)相近的作物成行或成帶（多行）間隔種植的一種模式。農(nóng)耕中通常是將長勢(shì)較高的喜陽作物與較矮的喜蔭作物進(jìn)行搭配，如玉米和大豆間作。由于間作的兩種農(nóng)作物有較長的共同生長期，不同作物之間常存在著對(duì)陽光、水分、養(yǎng)分等的激烈競爭，因此選擇合適的作物搭配，盡可能降低它們之間的競爭，是間作的關(guān)鍵。株型上要一高一矮、葉型上的一尖一圓、根系上要一深一淺、成熟期上要一早一晚、種植密度上要一寬一窄，以形成良好的時(shí)空層次的復(fù)合種植群體，通風(fēng)透光，才可以實(shí)現(xiàn)資源和空間上的有效和最大化利用，保證產(chǎn)量。

2．2 實(shí)際意義

間作的主要意義是在于增加單位土地的有效光合面積，提高光能利用率。同時(shí)，合理的間作，還可以在作物間產(chǎn)生互補(bǔ)效應(yīng)，提高土地資源利用率。如寬窄行間作或帶狀間作中的高桿作物有一定的邊行優(yōu)勢(shì)、豆科與禾本科間作有利于補(bǔ)充土壤氮元素的消耗等，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高效益。

3 套種

3．1 種植模式

在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物的一種種植模式，也稱套作或串種。一般套種與間作一起表述，不做細(xì)致區(qū)分，但它們最大的區(qū)別在于前者作物的共生期很短，一般不超過套種作物全生育期的一半，而間作作物的共生期至少占一種作物的全生育期的一半。因此，套種是側(cè)重于在時(shí)間上集約利用光熱水資源，而間作則是側(cè)重于在空間上集約利用光熱水資源。

3．2 實(shí)際意義

不僅能階段性地充分利用空間，更重要的是延長了后季作物的生長期，增加了單位土地的有效光照時(shí)間，從而增加了光能利用率，提高了年總產(chǎn)量。

4 試題連接

例  農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用輪作、間作和套種來提高農(nóng)作物產(chǎn)量。輪作是指在同一塊地上，按預(yù)定的計(jì)劃輪換種植不同的農(nóng)作物。輪作可以提高土壤肥力，防止害蟲的發(fā)生。間作是指在同一塊地上將不同的作物相間種植。套種是指同一塊地上在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物的種植。請(qǐng)回答問題：

（1）輪作能夠提高土壤的肥力的原因是                           。

（2）輪作能夠防止蟲害，是由于改變了原有的          ，從而使害蟲難以生存下去。

（3）從提高農(nóng)作物對(duì)光能的利用率的角度分析，間作能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量的原因是                。套種能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量的主要原因是            。

參考答案： 

（1）不同農(nóng)作物對(duì)土壤中不同礦質(zhì)元素的吸收不同   （2）食物鏈  （3）增加光合作用的面積   延長光合作用時(shí)間