文/彭举，湖南铁路科技职业技术学院

1 轮作换茬的概念

轮作指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式。常见的有禾谷类轮作、禾豆轮作、粮食和经济作物轮作，水旱轮作、草田轮作等。如湖南省较为推广的“早稻-油葵”水旱轮作方式、烟草-水稻单作轮作方式等。

轮作换茬指在同一田块先后种植不同作物的作物接茬方式，可指一年内，也可指年度之间。如小麦 大豆 玉米 小麦（一年一熟，连年换茬，每季换茬）、玉米-玉米 水稻-水稻 玉米-玉米（一年两熟，两年一轮，连年换茬，年际换茬，年内不换茬）

2 轮作换茬在农业生产中的作用和意义

轮作换茬在我国农业生产中占有重要的作用，主要表现为：一是合理利用农业资源，经济有效地提高作物产量。根据作物的生理生态特性，在作物轮作中，合理安排前后作物的搭配、茬口衔接等，既有利于充分利用土地、自然降水和光、热等自然资源，又有利于合理使用机具、肥料、农药、灌溉用水以及资金等社会资源，还能错开农忙季节、均衡投放劳、首力，做到不误农时和精耕细作。二是合理轮作是经济有效提高产量的一项重要农业技术措施。据调查，我国稻田的复种轮作比复种连作，一般绿肥可增产30%-70%，麦类可增产20%，水稻可增产10%-20%。稻、棉水旱轮作，稻棉均增产，且效益高。

同时轮作换茬在我国实际农业生产过程中具有重要意义，主要有：一是低投入传统农业阶段，轮作换茬主要起地力培肥的作用。二是高投入的现代农业阶段，采取合理的轮作换茬，不但可以继续发挥豆科作物的固氮养地咋用和减轻病虫草的危害，而且在一定程度上减轻了环境污染和控制化肥、农药的能量消耗。三是随着人们生活水平和生活质量的提高，在培育无公害产品或绿色食品这个极具发展前景的产业中，作物的轮作换茬与有机肥的施用将会起到越来越显著的作用。

3 轮作换茬的作用原理

3.1 轮作换茬可以均衡利用土壤养分水分

各种作物的生物学特性不同，从土壤中吸收养分的种类、数量、时期和利用效率各有不同。如水稻等禾谷类作物吸收磷、硅较多，吸收钙较少；烟草、薯类作物吸收钾较多；豆类作物吸收氮、磷、钙较多，吸收硅较少。因此，在种植水稻、小麦等禾本科作物后，可以根据禾本科作物吸收氮偏少，而土壤含氮较多的特点，换茬种植白菜、茄果类吸收氮较多的作物，也可安排葱蒜类吸收氮相对较少的作物，这样可以有效利用土壤中的氮肥。这样不同的作物轮作换茬能均衡利用各种养分，充分发挥土壤的增产潜力。

根据作物根系深浅的不同，合理安排深根系作物和浅根系作物的轮作换茬，可吸收土壤不同深度的养分。如玉米、棉花、豆类等作物为深根系作物，水稻、小麦、马铃薯、叶菜类等作物为浅根系作物，因此，在种植深根系作物后，其土壤深层养分吸收较多，而土壤表层的养分仍较为充足，可以换茬种植浅根系作物，主要吸收利用表层土壤的养分，这样根深作物与根浅作物轮作可利用不同层次土壤的养分和水分。

3.2 轮作换茬可以改善土壤理化性状，调节土壤肥力

轮作换茬有利于土壤有机质含量的提升，而丰富的有机质是作物高产的基础。作物残茬、落叶、根系和秸秆都是土壤有机质和养分的重要补给来源，而不同作物的根系、秸秆等残留物不同，并且其养分存留也不同，如禾本科作物的根系残留较多；豆类作物的落叶较多，并且根系的根瘤菌可以通过固氮作用将空气中的氮素进行固定到土壤中，从而提高土壤有机质含量，实现提高土壤肥力的作用。

实行轮作换茬制度可以不断改善土壤结构和理化性状。例如，实行水旱轮作不仅可以改善土壤结构，而且改变土壤中部分养分的存在状态，将部分束缚态养分转变为自由态，提高作物的吸收利用效率；同时也可以增加土壤孔隙度和土壤含水量，并降低耕层土壤的容重，并且能够改善土壤团聚状况，从而改善土壤结构，提高土壤微生物的稳定性和多样性。

合理的轮作换茬有利于增加有益菌群的数量，其主要可以减防连作造成土壤微生物单一，且数量较少的问题，从而实现改善土壤环境，提高土壤质量的目的，例如在水稻田实行水旱轮作换茬制度，在充分利用养分的基础上，还可以改善土壤的通气性，从而增加好氧菌类、氨化菌类等细菌的数量，通过细菌的作用实现改善土壤环境的作用。

3.3 轮作换茬可以减轻病虫草害

轮作换茬对于防治病虫害主要是土传病害，且具有无污染、低成本的特点。换种非寄主作物，使土壤中的病原逐渐减少和消亡，通过合理轮作换茬，可以使那些寄生性强、寄主植物种类单一及迁移能力小的病虫因食物条件恶化和寄主的减少而大量死亡，腐生性不强的病原物如马铃薯晚疫病菌等由于没有寄主植物而不能继续繁殖。利用前作的根际微生物和根系分泌物抑制后作病害的发生，如甜菜、胡萝卜、洋葱、大蒜等根系分泌物可抑制马铃薯晚疫病发生。通过前后茬作物管理措施和田间环境条件（养分、水分、通气状况）的剧烈变化而达到抑制和消灭病原的效果。同时轮作换茬可以促进上壤中对病原物有拮抗作用的微生物的活动，从而抑制病原物的滋生。

轮作换茬在防除农田杂草的主要优势是：一是通过换种非寄主作物，使寄生性杂草（如大豆菟丝子）种子发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杂草的发生，如小麦根系的分泌物可以抑制茅草的生长。三是换种不同类型的作物，使生态适应性或形态与作物相似的伴生性杂草（如麦田野燕麦、毒麦，稻田的碑草，谷子地的狗尾草等等）容易结合土壤耕作等田间管理措施而得以防除；四是通过水旱轮作换茬，使前后茬作物田间环境条件发生剧烈变化，从而达到抑制和消灭杂草的效果。这一措施对防除多年生恶性杂草效果非常好。

3.4 轮作换茬可以提高农业资源利用率

根据作物生理及生态特性，在轮作中合理搭配前后作物，茬口衔接紧密，将不同生育期、茬口季节早晚不同的作物轮换以及同种作物熟期不同的品种搭配种植，这既有利于充分利用土地和光、热、水等自然资源，又有利于合理均衡地使用农具、肥料、农药、水资源大及资金等社会资源，还能错开农时季节，避免或缓解劳动紧张，保证各项农事作业如期完成，是各种作物都处于最佳的生长季节，从而获得高产高效。

4 轮作换茬的茬口安排注意事项

轮作换茬耕作制度虽然为农业生产带来了较多的积极作用，但轮作茬口安排不合理不仅造成作物生长受抑制，造成减产，而且还会产生更多的病虫害的侵害。正确的轮作换茬要依据瞻前顾后、统筹安排、整体高效的原则，为主要作物安排做好的茬口，充分发挥养地作物的后效。合理的茬口安排要做到：

4.1 烟草不与茄科和十字花科作物轮作，提倡与禾本科作物轮作，水稻产区以水旱轮作为最好。在烟草马铃薯病毒病严重的地区要禁止与马铃薯、油菜等PVY中间寄主间作或邻作。

4.2 马铃薯是茄科作物，不能与烟草、茄子、番茄、辣椒等茄科作物轮作，否则茄科作物共有病害如青枯病、疫病、癌肿病、病毒病等危害严重；也不能与甘薯等块根作物轮作，以免其共同病害疮痂病、线虫病等危害严重。宜与禾谷类、豆类作物、纤维作物轮作，轮作年限在3年以上。

4.3 叶菜类、十字花科蔬菜作物根系分泌有机酸，可使土壤中难溶性的磷得以溶解和吸收，具有富集土壤磷的功能。多数作物难以吸收固定在土壤中的磷。

4.4 高梁除吸肥力强、需肥量大外，其根系分泌物可抑制小麦等其他作物生长，所以对大多数作物来说，高梁前茬不好。

4.5 十字花科作物连作、植苗密度大、排水不良时容易发生霜霉病，最好同非十字花科的作物轮作。

4.6 花生发生茎腐病后，要与其他作物轮作2-3年，但不要和感病的棉花、大豆轮作。

4.7 小豆忌连作，注意轮作倒茬，一般轮作3-4年必须倒茬一次。

5 湖南省的“油-稻”轮作换茬农田

湖南省的农业种植制度为多熟制制度，水稻作为湖南省农业生产的主导作物，而冬季主要经济作物是油菜，所以湖南省的主要轮作换茬制度为“油-稻”、“稻-稻-油”。这种耕作制度为冬季主要种植油菜，秋季播种，春季收获，收获种植水稻，能够错开季节播种，充分利用自然资源，提高农业资源利用率，同时可以改善土壤环境，提高土壤肥力，实现农业增效，农民增收的目的。合理的“油-稻”轮作换茬农田的特点有：

1）良性互补。油菜适合湖南省冬季种植生产，其为喜凉作物，具有较强的耐寒性。而水稻为喜热、喜湿，短日照作物，适合湖南省春、夏、秋季节种植生产。因此，该种种植制度能够充分利用全年的光照、温度、土壤等自然农业资源，即利用冬季闲置土地种植油菜，又不影响水稻主要作物的生产，同时种植油菜又能为水稻的种植培肥土地，改善土壤环境，为水稻的增产奠定基础。

2）供养均衡。合理的耕作制度是农田养分的供给和吸收良好循环的基础。油菜的秸秆富含养分，是一种很好的肥料，其还田能够提高土壤有机质和养分含量。稻草能够为油菜的栽培、育种提供御寒的原材料。因此，“油-稻”轮作制度，油菜种植后进行秸秆还田处理，为下茬水稻种植提供适宜的土壤环境，提高土壤肥力，不仅能够增加水稻产量，还能降低成本投入。

3）保护多样性。合理的“油-稻”轮作换茬制度不仅可以优化水稻和油菜生产种植所需的生物群落的结构，还可以建立自养生物和异养生物之间生物群落的多样性，形成良好的循环机制，提高循环网络内能量的转化效率。

4）协同发展。合理的“油-稻”轮作换茬制度不仅可以充分利用两个物种作物之间的相互作用，互为补给，提高农民农业生产经济效益，还能够有效调节实际生产和自然资源之间的关系，提高农业生产效率，从而实现粮食作物和油料作物之间的协同可持续发展。