一、概念：(（一）设施条件下的作物种植制度 （二）作物生活要素综合调控制度 （一）植物生活要素的调控力度大 （二）集约化程度高 （三）受自然条件的限制程度低 （四）作物组成受市场的影响大 （五）农业资源的利用率高 （六）生物种群多样性特点显著)

三、设施农作制度研究的意义、内容及方法(（一）设施农作制度? （二）设施农作制度研究的目的与意义 （三）设施农作制度研究的内容 （四）设施农作制度研究方法)

一、概念：

设施农作制度是指一个地区或生产单位在设施条件下的作物种植制度及与之相适应的作物生活要素调控制度的综合技术体系。即，包括作物种植制度和作物生活要素综合调控制度两部分。

（一）设施条件下的作物种植制度

设施条件下的作物种植制度是根据社会需要与资源可能，确立一个地区或生产单位在设施条件下的作物种植模式与关于高效利用资源的熟制、轮作、种植方式等实现的战略及生产技术体系。包括确定在设施条件下种什么作物（粮食作物、经济作物、蔬菜、果树、药材、花卉等），各种多少，种在那种设施条件下，即设施栽培布局；作物在设施条件下一年种几茬（茬制）？即设施条件的季节利用和周年利用问题；种植作物时采用什么样的种植方式，即单作、间作、混种、套种、假植、吊种等；不同生长季节或不同年份作物的茬口安排，即轮作或连作问题。

单作是在同一设施条件下的土地，种植一种作物的种植方式，也称清种、净种或纯种。

间作是在同一设施条件下的土地上，同期分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。如黄瓜间种油菜、黄瓜间种芹菜等。

混种是在同一设施条件下的土地上，同期混合种植两种或两种以上作物的种植方式。

套种是在同一设施条件下的土地上，在前茬作物生长后期的株行间播种或移栽后茬作物的种植方式。

假植是秋、冬季节把在露地已长成或半成的商品蔬菜作物连根掘起，密集囤植于某种设施内使其继续生长，于冬春供应市场的种植方式。

吊种是在一定设施内利用上部空间（地播作物的空间或株、行间的空隙）合理利用光照、温度等条件，进行吊兜、吊盆、吊箱、搭铺栽培的一种种植方式。

茬口是作物在轮作连作中给予后作物以种种影响的前茬作物及其茬地的泛称。在设施栽培中通常按栽培季节来划分作物茬口，一般可分为茬，即：春茬、夏秋茬、秋冬茬、越冬茬、冬春茬。

茬口安排是指在同一设施内的土地上，在一定的生产周期内安排作物种类、品种及其前后茬的衔接搭配和排列的顺序。

熟制（茬制）是在同一设施条件下的土地上，一年内种收作物的次数。目前设施栽培中常见的栽培茬制有：一熟制、两熟制和多熟制。

（二）作物生活要素综合调控制度

设施条件下的作物生活要素综合调控制度是与作物种植制度相适应的以作物生活要素调控为中心的一系列技术措施，包括各种设施的布局与建造、各种设施内光照、温度、湿度、空气、养分等主要生态因子的调节与控制等技术手段或措施。

在植物的正常生长发育过程中，需要光照、温度、水分、养分和空气等因素，这些因素不是单独与植物生育发生关系的，而是互相联系互相影响的综合因素，也就是综合因素所构成的综合环境条件。例如，在农业保护设施内冬季光照弱时，虽然其他因素得到满足，但因光照不足而使果菜作物的同化量减少，造成根系生长不良；根系生长不良吸收养分、水分少，其结果同化产物少而影响地上部的茎叶生长和花芽分化，容易引起落花落果或果实生长不良而减产。因此，在农业保护设施内，冬季的光照是果菜生育的限制因子，在弱光下温度和水肥管理不当，果菜作物的生育更受到限制。所以，在设施农业生产中，无论哪一个环境因子都有同等重要性，都不可被忽视。

设施条件下的作物生活要素综合调控制度的主要作用就是通过人为的调控措施来协调作物与环境条件之间的关系，使作物生长在最适宜的环境条件下，使其生产潜力得到最大的发挥，生产出丰富优质的农产品，满足社会发展的需要。

制定设施条件下的作物生活要素综合调控制度，必须研究以下几个问题：

（1）首先研究设施环境条件下，植物正常生长发育与哪些环境因子有关；各个环境因子对植物有何影响，求出定量关系，得出制定环境调控管理的依据。

（2）研究农业保护设施的结构、性能，为确立环境调控的基本方法，改进农业保护设施，提供科学依据。

（3）在上述两方面研究的基础上，研究制定出最佳的综合环境调控制度。

二、设施农作制度与传统农作制度区别的特点?

（一）植物生活要素的调控力度大

传统农作制度对植物生活要素的调控仅局限于对水、肥等土地因素的调控，不仅调控力度低，且难以对宇宙因素实施调控。设施农作制度在人工控制的条件下，可以实施对植物生活要素的全方位较大力度的调控，解决农业生物种群生长发育阶段对生活要素的需求与光、热、水、气、矿质营养季节分配不相吻合的矛盾，使作物在露地不能生长的季节和环境中正常生长，加强了资源的集约高效利用，从而大幅度增进了系统的生产力。

（二）集约化程度高

精耕细作，集约种植是传统农作制度的主要特点。设施农作制度在传统农作制度精耕细作、集约种植的基础上，与新材料、新技术应用密切结合，进一步实现了技术、资金、物资、劳力、机械等综合输入；通过多种作物在空间上多层次配置、在时间上多茬次安排，建立多序列演替的复合群体，实现了集约化程度的进一步提高；充分发挥技术的整体效应，提高劳动生产率，大幅度提高单位面积农产品的产量、质量和产品的附加值，从而提高商品率，增加经济效益。

（三）受自然条件的限制程度低

传统农作制度受光、热、水、土等自然条件的影响比较大，热量、水分不足往往是增加复种和实行多熟种植的主要限制因素。在设施条件下，人类对环境条件的控制程度有了很大提高，可以根据作物的要求进行调控，为作物的生长发育创造最适宜的环境条件，降低了自然条件对作物生长发育的限制，从而实现了反季节栽培、早熟栽培、延后栽培、炎夏栽培、软化栽培、假植栽培等多种栽培形式，为形成多样化的设施农作制度奠定了基础。

（四）作物组成受市场的影响大

传统农作制度是以人的需要为前提，自然生态适应性为基础，社会经济科学因素为重要条件来确定其作物组成的。首先，要满足人的自给性需要，主要是食品、燃料、饲料等；其次，要满足社会的需要，包括国家和市场的需要，主要是粮食、肉类、经济作物等。因此，传统农作制度的作物组成是以大田作物为主的粮一经一饲多元结构。设施农业生产的主要目的是满足市场的需要，获得最大的经济效益，因此，设施农作制度的作物组成受市场需求的影响极大。人们根据农产品的市场价格确定种植计划中某种作物的取舍，随时调整种植结构，使得设施农作制度的作物组成是以高价值作物为主的蔬菜一花卉一药材多元结构。

（五）农业资源的利用率高

传统农作制度主要是通过增加复种，提高复种指数来提高光、热、水、土地等农业资源的利用率，但是增加复种，提高复种指数又受到热量、水分等自然条件的限制，因此，进一步提高农业资源的利用率难度很大。设施农作制度通过人工对环境条件的调节和控制，根据作物的需要创造最适宜的环境条件，降低了自然条件对作物生长发育的限制，实现了反季节栽培、早熟栽培、延后栽培、炎夏栽培、软化栽培、假植栽培等多种栽培形式，从而大幅度提高了对光、热、水、土等农业资源的利用率。

（六）生物种群多样性特点显著

我国气候类型复杂多样，客观上必然存在多种多样的设施农业类型。另外，我国设施农业生产发展中，首要任务是解决淡季蔬菜的供应问题，丰富人们的物质生活，提高人们的生活水平，与此同时，为不断满足人们生活的需要，还要大力发展无公害蔬菜生产，花卉、果树育苗及栽培、药材等多种作物栽培，由于设施内的面积有限，这就要通过各样的栽培方式来实现多种产出，因此，就形成多种多样具有地域特色的设施农作制度。

三、设施农作制度研究的意义、内容及方法

（一）设施农作制度?

——我国农作制度发展的重要选择。

设施农作制度是设施农业与农作制度结合的产物。

农作制度演进的历史是人类对植物生活要素不断调控的过程。以往传统农业时期，人类对植物生活要素的调控仅局限于对水、肥等土地因素的调控，通过施肥、种植豆科植物、灌溉等措施增加肥力因素，改善肥力条件，提高对光、热、气等宇宙因素的利用效率，但限于科学技术水平难以对宇宙因素实施调控。设施农业在人工可控的条件下，实施生活要素的全方位调控，可以解决农业生物种群生长发育阶段对生活要素的需求与光、热、水、气、矿质营养季节分配不相吻合的矛盾，在一定程度上克服了传统农业难以解决的限制因素，使资源配置合理，可以增加作物产量，改善品质，延长生长季节，并能使作物在露地不能生长的季节和环境中正常生长，加强了资源的集约高效利用，从而大幅度增进了系统生产力。设施农业由低级向高级发展的过程使得人类对植物生活要素进行全面调控成为可能，与设施农业相配套的设施农作制度也就成为我国农作制度发展的一个新方向。

（二）设施农作制度研究的目的与意义

当今在“人口、资源、环境与食物”的矛盾日益严重的情况下，设施农业发展方兴未艾，虽然也开始向种植业、林、果、水产和畜牧业领域扩展，但仍多局限于蔬菜、花卉生产的范围。现阶段国内外已有的关于设施农业的研究也多局限于设施园艺作物的领域，侧重于对设施农业的结构特点、建筑材料、建筑工艺、结构优化设计的计算机软件、以及瓜菜类作物的光合作用特点、光合产物的积累、运输与分配规律、基因型之间的差异、病虫害防治等方面的研究。一些地区在规模化、产业化生产方面也取得了成功的经验。以往的农作制度的研究多集中于大田农作制度的范围，并也取得了丰硕的成果。但是对设施条件下不同类型种植体制资源高效利用的基本理论和基本规律等涉及农作制度方面的研究未见报道。

进行设施农作制度构建的理论及技术体系研究，可以较好地解决高产高效设施栽培的理论及技术问题，充实农作学的理论及技术体系，有助于促进农作制度持续高效发展，有助于缓解人口增加与资源短缺的矛盾，有助于西部地区退耕还林、生态重建工程的实施，有助于农业生产结构调整与农民增收，有助于实现有限资源生产力的持续提高。

（三）设施农作制度研究的内容

随着我国设施农业的迅速发展，研究与之配套的设施农作制度的理论及技术体系势在必行。设施农作制度是农作学科的一个新的研究领域，应从以下几个方面进行深入研究：

1.设施农作制度构建的理论研究

(1) 设施条件下强化植物生活要素调控力度的机理

主要研究设施条件下植物生活要素之间的互作效应及其对作物生长发育的影响，揭示生物生长发育的障碍因素，探索设施条件下作物高产高效栽培和环境条件综合调控的理论基础。

(2) 设施条件下不同类型种植体制资源高效利用机理及模式

主要研究设施条件下的资源生产潜力，探求设施条件下不同类型种植体制资源高效利用的机理及模式。

(3) 构建设施农作制度的理论体系

主要研究集约高产高效设施农作制度构建和持续发展的认识基础。

2.设施农作制度的技术体系研究

(1) 设施条件下的作物种植制度主要研究设施条件下的作物布局、轮作连作、茬口安排、茬制、立体种植、种植方式等一系列技术措施。

(2) 设施条件下的作物生活要素综合调控制度主要研究在栽培设施内，如何为作物创造最适宜的光、热、水、气和土壤养分等环境条件的综合调控技术和措施。

（四）设施农作制度研究方法

运用计算机自动采集数据系统及人工观测相结合的方法，获取设施条件下光、温、水、气、肥等植物生活要素之间互作及作物的生长发育和生理变化等方面的基础资料；通过定位试验、公式概算和数学模型模拟、分析比较相结合的方法研究设施条件下光、温、水等资源的变化规律、特点及其生产潜力；通过统计分析、数学模型模拟等手段研究植物生活要素之间的耦合性、互作效应、以及与作物生长发育的关系，揭示生物生长发育的障碍因素，为构建集约高产高效设施农作制度奠定基础。

综合自然条件、社会需求、农业设施类型、作物品种、管理技术等方面的因素，借助农作学、农业生态学、作物栽培学、农业气象学、农业系统工程学、材料学等相关学科的基本理论，采用宏观研究与微观研究相结合、定性分析与定量研究相结合、定位试验与调查研究相结合、统计分析与数学模型模拟相结合的方法，确立设施农作制度构建的理论和技术体系。使本文所形成的认识能够用于指导我国设施农业的高效持续发展。