三、影响农业生产布局的因素

影响农业生产布局的因素包括自然条件、技术条件和社会经济条件等方面,其中最直接的是自然条件。但是一个地区的自然条件很少只适合发展一种作物,而是存在着发展多种作物或部门的可能性。在这种情况下,往往就要由技术条件来决定,同时还要根据社会经济条件和生产力发展水平,根据主要农业部门或作物的经营特点,去综合评价各种条件的优劣和相对的利用价值。

(一)自然条件

影响农业布局的自然条件,主要是气候、地形、土壤等方面。1.气候条件

气候条件是影响农业生产的重要条件,包括太阳辐射、日照时数、热量、水分和空气等。

  1. 热量

空气冷热的程度叫气温。在一定意义上,可用它表示一个地区的热量水平。因此,气温对作物的影响实际上就是热量对作物的影响。

三基点温度:任何一种作物的生命活动,都有三基点温度——最低、最高、最适温度。在最适温度范围内,作物生长快而健壮。当温度达到最低温度或最高温度时,作物停止生长发育,但不会死亡。如果温度继续降低或升高就会发生不同程度的有害影响,直到致死。但对于不同作物或同一作物的不同发育时期来说,三基点的温度也是不同的。如水稻出苗的最低温度是10~12℃,最适温度是 26~32℃,最高温度是 40~42℃。麦类(小麦、大麦、黑麦、燕麦)发芽的最低温度为 1~4℃,最适温度为 20~25℃,最高温度30~32℃。一般来说,最适温度较为接近作物生育的最高温度而远离最低温度。

农作物光合作用的三基点温度与呼吸作用的三基点温度是不同的,一般,作物光合作用比呼吸作用的最适温度偏低,光合作用的最低温度为 0~5

℃,最适温度为 20~25℃,最高温度为 40~50℃;而呼吸作用的最低温度为零下 10℃,最适温度为 36~40℃,最高温度为 50℃。作物只有当光合作用制造的有机物质多于呼吸作用所消耗的有机物质时,才有有机物的积累。所以当温度超过光合作用的最适温度以后,光合作用率下降,而呼吸率仍然增加,有机物质的积累则减少;若温度继续增高,将逐渐变到消耗大于积累,

所以温度过高对作物生长是不利的。

活动积温和有效积温:在作物生长的某一个时期或全生育期中,高于生物学最低温度的温度叫活动温度。活动温度与生物学最低温度之差叫有效温度。有效温度是对作物生长发育有特别积极影响的温度。

活动积温是作物全生育期或某个发育时期内活动温度的总和。而有效积温是作物全生育 期或某个发育期内有效温度的总和。例如玉米的生物学最低温度是 10℃,某天实际气温为 15℃,第二天为 17℃,第三天为 14℃,第四天为 9℃。则四天的活动温度为 15℃、17℃、14℃,而 9℃小于生物学最低温度,不算活动温度,四天的活动积温是 15+17+14+0=46℃。有效温度则分别为 5℃、7℃、4℃,有效积温为 5+7+4+0=16℃。

农业界限温度:它是指示农作物生长发育及田间作业的温度。它和作物生长发育及田间工作密切结合在一起,是进行农业气候区划和耕作改制中经常采用的一种热量指标。一般常用的农业界限温度有 0℃、5℃、10℃、15℃、20℃等,这些界限温度的持续日数及积温对农业生产有重要意义。例如:

0℃:春季日平均气温稳定地通过 0℃的初日,表示冬季已过,土壤开始解冻,田间作业开始,早春作物春小麦和春油菜播种,冬小麦开始返青。秋季日平均气温稳定的通过 0℃的终日,则冬小麦停止生长,土壤冻结,田间操作停止。稳定通过 0℃的初、终日之间持续日数称为温暖期或可能生长期, 其积温称为总热量或可利用积温,它反映了一地区的总的生长期和全部的热量资源,是评定地区农事季节和热量多少的一个指标。

10℃:日平均气温稳定地通过 10℃的初日是喜温作物,如水稻、棉花、花生等的开始播种和生长开始期,是麦类作物开始积极生长的界限。其终日为喜温作物的停止生长期。稳定通过 10℃的初、终日基本上与初、终霜冻出现和终止日期相一致。因此从 10℃初日到终日之间的持续日数及积温为喜温作物的生长期或活跃生长期和可利用的热量,是评定地区喜温作物生长期长短和热量多少的指标。

  1. 太阳辐射

植物通过光合作用生长发育,每一株植物都象一个“绿色工厂”,它的能源就是太阳能,主要原料是水和 CO2。绿色植物依靠太阳能将水和 CO2 制成富有能量和营养的葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质。因此,农业生产的实质就是转化太阳能。农业生产的各种产品,都是太阳潜能的表现状态,是人类赖以为生的基本生活资料来源。所以,太阳能是地球上一切生命活动的主要能量来源。在所有气候因素中,太阳辐射对农作物的生长发育起着最直接和最大的影响。它以光照时间、光照强度和不同的光谱组成等方面对作物生长发育产生影响。

光照强度与光合作用:光照强度是指单位水平面积上单位时间内所接收到的太阳辐射的能量(短波和长波辐射能量)。单位面积多用平方厘米或平方米;单位时间多用分,有时也用日、月或年;能量单位多用卡。光照强度的大小,直接影响作物光合作用的强弱。在一定的光照强度范围内,光合作用的强度随着光照强度的增加而增加;但是光照强度增加到一定程度以后, 即使光照强度再增加,光合作用也不会增加,这种现象称为光饱和现象。如果光照过弱,会使植株生长细弱,影响根系发育,造成作物倒伏等。

实际上作物开始进行光合作用时所需要的光照强度是很小的,弱光照下

(即使在煤油灯下)也能缓慢地进行光合作用。因此,在一般的自然条件下,

光照强度都能满足作物光合作用之所需的。

光照时间:气象上常用日照时数和日照百分率来表示光照时间。日照时数是指每天从日出到日落,太阳光直接照射到作物(或地面)的时数,可按日、侯、旬、月、季、年统计。日照百分率是指某一月(或季、年)内实际的日照时数与可照时数的百分率。可照时数即理论最长日照时数。根据作物对光照长短的反应,可把作物分为以下三种类型:

短日照作物:这类作物只有在日照长度小于某一时数时才能开花;若大于某一时数,则停止或延迟开花。水稻、玉米、大豆、高粱、甘蔗、谷子、棉花等原产于热带和亚热带的作物均属这种类型。

长日照作物:这类作物只有在日照长度大于某一时数时,才能顺利开花; 如果昼短夜长,则延迟开花。小麦、大麦、燕麦、豌豆、油菜,还有甜菜、亚麻、马铃薯、洋葱、菠菜、大蒜等原产于温带和寒带,从早春到夏末之间开花的作物均属此类。

短日照作物与长日照作物的日照时数界限不易截然区分,但一般以 12~ 14 小时为界限。即:短日照作物在某一时期(光照阶段),一般要求每天的日照时数小于 12~14 小时,长日照作物则要求大于 12~14 小时。

中间型作物:这类作物开花受日照长度的影响不明显,在长日照或短日照条件下,都能正常开花,如黄瓜、蕃茄、荞麦等属此类。

  1. 水分

水是植物生存和发展的先决条件,是植物制造有机物质的原料,也是植物体的主要部分。一般植物体的含水量为其鲜重的 80~90%,蔬菜、瓜果甚至在 90%以上。水是碳水化合物中氢的来源,既参加能量储藏,又起着植物体内养料和有机物质的输送作用。植物蒸腾作用、光合作用、呼吸作用,细胞体内一系列的生物化学变化都离不开水。所以水分条件适宜与否,对作物的生长发育,产量的高低,品质的优劣,都有重要的影响。

植物在生命活动中吸收大量的水分,除一小部分用于制造有机质外,其余绝大部分用于蒸腾。作物每合成 1 克有机物质所蒸腾的水为:水稻 500~ 600 克,棉花 650 克,小麦 450~600 克,玉米 250~300 克,大豆 310~430克。缺水对作物的新陈代谢及产量影响最大的时期称为需水敏感期,或叫“水分临界期”,此期中作物的耐旱力最差。各种作物需水敏感期早迟、长短不一致,一般来说,大多数作物的需水敏感期都在生殖器官形成的开花前夕。水也是家畜机体的重要成分。成年家畜体内的水约占体重的 2/3,幼畜

的体内还要多一些,若失去 20%的水分就难以生存。水更是水产业发展的基础。可见农业各部门的生产布局与水有密切的联系。

土壤水分是植物所需要水分的主要来源。降水是土壤水分贮藏累积的主要来源。

进行农作物生产布局时,可利用当地的全年降雨曲线(多年平均值)图分析水分条件。从曲线图上可以得知全年降雨量,年降雨量在 250 毫米以下地区若无灌溉条件,一般难以进行耕作;年雨量为 250~500 毫米的地区,若无灌溉条件就只能种旱作。再根据雨量的逐月变化,对照作物生长发育不同阶段对水分的不同要求,即可分析布局何种作物较为适宜,是否须建设排灌工程也可以利用来判断雨、旱日(一天有 0、1 毫米的雨量即为雨日)的长短。

雨量变率是最大或最小降雨量与平均值的百分比。降水强度指单位时间内的平均降水量。两者为 10 毫米/时、10~50 毫米/时,都为暴雨。这两个

指标对农业生产的影响也很大。雨量变率与农业减产成正比,一般雨量少的地区变率反而大。雨量变率在 25%以上时,作物就可能受害;若在 40%以上, 则必须加以人工补救。除年变率以外,还要注意季节变率。如暴雨会引起山洪、水土流失,甚至直接伤害植株,其水量的利用价值作用较小。

湿度过高会使谷类成熟延迟,甚至会引起子粒发芽变坏,也会影响昆虫对果树的授粉工作。橡胶的正常生长要求相对湿度在 80%以上。而在生产上有些植物对水分有特殊要求,如晨雨影响割胶等。因此应分别予以评价。

  1. 空气

由于空气有“含碳性”和“运动性”两个重要的特性,所以空气是农作物生产的一个重要因素。

空气中蕴藏着农作物的“粮食”——CO2。空气中的二氧化碳浓度很稀薄,约含万分之三,即 300 PPM(1PPM 是百万分之一)。大多数作物,主要指三碳作物,如小麦、水稻、大豆等,适宜的二氧化碳浓度为大气中的 1~4 倍。

农作物所需要的二氧化碳主要来自高层大气,晴天它得靠 150 米高空的CO2 来补充,才能供应作物的光合作用的需要。土壤呼吸作用提供的 CO2 只占光合作用需要量的 1/10 左右。农田的 CO2 主要是靠空气输送供应。

空气及其运动的特征,是作物生产力的一个重要因素,空气的运动,能输送新鲜的空气,供给作物以“粮食”(CO2),还将蒸腾蒸发的水汽和多余的热量及时地散发出去。

2.地形条件

各种不同的地貌形态,如山地、丘陵、高原、盆地、平原、沼泽、洼地, 都直接影响农业的生产和布局。一般以地形的高度、坡度、坡向、地面切割程度等因素的影响最明显。

  1. 高度

随高度增加,气温降低,水汽减少(迎风坡除外),地面辐射增加,温差大,日照强而长,还能使气团变形,改变风的性质,影响降水,因此出现农业生产垂直布局的现象,平地布局中的用地矛盾有时可以从垂直布局中得以解决。如果绝对高度太大,终年积雪就难以利用。此外,相对高度对劳动生产率、农业机械使用都有影响。

  1. 坡度

坡度在 15°以上的地区难于使用大型机械;在 30°以上地区,小型机械及大役畜难以使用;在 45°以上地区,人畜难以活动。根据概略的统计:坡度为 8°时,履带式拖拉机的生产率比理想平原时的生产率降低 13~15%, 而燃料费增加 12%;坡度为 6°时,用联合收割机收割,生产率要降低一半, 而燃料费亦增加一倍。可见,坡度影响着耕作的难易程度,从而反映在劳动生产率上。虽一定的坡度有利于自流灌溉和排水,但对水土流失、梯田设置、太阳的入射角有不同的作用,进而影响农产品的产量和质量。

  1. 坡向

影响到接受日照、辐射,进而影响水分状况。北半球一般南坡日照时间长,作物生长好,产量高;北坡则相反;东、西坡则处于居中地位。

  1. 地面切割程度

影响着机械化和水利化。田面展宽不超过 15 米时,拖拉机很难迂回。如黄土高原沟壑地区,机械化的程度就不易提高。

此外,小地区的农业布局还受微地貌的影响。3.土壤条件

土壤是农作物生长的基础,其结构、肥力、深度、化学成分、酸碱度, 对农作物的生长和布局都有一定的影响。例如,具有团粒结构的土壤,能保证植物不断地得到养分和水分。使农作物不断增产。土壤的种类和肥力的高低。直接影响到农作物的生长发育和产量。土壤的深度对团粒结构的形成, 保存土壤中的水分和空气、温度,保证有机质与矿物质分解并供给作物吸收利用等都有极重要的意义。深耕深翻能迅速加厚耕作层,扩大植物吸收养分的领域,减少病虫害,增加肥力,因此是提高农作物产量的有效措施之一。但由于心土土层往往结构、肥力均较差,在深耕的同时,必须注意因地因作物制宜,采取深耕与调节土壤水分、增施肥料相结合的办法。

总之,自然条件对农业生产和布局的影响是深刻的,对自然条件进行农业评价,除了按各个自然要素进行分析外,还应以地区为单位对农业自然条件进行综合评价。在评价中,应当注意到,随着科学技术水平的不断提高, 农业生产对自然条件依赖的程度会愈来愈小,人们利用、改造自然的能力将愈来愈大。

(二)技术条件

影响农业生产布局的技术条件主要包括农业工艺技术、农业技术装备和劳动素养等三方面。农业生产工艺技术包括良种培育、作物栽培、技术经验、农业技术管理、植物保护、灌水施肥技术等,其中对农业布局影响较大的是良种培育。一个新的优良品种的出现能促进产量的显著提高,而且作物新品种往往具有一些适合新环境的生物学特性,因而常引起农业分布的变化。

农业技术装备包括犁耙、整地、播种、施肥、中耕、排灌、收割、脱粒、除尘、烘干、储藏以及水果、林业及畜牧业生产装备等各种机械设备。运用现代技术装备,能大大提高劳动生产率。

劳动素养,系指劳动者的文化素质、劳动技能和精耕细作的水平而言。一般来说,劳动者的文化素质高,劳动技能操作熟练,能掌握比较先进的农业生产技术,则有利于良种培育和先进技术装备的使用;精耕细作,实行集约化生产,有利于提高劳动生产率,实行商品性生产等等。

所以技术条件的改进,可以改变人与自然的关系,减轻农业生产对自然环境的依赖,从而引起农业布局面貌的变化。

随着社会发展和科学进步,世界农业科技领域正在酝酿着一系列重大变革。其主要的趋势是:

  1. 由“平面式”向“立体式”发展

为了在有限的土地上获得大量农产品。主要途径之一是巧妙利用各类作物在生长过程中的“空间差”和“时间差”,进行错落组合,综合搭配,构成多层次、多功能、多途径的高效生产系统。例如高矮间作、长短套种、喜萌与喜光共生的农农式、农林式、农牧渔式、农果蜂式等。如法国一位著名园艺家提出:葡萄园内套种黄瓜并养蜂可以明显提高产量。因为黄瓜苗会分泌葫芦素 c、九碳链等化学物质。对葡萄常见病虫害有抑制作用,而蜜蜂授粉则能显著提高产量。

  1. 由“石油型”向“生态型”发展

生态农业是以生态学基本原理为指导。根据生态系统内物质循环和能量转化规律建立起来的一个综合型生产结构。如匈牙利最大的“生态农业工厂”

是一座玻璃屋顶的庞大建筑物,地上的作物郁郁葱葱,收获物被送进车间加工,其废渣转入饲料车间加工后再送到周围的牛栏、羊舍、猪和鸡棚,畜禽粪便则倾入沼气池。这家工厂的全部动力,都来自沼气和太阳能。它可为 10 万人的城镇供所需的粮食、禽蛋肉及蔬菜。专家认为,生态农业是一种久兴不衰的生产方式。它的种种模式将在未来的农业生产中占主导地位。

  1. 由“自然式”向“设施式”发展

现在,农业生产一般在露天进行,经常遭受自然灾害的袭击。未来农业将会由大量现代化保护设施来武装。如日本兴起的无土栽培、植物工厂、气候与灌溉自动测量装备等。日本最大的植物工厂 CRIEPI,其面积为 1000 平方米,每天能自动生产各种蔬菜 500 千克。有人预测,在未来的 20~30 年内,将有相当部分的农作物由田间移到温室,再由温室转到自控式环境室。这样,农业将按需要实行全年播种,全年收获。

  1. 由“机械化”向“自动化”发展

农业机械化给现代农业带来了很大活力,特别是在解放劳动力上作出了很大贡献。然而随着计算机的发展,这些机械将要进一步发展为自动化。例如,法国农户约有 5%拥有个人电脑,美国已有 10%的农场主使用计算机。据预测,今后“超级智能机器人”将参与农场的一切管理,并且完成各种农活。

  1. 由“农场式”向“公园式”发展

到了 21 世纪,农业将趋向可供观光的公园场所发展,目前荷兰正在朝这个方面努力。这种公园完全是自然景色,空气新鲜。布局艺术,游人除观景赏奇外,还能尽情品尝各种奇花异果,令人心旷神怡。

  1. 由“化学化”向“生物化”发展

现代农业已经普遍使用化肥、农药、除草剂和各种激素,可以说进入了化学时代。然而专家认为,随着基因工程等生物技术的发展,这种局面正在发生变化。最近,美国农业部指出:“生物化”农业正以不可阻挡之势发展, 到 21 世纪,目前的化学农业将被生物农业所取代。

  1. 由“单向性”向“综合性”发展

在欧洲,农业专家们认为,鉴于有机农业、生态农业等仅代表了未来低输农业的一种极端类型。建议发展一种综合性农业作为未来农业的主导方向。其特点是:土肥方面不同于生物农业完全施用有机肥,也不同于常规突出使用无机肥,它既用有机肥、绿肥、秸杆还田,也配用无机态氮、磷、钾肥料;此外,在杂草控制、病虫害防治等方面均建议科学地综合治理;并且综合农业还应对经济、就业、环境、自然、景观、食物品质及社会福利等方面加以综合考察和安排。

(三)社会经济条件

社会经济条件对农业生产发展和布局的影响,主要表现在下列几方面: 1.国民经济的需要及市场需求

国民经济对农产品的需求,决定着农业生产布局的基本特征。因此,国民经济对农产品的需求主要表现在:人口增长与消费水平提高对粮食与副食品的需要,工业生产对各种农产品原料的需要,出口的需要,农业生产(种子、饲料等)及国家储备的需要等。以及市场对农产品的各种需求。

  1. 工业及城市条件

农业与工业、城市的内在联系,要求农业为工业、城市、工矿区提供粮

食、副食品、原料、劳动力和市场;而农业的发展及其现代化,则有赖于工业的支援与配合。因此,工农业的生产与布局,在地区上必须互相结合、协调发展。

一般来说,在分析工业与城市对农业布局影响时,应考虑以下几个方面:

①分析所在地区内工业、城市的规模与性质对农业的影响;②分析农业机械、农业动力、农业化学、农副产品加工和饲料工业等工业部门可能为农业提供的生产资料的种类、型号、数量和质量,并作出评价;③分析工业和城市对农业适应的状况,并对发展远景进行评价。

  1. 交通运输条件

交通运输,一方面可以为农业生产输送各项必要的生产资料;另一方面, 它又可以把农产品送到消费区,推动农业商品生产的发展,促进农业生产的区域化、专业化。

从交通运输条件对农业生产和布局的影响来说,交通运输业的发展水平直接关系到工业对农业的支援及其规模,也影响到发展商品农产品的可能性和规模。同时,农业内部各部门之间以及各个农业区之间的经济联系,也必须通过交通运输业来实现。

  1. 劳动力条件

劳动力资源对农业生产布局的影响主要有:劳动力资源地区分布的不平衡性和各地区居民劳动素养的差别;在一定技术水平下农业部门对劳动力的不同要求和各地区劳动力的保证程度;劳动力资源的部门分配和利用效率, 劳动力利用季节平衡,以及在不同技术发展阶段与劳动力供需平衡的可能变化等等。

  1. 农业生产与布局的原有基础

这包括一国一地区农业生产与布局原有历史与现状。任何地区的农业生产与布局,均有其历史原因和一定的历史继承性,所以必须充分注意原有历史基础对农业布局的影响。对于原有历史基础中有利于农业合理布局的因素,应当科学地加以继承和发扬;而对于其中不利于今后农业生产与布局的因素,则应加以摒弃和改造。而农业生产与布局的现状,则反映着农业生产已经达到的水平和规模,对农业资源开发利用的程度,以及农业生产结构和农业地区分布的状况,这也是论证农业布局新方案时所应当充分考虑的必要依据。