第二章 农业土壤与耕作

图1-2 古代用于耕—耙—耖的耕作畜力机具 （a）曲辕犁 （b）水田耙 （c）耖
第一节土壤耕作方式与机具
• 土壤耕作的目的 • 土壤耕作的方式 • 土壤耕作机具 • 对耕作机械的农业技术要求
• 土壤耕作的目的 改善土壤耕层结构和理化性状，提高土壤肥力、消灭
病虫杂草 。
土壤耕作方法：又称土壤耕作制度，是指根据植物对土壤 的要求和土壤的特性，采用机械或非机械方法改善土壤耕 层结构和理化性状，以达到提高土壤肥力、消灭病虫杂草 的目的而采取的一系列耕作措施，它是提高农作物产量的 重要措施之一。
• 土壤耕作分类：常规耕作方法，少免耕法。
常规耕作法又称传统耕作法或精耕细作法。通常指 作物生产过程中由机械耕翻、耙压和中耕等组成的土壤耕 作体系。
少耕通常指在常规耕作基础上减少土壤耕作次数和强 度的一类土壤耕作体系。
免耕是免除土壤耕作，直接播种农作物的一类耕作方 法。
土壤耕作的方式
耕地、整地和中耕
犁底层
心土层
0-3cm，水废气热与大气交换，保护种子 3-10cm，种子发芽层，下层供水，上层供气保水，变温不剧烈
10-25cm，根系生长，吸收水费主要层次，水肥供应充足，有一定通气，温 度、环境稳定 25-40cm，犁底层，密，1.5g/cm3，积累盐分，阻碍根系生长，旱地需破
40cm以上， 生土，保蓄雨水
γ W （kN / m3） V
M V
(g / cm3)
（2体）积土的粒重容量重和γs质与量土，粒即密度ρs 是指土壤中固体颗粒单位
γ S
WS VS
s
Ms Vs
( kN / m3 ) (g / cm3)
其中：M=W/g
(3) 土壤含水量ω 土壤含水量又称为土壤绝对湿度，是指土壤中的水重与固体颗 粒重之比，通常采用百分比表示。
第二节 耕层土壤的物理力学性质
• 耕层土壤的形成 • 耕层土壤的组成 • 耕层土壤的物理性质 • 耕层土壤的力学性质
土壤：
耕层土壤的形成
土壤是指地球陆地表面风化的和散碎的外壳。是开始从岩石受物理和 化学的崩解和分解过程，同时受到大量生物相关的和积累残余物的影 响而形成的。
土壤是指覆盖于地球陆地表面，具有肥力特征的，能够生长植物的疏 松物质层。
中。
图1-4 土壤组成分（容积百分数）
耕层土壤的物理性质
（a） （b）
（c）
图1-5 土壤的三相图
（a）实际土壤 （b）土壤的三相图 （c）各相 的体积和重量
土壤的体积V可表示为： V=Vs+Vw+Va
土壤的重量W可表示为： W=Ws+Ww+Wa 或 W≈Ws+Ww，Wa≈0
（1）土壤容重γ与土壤密度ρ 是指土壤单位体积的重量和质量
土壤是一种非均质的、多相的、颗粒化的、分散的、多孔的系统。
耕作土壤又称“农业土壤”，是指自然土壤通 过人类长期的农业生产活动和自然因素综合作用， 造成适于农作物生长发育的土壤。
耕作土壤的耕层可分为表土层、播种层（种床 层）、稳定层（根床层）、犁底层和心土层。
表土层
播种层 （种床层）
稳定层 （根床层）
WW 100％ WS
(4)土壤干容重γd 是指土壤的固体颗粒重量与土壤的总体积之比，即土壤在烘干 状态下的容重
γ d
WS V
( kN / m3 )
(5)土壤饱和容重 是指土壤中的孔隙被水全部充满时的容重
γ sat
VS
VV ·γW V
( kN / m3 )
(6)浮容重（或称浸水容重）γ′ 是指土壤浸没在水中受到浮力作用的容重
• 土壤耕作机具
耕地机具 是指对整个耕作层进行耕作的机具，用于对土 壤的耕翻和松土。主要包括犁、旋耕机、机耕船、水田耕 整机、深松机等。 整地机具 是指对耕作后的浅层表土再进行耕作的机具。 主要包括镇压器、平地机、秸秆还田机、盖籽机等。 中耕机具 是指农作物苗期生长过程中进行的田间耕作机 具。主要包括中耕机、开沟机等。
图1-3 耕作土壤的耕层
耕层土壤的组成
土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤 水分）、气相（土壤空气）等三相物质组成的， 它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有 机整体。
固相 固相主要是矿物质、有机质，也包括一些活的微生物。 土壤水分 土壤水分是土壤的重要组成成分之一 。 土壤空气 土壤空气主要来自大气，存在于未被水分占据的土壤孔隙
sat w
(kN / m3)
(7)孔隙比e 是指土壤中孔隙的体积与固体颗粒的体积之比，即
e VV VS
(8)孔隙率n 又称为孔隙度，是指土壤中孔隙体积与总体积之比，即
n VV 100％ V
显然：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
n e 1 e
（9）饱和度Sr 是指土壤孔隙中水的体积与孔隙体积之比，即
• 对耕作机械的农业技术要求
对耕地机械的农业技术要求 ：良好的翻耕和覆盖性能；耕深一致， 沟底平整；不漏耕、不重耕、耕后地表平整。 对整地机械的农业技术要求 ：整地后地表平整、土粒细碎；深度均 匀一致；整地后土壤既要有一定的松软度又要有适宜的紧密度；不应 有漏耙、漏压的现象。 对中耕机械的农业技术要求：除尽杂草，不伤及幼苗；表土松碎且不 伤害作物的根系；土壤位移小，以利保墒；能满足不同的行距要求， 调节方便；中耕深度一致，行走直，不摆动，仿形性好。
耕地的目的 耕地是使用各种耕作机械对农田土壤进行耕翻和疏松， 为农作物种植和生产创造良好的条件。 整地的目的 耕地后土垡间有很大空隙，土块较大，地面不平，所以 还必须进一步进行整地。整地的主要作用是松碎土壤，平整地表，压 实表土，混合化肥、除草剂，以及机械除草等，为播种、插秧及作物 生长创造良好的土壤条件。 中耕的目的 中耕是指在农作物生产期间进行土壤耕作，其主要目的 是及时改善土壤状况，蓄水保墒，消灭杂草，提高地温，促使有机物 的分解，为农作物的生长发育创造良好的条件。
第一章 农业土壤与耕作
土壤耕作方式与机具 耕层土壤的物理力学性质
在原始农业的基础上，祖先创造出了灿烂的中华农耕 文明。在世界古代文明中，我国的传统农业曾长期领先。 那么，我国传统农业何以历数千年而长盛不衰?这是由于 我们祖先创造了一整套独特的精耕细作、用地养地的技术 体系 。
图1-1 古代用于耕—耙—耱抗旱保墒耕作畜力机具 （a）旱地犁 （b）旱地耙 （c）耱（又称耢、碌碡）