保护性耕作技术的

三、保护性耕作的定义及方法原理
• 保护性耕作技术是指在能够保证种子发芽的前提 下，通过少耕、免耕、化学除草技术措施的应用， 尽可能保持作物残茬覆盖地表，减少土壤水蚀、 风蚀，实现农业可持续发展的一项农业耕作技术。 • 保护性耕作法的基本原理是:增加地面粗糙度，改 良土壤结构，提高土壤肥力和透水贮水能力;增加 地表植被覆盖度，拦截降雨，减少水分蒸发，增 加地表水的入渗时间，防止径流的发生，减少土 壤的流失和吹逸，达到保水保土、培肥地力和高 产稳产的目的。
• 加拿大主要研究并实施免耕播种、秸秆残茬处理、 土壤深松等机械化保护性耕作技术，并以土壤深 松技术为核心技术措施。 • 前苏联20世纪50年代试验用无壁犁深松 (35~40cm)或浅松(12~18cm)代替传统有壁犁耕作 法,小麦留茬20 cm,地表保留80%左右的根茬和残 株,用茬地播种机直接播种。 • 日本20世纪40年代开始研究水稻旱地直播,90年代 初配套机具与农艺成熟,其做法是用少耕播种机实 施土壤旋切、碎土、播种、施肥等工序一次完成 种植稻麦,行间大面积不耕并以残茬覆盖。
二、国内外研究进展
2.1 国外研究进展
• 国外形成以免耕、带状耕作、垄耕、草田轮作和 覆盖耕作等为主要形式的保护性耕作技术。 • 美国从技术到机具及除草剂等方面，尤其在降低 耕作强度和增加地表作物残留物覆盖方面作了大 量研究试验，目前田间作业次数由7~8次减到1~3 次。 • 澳大利亚重视免耕、少耕及秸秆覆盖、倒茬轮作 等保护性耕作技术的研究，目前旱作农区田间耕 作基本上用翼形铲取代了铧式犁，秸秆还田覆盖 已受到农业生产者的青睐，许多农场作物倒茬轮 作以有效辅佐免、少耕技术。
• 4.3保护性耕作关键技术与机具 • 保护性耕作工艺体系有多种多样，但其中包涵关 键技术及其作业机具主要有下列几种: • 4.3.1免耕施肥播种技术与机具。单梁或双梁布置 的靴式、滑刀式、圆盘式开沟器半精密播种的免 耕施肥播种机，以及驱动灭茬免耕施肥播种机。 • 4.3.2秸秆、残茬与表土处理技术与机具。 主要有 秸秆粉碎还田机，或带碎草功能收获机，传统的 旋耕机和圆盘耙。 • 4.3.3深松技术与机具。 目前常用的深松机有全方 位深松机、柱铲式深松机以及翼铲式深松机。 • 4.4.4草、虫害控制技术与机具。 草虫害控制机具 主要采用通用植保机具。
四、保护性耕作的技术内容
• 4.1 保护性耕作的主要技术内容包括四个方面: • 4.1.1 改革桦式犁翻耕土壤的传统耕作方式，实行 免耕或少耕。免耕即除播种之外不进行任何耕作; 少耕包括深松与表土耕作，深松就是疏松深层土 壤，基本上不破坏土壤结构和地面植被。 • 4.1.2 利用作物秸秆残茬覆盖地表，在培肥地力 的同时，用秸秆盖土、根茬固土，保护土壤，减 少风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高天然降雨利 用率。 • 4.1.3 采用免耕播种，在有残茬覆盖的地表实现 开沟、播种、施肥、施药、覆土镇压复式作业， 简化工序，减少机械进地次数，降低作业成本。 • 4.1.4 改翻耕控制杂草为喷洒除草剂或机械表土 作业控制杂草。
• 经过60多年的发展，特别是近20多年的发 展，保护性耕作研究在世界范围内已相当 深入，经历了“免耕法”到以“免耕法” 为基础，以配套机具为支撑的集秸秆残茬 覆盖、少免耕、深松、地表作业及水肥管 理和病虫草害防治等技术为一体的机械化 保护性耕作技术体系的发展历程。我国在 单项技术、农艺试验、技术模式及技术效 益等方面作了大量研究，形成了适合我国 的旱作区保护性耕作农艺技术体系，并在 小型配套机具研发方面取得重大突破。
• 保护性耕作技术包涵技术体系和作业机具 两部分。 • 4.2 保护性耕作工艺体系。 因秸秆覆盖方 式(粉碎覆盖、站秆覆盖、倒秆覆盖) 和表土 处理方式(浅旋耕、耙、苗带旋拼)的不同， 以及新增深松、镇压等作业，根据目标地 区的具体条件选配适宜的覆盖方式、表土 处理方式和是否需要增加深松、镇压作业， 由此形成了多种保护性耕作工艺体系或模 式。 • 1 免耕碎秆覆盖体系。 • 2 免耕整秆覆盖体系。 • 3 深松碎秆覆盖体系。
2.2 国内研究进展
• 国内的研究与应用以残茬(秸秆)覆盖耕作、深松 耕、少(免)耕较为普及,以土壤耕作与覆盖技术组 装为主要形式,如:浅旋覆盖、灭茬覆盖、重耙覆盖、 高留茬免耕、深松覆盖、免耕覆盖、立杆铁茬播 种、秸秆粉碎免耕播种、秸秆粉碎还田少耕播种、 留茬深松膜侧沟播、留茬免耕膜侧沟播、碎秆+表 土作业(包括深松、免耕+播前耙及深松+播前耙) 等,着重研究农艺技术本身及其对土壤养分、土壤 温度、土壤生物群落结构、土壤水分动态和产量 的影响及生态经济效益的评价等方面。在少免耕、 等高耕作、沟垄耕作等保护性土壤耕作,留茬覆盖 和秸秆覆盖等覆盖耕作及间套混、轮作、复种和 休闲填茬等方面有了长足发展。
• 3.2 施肥问题。施用农家肥是个大问题,地表 施用既浪费且肥效又差,也使耕地变劣,还缺 少混埋农家肥配套机具。 • 3.3 低温问题。秸秆覆盖形成土壤低温,推延 播期甚至影响产量等,研究表明:免耕使早春 地温降低2-10℃，国内研究认为低温直接 影响小麦返青和早期生长,覆盖过多使幼苗 发黄、苗质差,分蘖推迟且减少,直接导致了 有效穗数减少和产量下降。
Biblioteka Baidu 五、现行保护性耕作技术存在的问题
• 1、缺乏针对不同作物专用的配套机具,且已有机 具性能不尽完善,如播种精度不高,实践操作中出现 漏播或重播、肥料下料不匀以及不下种等情况,还 如免耕播种机作业时的堵塞问题等。 • 2、缺乏保护性耕作的区划研究。我国地域辽阔, 各地区在自然条件、经济水平上存在着相当差异, 反映在采取农业生产形式、耕作制度等方面具有 多样化特征。虽然一些地方保护性耕作技术比较 成熟,尤其对免耕有了较大面积推广,但其适宜区并 不明确; 部分地区对保护性耕作技术做出试行规范, 但大部分地区依然还缺乏相应的技术规程。
六、发展前景
• 国内外大量的科学研究业己证明，保护性耕作技术具有保 水保土、促进农业生产发展和改善生态环境等多重功效， 是当今世界上应用最广、效益最好的一项旱地农业耕作技 术。 • 生产农机的企业将从机具的生产、推广和服务中获得自己 的经济利益;农民将从节省种子、降低作业成本和增加产 量中增加收入;而国家最为关心的生态环境建设和农业的 可持续发展问题将从中得到重要解决途径。保护性耕作是 以保护资源、保护环境、实现农业可持续发展为出发点, 将生态、经济和社会效益三者很好地结合,发展保护性耕 作是提高耕地质量、增强农业综合生产能力、保护环境、 促进农民增收、推进农业可持续发展的重要措施。可以肯 定这项技术在我国将得到快速发展,具有巨大的推广前景。
• 3、存在一些技术问题。 • 3.1 杂草防除不力,尚缺乏对除草剂使用方式、 施用时间、用量等的专门研究,对一些伴生 的恶性杂草因缺乏专用除草剂而不能有效 防治。同时实施覆盖时会带来一些病菌和 害虫。 而且有随免耕覆盖年限的增加，危 害率也增加的趋势。而这一情况反过来又 加大了农田农药的施用量，会造成一定的 环境的污染。
保护性耕作技术的研究进展
• • • • • • 一、前言 二、国内外研究进展 三、定义与原理 四、保护性耕作的技术内容 五、存在的问题 六、发展前景
一、前言
• 上世纪30年代 美国在全世界率先开展保护 性耕作研究，继美国之后，加拿大、墨西 哥、巴西、澳大利亚、俄罗斯、以色列、 印度等国相继开展保护性耕作研究和推广。 • 我国上世纪80年以来，沙尘暴发生频率和 强度呈明显增长趋势。以环境保护和农业 的可持续发展为目的的保护性耕作开始受 到广泛关注。