土壤耕作

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合,可以间隔深松,做到纵向虚实并存,节省动力; 深松耕可以打破翻耕形成的犁底层,利于降水入渗,
增加耕层土壤持水性能。
(3)深松耕可以保持地面残茬覆盖,防止风蚀,
减轻土壤水分的蒸发,雨水多时可以大量吸收和保
存水分,防旱防涝。
(4)盐碱地深松耕,可以保持脱盐土层位置不
动,减轻盐碱危害。 (5)深松耕的不足之处是翻埋肥料、残茬和杂 草的作用效果差,地面比较粗糙等。 (6)适合于土层深厚的干旱、半干旱地区,以
籽粒产量 Grain
根系生物量 Roots
(Mg/hm2) Barely-Chemozem typical heavy loamy 1.94 2.31 0.84
籽粒 :根系 Garin : Roots
2.05 1.79 1.14 1.16 1.17 0.99 Millet-Grey forest podzolized light loam 3.54 4.06 3.88 3.20 2.31 1.98 1.73 1.29 1.53 2.05 2.24 2.42
(一)基本耕作 1. 翻耕
翻耕是世界各国采用最普遍的一种耕作措施。
主要工具是铧式犁,先由犁铧平切土垡,再沿铧
壁将土垡抬起上升,进而随犁壁形状使垡片逐渐
破碎翻转抛到右侧犁沟中去。
(1)翻耕对土壤的作用 一是翻土,可将原耕层上层土翻入下层,下层
土翻到上层;同时也有翻埋作物根茎、化肥、绿
肥、杂草以及防除病虫害的作用。 二是松土,土壤耕层上下翻转后,使原来较紧 实的耕层翻松,对增加耕层厚度,增加土壤通透 性。
时间。
对于水田、低洼地、秋收腾地过晚或因水分过
多无法及时秋耕的,才进行春耕。
故有伏耕、秋耕和春耕三种类型。
北方地区伏、秋耕比春耕更能接纳、积蓄伏秋
季降雨,减少地表径流,对贮墒防旱有显著作用。
伏、秋耕比春耕能有充分时间熟化耕层,改善 土壤物理性状,能更有效地防除田间杂草,并诱发 表土中的部分杂草种子。 盐碱地伏耕能利用雨水洗盐,抑制盐分上升,
在或粘质土等,翻耕可深些。
②土层较薄,砂质土,心土层较薄或有石砾的
土壤不宜深耕。 ③水田翻耕深度不宜超过犁底层。
④在干旱、多风、高湿地区不宜深耕,否则会 造成失墒严重,提墒困难。
⑤翻地越深,生土翻到地面也越多,不利于作
物的生长发育。
⑥耕地深度还要根据农机具性能和经济效益而
定,畜耕的浅些,机耕的深些。 ⑦从耕地加深的增产效果和增加经济效益来看, 各种作物不同。
(3)翻耕方法
由于采用的犁,其犁壁形式不同,垡片的翻转
有全翻垡、半翻垡和分层翻垡三种 。
左:全翻垡 中:半翻垡
右:复式犁分层翻垡
图5—1 三种翻耕方法示意图
全翻垡:采用螺旋型犁壁将垡片翻转180°,翻
后垡片覆土严密,灭草作用强,特别适用于耕翻牧
草地、荒地、绿肥地或感染杂草严重的地段。但消
耗动力大,碎土作用小,不适宜熟耕地。
三 土壤耕作的实质(中心任务)
使水、肥气热等因素协调供应作物,关键 是土壤三相的比例适宜,土壤固相、液相、 气相在耕层达到合理的位置和结构,即耕 层构造的各要素之间比例协调。
• 耕层构造:是指耕层内各个层次中矿物
质、有机质与总孔隙之间及总孔隙中毛
管孔隙与非毛管孔隙的比例关系。
免耕0-5cm土壤横截面
草耕翻的翻耕工具。因为分层耕翻,具有垡片翻转
覆盖严密、减轻犁耕阻力的功效。还有使表层土壤
已经毁坏了的团粒结构,在翻转后处于覆盖严实的
欠缺空气的厌氧条件下,重新恢复团粒结构的能力。 这是威廉斯复式犁分层翻垡的主要目的所在。不过
复式犁耕作时运转技术要求较高,我国较少使用。
(4)翻耕时期 一年一熟或二熟地区,在夏、秋季作物收获后 以伏耕为主,秋收作物后和秋播作物前为秋耕主要
for seedling emergence and root penetration.
二、土壤耕作的任务
• 1.调整耕层三相比
• 2.创造深厚的耕层与适宜的播床 • 3.翻埋残茬、肥料和杂草 • 4.消灭病虫害
1.调整耕层三相比
作物对耕作层的要求
协调的水、肥、气、热的土壤环境 水气矛盾 水热矛盾 水肥矛盾 有关指标: 孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度 松紧度与容重、机械阻力
(6)翻耕后效
翻耕有一定的后效期,即翻耕创造的疏松耕
层能保持一定的时间。我国北方旱作农田翻耕后
有2—3年后效,灌溉农田有1—2年后效。因此,
土壤不必年年翻耕,否则矿质化过快,土壤养分
耗损大,且不经济。然而,为消除水田的还原性
毒害物质,水田连年翻耕仍属必要。
• 当前,我国耕翻深度,畜力犁一般为13-16cm,机引 犁为20-22cm。耕翻越深,耕作效率越低,成本越高 。因此,深耕时必须考虑到经济效益,目前以不超过 25cm为宜。不同国家对耕翻深度的看法也不同,美国 认为15-16m偏浅,英国、德国认为18- 20cm适中,日 本认为25-30cm偏深. • 总之,耕翻深度的确定要考虑气候、土壤状况、作物 特点与要求、农机具性能及经济效益等诸因素。由于 我国实施联产承包责任制后,每户农民的耕地规模较 小,机具动力也较小,造成土壤耕作深度均变浅。
土壤耕作
耕作学-土壤耕作与农田生态管理
2007-11-15
课前思考
• 1.什么是土壤耕作及土壤耕作的作用?
• 2.说说你所知道的土壤耕作技术类型和土 壤耕作制类型。
第一节 土壤耕作技术原理
Lipiec1 J. Int. Agrophysics, 2003, 17, 61–69
容重 Bulk density (Mg/m3) 0.95 1.15 1.35 1.06 1.24 1.34 1.51
免耕
凿耕 翻耕
24
16 11
78
52 53
Karlen et al
2. 创造深厚的耕层与适宜的播床
(2)深厚的耕层
• 深厚的耕层,有利于作物根系发育,进 而促进地上部分生长而增产;土壤养分 供应充足,增大根冠比。 • 耕层加深具有一定的难度 机械动力、作业成本、气候、土壤 作物增产与耕层加深不呈直线相关 增加耕层必须与施肥配合
及耕层土壤瘠薄,不宜耕翻的盐碱土、白浆土地区。
基本耕作
3.旋耕
(1)运用旋耕机进行旋耕作业,既能松土,又
能碎土,地面也相当平整,集犁、耙、平三次作业
于一体。 (2)旋耕多用于农时紧迫的多熟制地区和农田 土壤水分含量高、难以耕翻作业地区。用于水田或 旱地,一次作业就可以进行旱地播种或水田插秧,
省工省时,成本低。
(3)适宜的种床
• 平、碎:地面平整,土壤表面无坷垃 • 上虚下实 • 低湿地要作畦、作垄;风沙区保持一定 的粗糙度,开沟作垄;干旱半干旱地区, 表土层不要太松;气候寒冷地区,垄作 提高地温;坡耕地,等高种植沟垄种植 减少水土流失
• 翻埋残茬、肥料和杂草
• 消灭病虫害
• 调整耕层三相比 • 创造深厚的耕层与适宜的播床 • 翻埋残茬、肥料和杂草
半翻垡:多采用熟地型犁壁将垡片翻转135°, 翻后垡片彼此相叠覆盖成瓦状。这种方式耕作阻力 小,兼有较好的翻土和碎土作用,适用于一般耕地。 目前我国机耕多采用这种方法。但该法垡片覆盖不
严,灭草性能不如全翻垡。
分层翻垡:使用带有前小铧的复式犁,是前苏 联B· 威廉斯为草田耕作特别设计的利于多年生牧 P·
三是碎土,犁壁有一曲面,犁前进的动力使垡
片在曲面上破碎,进而改善结构,松碎成团聚体
状态(水分适宜时)。
(2)翻耕的优缺点 • 使土壤耕层上下翻转后比较疏松,有利于接纳雨 水,翻埋杂草、肥料与根茬;增加耕层厚度,提 高土壤透气性,促进好气性微生物活动和养分矿 化。 • 人力物力消耗大,加剧了土壤流失(尤其是坡耕 地),蒸发强烈,影响及时播种,在非宜耕地上 易形成大土块不利于种子发芽出苗等。
旋耕的深度与时期
临播前旋耕,深度不能超过播种深度,否则因
土壤过松,不能保证播种质量,也不利于出苗。旋
耕机按其机械耕作性能可耕深16—18cm,故应列
为基本耕作措施范畴。
实际运用中常只耕深10—12cm,从国内实践看, 无论水田旱地,多年连续单纯旋耕,易导致耕层变 浅、理化性状变劣,故旋耕应与翻耕轮换应用。
稳定层 犁底 层 心土层
农田土体主要层次
覆盖层 种床层
稳定层 犁底 层 心土层
• 心土层:(30-50cm)土 壤结构紧密,受外界影响 较小,肥力因素较为稳定, 物质转化慢,对耕层肥力 和作物生长有影响。 • 犁底层:在土壤深耕时, 常因农具力的作用和底土 塑性较强,在耕层和心土 层之间形成了容重较大, 封闭式的犁底层。犁底层 减弱了耕层和心土层底能 量和物质流通。
Lipiec1 J. Int. Agrophysics, 2003, 17, 61–69
一、土壤耕作史简单回顾
通过农机具的机械力量作用于土壤,调整耕 层和地面的关系,为作物播种、出苗和生长
发育提供适宜的土壤环境的农业技术措施。
生物力
自然力
农田土体主要层次
覆盖层 种床层
表土层:约0~10cm,受气 候条件和耕作栽培措施影响较 大。覆盖层(0~3cm),种 床层(3~10cm) 稳定层:(10~20,30cm), 又称根系活跃层,一般根系 分布较多,是作物对养分、 水分、空气要求的敏感地带 。该层的土壤物理性状、蓄 水和保水和供水供肥能力对 作物生长发育有重大影响。
空气、水分
土壤粒子: 矿物质、 有机质
耕层土壤的三相矛盾
• 水气矛盾
• 水热矛盾 • 水肥矛盾
(1)水气矛盾
固相
液相
气相
(2)水热矛盾
• 土壤含水多,土壤温度升降慢,变化平稳; 土壤水分少,空气多,地温升温快。
30 25
地温(℃)
20 15 10 5 0
11-Apr 18-Apr 24-Apr 2-May 9-May 16-May 23-May 带状耕作 凿耕 免耕
耕作方式对耕层土壤地温的影响(测定时间 4:00-5:00 PM)
Karlen et al
(3)水肥矛盾
• 水气、水热矛盾影响到土壤微生物的种
类和生物化学活性强度以及养分的积累
和释放。土壤水分、温度和空气适宜时,
微生物活动旺盛,有利于土壤养分的供 应。
耕作方式对土壤全C及蚯蚓数量的影响
全C (g/kg) 蚯蚓数量 个/ m2
(二)表土耕作
• 1.耙地(harrowing):浅耕灭茬,破碎垡块或坷
• (一)基本耕作(Basic tillage),又称初级耕作(Primary tillage),指入土较深,作用强烈、能显著改变耕作物理
性状,后效较长的一类耕作措施,如翻耕、深松耕、旋耕。
• (二)表土耕作,又称次级耕作(Secondary tillage),是 在基本耕作的基础上采用入土较浅,作用强度较小,旨在 破碎土块,平整土地,消灭杂草,为作物创造良好的播种 出苗和生产条件的一类土壤耕作措施,一般不超过10cm。
翻耕0-5cm土壤横截面
(朱文珊等,1989)
采取合理的耕作措施 !!!
第二节 土壤耕作措施
一、土壤耕作措施与作用
(一)土壤耕作措施对土壤的影响 • 1.松碎土壤 • 2.翻转耕层 • 3.混拌土壤 • 4.平整地面 • 5.压紧土壤 • 6.开沟培垄,挖坑推土,打埂作畦
二、土壤耕作措施的主要类型及作用
(一)基本耕作
2. 深松
以无壁犁、深松铲、凿型铲对耕层进行全面的 (无壁犁或靴式犁)或间隔的(凿形铲或铧形铲) 深位松土,不翻转土层。耕深可达25—30cm,最深
为50cm。
深松的作用特点:
(1)与翻耕相比,只松不翻、不乱土层是深松
耕的最大特点。
(2)深松耕可以分散在各个适当时期进行,避
免翻耕作业时间过分集中,做到耕种结合和耕管结
耕层:
又称熟土层,是农业耕作经常作用 的土壤、也是作物分布的主要层次, 通常厚约15~25cm。
Tilth(SSSA,1987) can be described as the physical condition of soil as related to its ease of
tillage, fitness as a seedbed and its impedance
加速洗盐效果。
总之,就北方地区的气候条件及生产条件而论, 伏耕优于秋耕,早秋耕优于晚秋耕,秋耕又优于春 耕。
我国南方耕翻多在秋、冬季进行,利用干耕 晒垡、冬季冻凛,以加速土壤的熟化过程,又不 致影响春播wenku.baidu.com时整地。播种前的耕作宜浅,以利 整地播种。
(5)翻耕深度
一般情况下:
①土层较厚,表、底土质地一致,有犁底层存
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