什么是土壤耕作及土壤耕作的作用

全C （g/kg）
24
蚯蚓数量 个/ m2
78
凿耕
பைடு நூலகம்
16
52
翻耕
11
53
Karlen et al
2. 创造深厚的耕层与适宜的播床
（1）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
5 土壤耕作
耕作学-土壤耕作与农田生态管理
2007-11-15
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
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。
1.06
3.54
2.31
1.53
1.24
4.06
1.98
2.05
1.34
3.88
1.73
2.24
1.51
3.20
1.29
2.42
Lipiec1 J. Int. Agrophysics, 2003, 17, 61–69
美国的“黑风暴”
一、土壤耕作史简单回顾
土壤耕作： 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。
（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。
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 翻耕0-5cm土壤横截面
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
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
带状耕作
5
凿耕
免耕
0
11-Apr 18-Apr 24-Apr 2-May 9-May 16-May 23-May
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
免耕
（2）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
(Mg/m3)
籽粒产量 根系生物量
Grain
Roots
(Mg/hm2)
籽粒 ：根系 Garin : Roots
Barely-Chemozem typical heavy loamy
0.95
1.94
2.31
0.84
1.15
2.05
1.79
1.14
1.35
1.16
1.17
0.99
Millet-Grey forest podzolized light loam
（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（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。
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
犁底 层 心土层
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。
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