保护性耕作技术免耕播种技术知识课件
种植基础保护性耕作技术4课时2017年12月1日
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模式二：
收割时留高茬→秋季深松灭茬分层施肥起
垄镇压→春季精量播种→化学灭草或苗间机械
除草→隔3~4全方位深松一次。
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模式三： 收割时留高茬→春季灭茬→施肥播种 →苗期深松、起垄→化学除草、灭虫→隔 年深松。
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②免(少)耕整秆覆盖体系（具体思路） 秋季收获玉米→机械或人工将秸秆砍倒 覆盖在垄沟，垄台上留20cm左右根茬→春季 利用灭茬播种机直接在原垄上播种→苗期根
⑤有利于保持地表较多的秸秆覆盖
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4、旋耕技术
对平整地表、粉碎并将秸秆与土壤混合、
除草等有很好的效果。
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旋耕处理存在的问题：
①地表秸秆覆盖率减少过多，降低了保水、保
土、保肥的效果； ②深度为10cm左右时，旋耕后会出现地表过 于松软，播种时深度不易控制等问题；
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③动土量大，消耗功率也大，不利于降低
免耕和种植覆盖作物等保护性耕作技术。
经过20多年试验研究,20世纪60年代美国开始推
广免耕法,80年代成为美国主流耕作技术,1995年更
名为保护性耕作法。
2、世界保护性耕作的发展
我国保护性耕作发展
1)60年代黑龙江,江苏免耕播种小麦研究; 2)80年代陕西、山西、河北省农科院开始尝试研究； 3)1992年，黄土高原部分地区引入澳大利亚保护性
旱作区全面实施保护性耕作。
实施效益
1）社会效益 ● 减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失） 80%左右 ● 减少风蚀（农田扬沙）60%, 抑制沙尘暴 ● 不烧秸秆、减少大气污染
2）生态效益
● 休闲期土壤贮水量增加14%-17%，水分利 用效率提高15%-19% ● 提高土壤肥力，土壤有机质年提高0.03%0.05%
保护性耕作知识讲座
保护性耕作技术宁城县农机推广站一．保护性耕作的概念和内容1、保护性耕作概念保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作（只要能保证种子发芽即可），并用作物秸秆、残茬覆盖地表，用化学药物来控制杂草和病虫害，从而减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。
2、保护性耕作的主要技术内容①免耕或少耕播种施肥技术；②秸秆及残茬覆盖技术；③杂草及病虫害控制与防治技术；④深松技术。
二、实施保护性耕作的目的意义由于传统农业的过度耕作，加剧了干旱地区的水土流失和生态环境的恶化，如何有效地防止水土流失，增加土壤蓄水能力，提高水的利用率，是干旱地区农业可持续发展的关键。
实施保护性耕作技术，可以降低风蚀造成的土质流失，可以多蓄天上水、保住地中墒和提高土壤水的利用率，又能增加土壤有机质含量、改善土壤结构，是发展干旱地区农业最经济、最有效、最现实的办法，同时，也可有效降低沙尘暴的发生，保护生态环境。
三、保护性耕作的好处（1）减轻农田水土侵蚀。
通过农田免耕和秸秆覆盖有效控制了农田水土流失，并起到抑制农田扬尘作用。
（2）提高农田蓄水保墒能力。
免耕覆盖改善了土壤孔隙分布，可以有效地减少土壤水分蒸发和增加土壤蓄水量。
（3）提升农田耕层土壤肥力。
秸秆还田及减少动土次数能够提高表层土壤有机质和养分含量。
（4）省工、省时、节本增效。
通过减少土壤耕作次数和复式作业，减少机械动力和燃油消耗成本，降低农民劳动强度。
四、保护性耕作的效益（1）减少作业工序，亩均降低作业成本15-30元（2）与传统耕作相比增产5%以上。
可以有效减少地表裸露，减轻风蚀强度，降低空气中浮尘含量，降低沙尘天气发生的强度和频率；减少耕地表土流失量，减少有机质和氮、磷、钾等养分的流失，可持续提高土壤蓄水能力；减少二氧化碳排放，改善大气环境。
五、我县保护性耕作开展情况宁城县自2000年开始进行保护性耕作技术示范推广。
几年来，我们主要开展了以留茬免耕、秸秆还田、秸秆编织覆盖免耕播种为主要模式的保护性耕作示范推广工作，实施面积逐年扩大，示范效果显著。
保护性耕作知识讲义-登封
三、我国保护性耕作的试验研究
我国是主要的干旱国家之一。干旱、半干旱及半湿润偏旱地区的 面积占国土面积的52．5％，遍及昆仑山、秦岭、淮河以北的16个 省、市、自治区，仅雨养农业面积即3300万hm2。 旱区农业发展的主要问题，一是降雨少、气温低、土壤贫瘠，产 量低而不隐，农民生活贫困。二是水土流失和风蚀沙化严重，以山 西为例，每年流入黄河、海河的泥沙量达4．56亿吨，带走有机质 508亿吨，氮、磷肥料30万吨，相当一年化肥施用量的25％。大量 水土流失不仅导致土壤肥力下降，而且蚕蚀耕地。风蚀沙化则是我 国北方旱区近年来更为突出的问题，沙尘暴发生的频率愈来愈高。 据统计，我国发生沙尘暴次数逐年上升，50年代5次，60年代8次， 70年代13次，80年代14次，90年代23次。连续数次沙尘暴，横扫大 半个中国，影响了城乡人民生活，各报纷纷以“黑风暴启示录”， “狂沙直逼北京城!”，“一个国际问题”进行报道。荒漠化面积 则已经占国土面积的28％，且还以每年2460km2的速度扩展。
保护性耕作技术(免耕播种技术)分析
保护性耕作原理
传统耕作依靠机械、物理的手段，立即改变土壤构造， 创造需要的孔隙度。但由于机器压实、雨水拍击地表结壳，
必须经常进行耕作，才能保持土壤疏松状态。
保护性耕作的松土则是缓慢的、长期的积累过程。土 壤中孔道愈来愈多，团粒结构愈来愈多，不用外来的干预，
即可以长期保持疏松状态。
保护性耕作原理
1）根系松土--作物的根系腐烂后，留下大量孔道，时间 愈长，通道愈多。 2）蚯蚓松土--蚯蚓不断挖掘的孔道疏松土壤。 3）结构松土--保护性耕作增加土壤团粒结构，有利形成 稳定疏松的耕层。 4）胀缩松土--土壤冬冻春融、干湿交替，使土壤趋向疏 松，孔隙度增加。
2、世界保护性耕作的发展 (1)美国的保护性耕作
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我国保护性耕作发展
1)60年代黑龙江,江苏免耕播种小麦研究; 2)80年代陕西省，山西农科院，河北省农科院开始尝试 研究等； 3）1992年，山西黄土高原部分地区引入澳大利亚保护 性耕作技术； 4)农业部1999年成立了保护性耕作研究中心，把保护性 耕作技术列入国家科技攻关等项目计划； 5)从2002~2005年，以京津地区为核心建立两条保护性 耕作带，一条是环京津保护性耕作带，另一条是沙 尘源头保护性耕作带。 6) 2006~2012在北方特别是华北、西北、东北地区大面 积推广应用保护性耕作，计划用7~10年的时间，基 本上在北方旱作区全面实施保护性耕作。
1）免耕施肥播种
与传统耕作不同，种子和肥料
要播施到有秸秆覆盖的地里。
2）秸秆残茬管理 用秸秆盖土，根茬固土，减少 风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高 天然降雨利用率，作物秸秆、残茬 腐烂后，还可增加土壤有机质。
以免耕为主的保护性耕作技术蔬菜,栽培技术
以免耕为主的保护性耕作技术蔬菜,栽培技术保护性耕作是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项现代可持续农业耕作技术。
我区干旱少雨、风沙严重、土壤瘠薄。
因此，免耕目标是防风固土、增加土壤含水量、提高土壤肥力。
主要模式有：“少免耕”——春小麦或玉米收获后，实行免耕不犁翻，深松；“覆盖”——小麦或玉米收获后休闲的地块，地表覆盖秸秆，实现农田覆盖越冬，小麦或玉米收获后接种小秋作物的地块，秋收后实行免耕，保留小秋作物高茬和秸秆覆盖地表越冬；“免耕播种”——来年春播时，使用专用的免耕播种机，在有覆盖的茬地直接进行施肥播种镇压联合作业。
一、适用区域由于我区部分地区的土壤属粘性土壤，土壤湿度稍低，免耕机难以顺利的开沟播种。
因此免耕的适宜土壤应为沙土、壤土、半粘性土壤等。
二、关键技术1、关键要素：免耕要求地表覆盖达到三个“三”，即：30%秸秆量或1/3秸秆留高茬、30%秸秆覆盖率。
①秸秆覆盖技术秸秆覆盖分为：秸秆粉碎还田覆盖、整秆还田覆盖、留茬覆盖3种。
采取何种秸秆覆盖技术是免耕能否成功的重要因素之一。
当前我区绝大部分作物秸秆主要作为牲畜的冬季饲料，因此最适宜的覆盖方式是留茬覆盖：在作物收获时，留高茬20cm以上，可以达到25～30％的覆盖率。
②适宜的免耕播种机免耕机具包括免耕播种机、深松机和浅松机，其他可以使用传统机械，如秸秆粉碎机、圆盘耙、喷雾机等。
以免耕施肥播种机为例：由于地表有秸秆、地下有根茬，在土壤不细碎、地表不平整的条件下，除用传统播种机开沟、下种、下肥、覆土、镇压外，还要求通过性能好、种肥能分施、土壤扰动少、工作阻力小等特点，因此免耕播种机要具有清草排堵、破茬入土、种肥分施和地面仿形四项功能。
仅小麦免耕播种机国家农业部就推荐了9个厂家的10种机型。
自治区农科院农业所经多年的实践，确定由河北农哈哈机械有限公司生产的2BMF-6C系列免耕施肥播种机较适宜于我区实际，具有易维修、成本低、操作简便的特点。
保护性耕作技术知识
保护性耕作技术知识一、保护性耕作技术技术概述：保护性耕作又称保护性农业，是在地表有作物秸秆或根茬覆盖情况下，采用免耕或少耕方式播种，并通过轮作减少杂草病虫害的一项先进农业技术。
主要目的：一是改善土壤结构，提高土壤肥力，增加土壤蓄水、保水能力，增强土壤抗旱能力，提高粮食产量；二是增强土壤抗侵蚀能力，减少作业环节，降低生产成本，提高农业生产经济效益。
基本特征：不翻耕土地，地表有秸秆或根茬覆盖，采用轮作等方式防控杂草病虫害。
在实际应用中，可根据区域特点，在遵循本技术要点的前提下，与其他技术进行集成，创新适合本区域的保护性技术模式。
西北黄土高原区主要问题：水土流失严重；干旱缺水；有机质下降等。
1、关键环节的技术要点（1）休闲期①夏休闲：免耕或少耕，秸秆或根茬覆盖。
可选择行进行深松，以增加蓄纳雨水的能力，深松的同时应合墒。
根据土壤肥力、水分、秸秆留存量等条件，选择性采用少免耕方式种植覆盖作物，收获后；覆盖地表，不得进行翻耕掩埋。
②冬休闲：免耕或少耕，秸秆土壤肥力、水分、秸秆留存量等条件，选择性采用少免耕方式种植覆盖作物，收获后，覆盖地表，不得进行翻耕掩埋。
（2）播种期①冬前播种：少耕或免耕播种。
播种前，根据地表状况，可采用机械或化学方式灭除杂草或次生麦等。
②春季播种：免耕播种。
如果秸秆覆盖量较大，在播种前可适当采用少耕方式，减少地表秸秆覆盖率，以提高播种质量；在极其干旱情况下，可配合采用坐水播种等措施。
（3）田间管理期：根据当地生产实际，进行间苗、追肥、病虫草害防治等。
为了打破犁底层、减少土壤板结、蓄纳雨水，在不影响作物生长的情况下，可进行深松。
（4）收获期：可在收获的同时进行秸秆粉碎还田作业，粉碎后的秸秆应抛撒均匀。
在风大区域，可采用适当方式，固定粉碎后的秸秆。
2、推荐技术模式（1）免耕覆盖播种：休闲期秸秆或根茬覆盖，免耕方式播种。
（2）少耕覆盖播种：根据地表秸秆覆盖量和土壤状况，选择性进行深松、耙地等少耕作业后，方可播种。
保护性耕作技术 ppt课件
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5、旋耕技术 旋耕对平整地表、粉碎并将秸秆与土壤混合、除草等有很
好的效果。 旋耕处理存在的问题： ①旋耕后地表秸秆覆盖率减少过多，降低了保水、保土、
保肥的效果； ②旋耕深度为10cm左右时，旋耕后会出现地表过于松软，
播种时深度不易控制等问题； ③旋耕动土量大，消耗的功率也大，不利于降低作业成本； ④旋耕对土壤的扰动大，散失土壤水分多，不利于保墒； ⑤旋耕会打死表土中的蚯蚓，不利于利用生物恢复地力。 旋耕技术应尽量减少使用，一般在无其他地表处理手段时
保护性耕作－－播后地面覆盖率大于30％，免耕或播前一 次表土作业，除草剂除草。
(2)澳大利亚的保性耕作技术，并在全国各地 建立了大批保护性耕作试验站；
20世纪80年代开始大规模示范推广覆盖耕作(深松、表土耕 作、机械除草)，少耕(深松、表土耕作、化学除草)，免耕(免耕、 化学除草)三种保护性耕作技术模式。
1)由以研制少免耕机具为主向农艺、农机结 合并突出农艺措施的方向发展；
2)保护性耕作技术由在生态脆弱的半干旱区 应用为主向更广大农区应用发展；
3)保护性耕作技术由不规范逐步向规范化、 标准化方向发展；
4)由单纯的土壤耕作技术向综合性保护性农 作制、保护性农业发展。
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二、保护性耕作技术体系
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(5)我国保护性耕作的发展
我国的保护性耕作技术大约开始于20世纪70年代，主要还是80年代以 后；
1992年，针对我国水资源短缺，需要大力发展旱作农业的国情，在山 西黄土高原部分地区引入澳大利亚保护性耕作技术；
农业部1999年成立了保护性耕作研究中心，把保护性耕作技术列入国 家科技攻关等项目计划；
保护性耕作技术免耕播种技术(参考课件)
实施效益
1）社会效益 ● 减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失）80%左右 ● 减少风蚀（农田扬沙）60%, 抑制沙尘暴 ● 不烧秸秆、减少大气污染
2）生态效益 ● 休闲期土壤贮水量增加14%-17%，水分利用效率提高15%-19% ● 提高土壤肥力，土壤有机质年提高0.03%-0.05%
3）经济效益 ● 提高小麦、玉米产量13%-17% ● 减少作业工序，降低作业成本10-20% ● 增加农民收入20-30%
1935年的第二次“黑风暴”横扫美国2/3国土， 3亿多吨表土被卷进大西洋，毁掉耕地300万公顷。 当年全美冬小麦减产510万吨，南部各州1/4多的人 口迁移。
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保护性耕作的起源与发展
1935年美国成立了土壤保持局，组织土壤、农学、农机 等领域专家，开始研究改良传统翻耕耕作方法，研制深松铲、 凿式犁等不翻土的农机具，推广少耕、免耕和种植覆盖作物 等保护性耕作技术。
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深松机
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秸秆粉碎还田机
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秸秆还田
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秸秆还田机刀
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旋耕机翻土机
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旋耕机
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旋耕播种机
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条带粉碎小麦 免耕播种机
条带粉碎小麦免耕 播种机播后出苗驱
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哈尔滨农机化研究所 的水稻免耕插秧机
免耕插秧的水稻苗
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美国的Great Plain, Case,
中国农机院现代农装公司的 2BMG-24免耕施肥播种机
免耕地土壤容重大开沟入土困难免耕地土壤流动性差播种覆土厚度控制困难免耕地表有秸秆残茬覆盖播种机通过困难免耕地表平整度差播种深度控制困难免耕播种镇压要求高免耕播种时要求施肥量大播种难度大2免耕施肥播种技术破茬开沟技术移动式破茬开沟技术滚动式破茬开沟技术动力驱动式破茬开沟技术保护性耕作的主要技术措施61防堵技术采用圆盘滚动式开沟装置防堵秸秆粉碎和加大开沟器间距防堵非动力式防堵技术动力驱动式防堵技术种肥分施技术防止烧种必须种肥分施且要求种肥间隔一定的距离
保护性耕作
• ③ 以改变土壤物理性状为主: 包括少耕（含少 耕深松、少耕覆盖）、 免耕等。
保土作用
• 保护性耕作减少了土壤的翻动, 加上秸秆覆盖作用, 可以有 效地控制土壤侵蚀, 减少水土流失。众多研究表明, 免耕可 大大减少土壤侵蚀甚至为零。Blevins长期试验结果表明, 与传统翻耕相比, 免耕土壤侵蚀量减少94.15%；由于地 表覆盖秸秆或作物残茬, 增加了地表的粗糙度, 阻挡了雨水 在地表的流动, 增加了雨水向土体的入渗, 从我国北方多点 试验示范结果看,保护性耕作可以减少地表径流50%～ 60% , 减少土壤流失80% 左右, 减少田间大风扬尘 50%～60% 。
保护耕作的理论依据
（1）生物耕作 （2）土壤自调作用 （3）减少了机械作业的副作用
常规耕作与保护性耕作的比较
常规耕作的优缺点 优点: （1）创造适宜的一定深度的耕层
（2）控制杂草，防治病虫害 （3）根茬肥料的翻埋 缺点: （1）风蚀、水蚀严重 （2）水分损失 （3）不利于有机质的积累 （4）破坏土壤耕层构造 （5）能耗与成本增加
水稻根系能否在土壤中自由伸展, 和土壤的理 化性状与耕层有密切关系, 耕作层浅的容水肥量少, 根系集中在土壤表层, 吸肥体积减少, 易引起倒代, 严重影响产量, 因而一定深度的耕层是水稻高产的 基础。
水田土壤耕作
2.松软的耕层
有了一定的耕层并不足以说明已具备了根系 生长的一切条件, 良好的三相比例关系, 也是根系 充分生长所具备的肥力条件。
六、水田土壤耕作
• 水稻对耕层土壤的要求 • 1.一定深度而松软的耕层 • 2.保持一定的水层 • 3.地面平整 • 南方以秋耕、冬耕、春耕、夏耕和插秧后土壤耕
02-保护性耕作讲义
耕作学耕作学壤耕土作耕作技术的发展刀耕火种人畜力耕作机械化耕作人类通过总是耕作干预自然、带来农业生产的一次次飞跃。
传统耕作的负面效应第二次土地侵蚀遥感调查表明，中国水土流失面积为356万平方公里，沙化土地174万平方公里，每年流失的土壤总量达50亿吨。
巴尔尼博士在《公元2000年的地球》一书中指出“中国水土流失已经不是微血管破裂，而是大动脉出血。
”我们该如何应对传统耕作带来的负面效应呢？土壤耕作保护性耕作主要内容保护性耕作的概念保护性耕作的技术保护性耕作的原理及效果保护性耕作存在问题与发展展望保护性耕作（conservation tillage）泛指保土保水的耕作措施，其目的是减少农田土壤侵蚀、保护农田生态环境、促使整个耕层健康发育。
表1 保护性耕作核心技术演变趋势技术环节年份1940-19701980-1990近10年来土壤处理减少翻耕次数免耕技术少耕、免耕与翻耕结合覆盖技术作物残茬高留茬和秸秆直接还田秸秆十植物绿色覆盖机械配套旋耕、松耕等大型机械化秸秆处理机械、免耕播种机高效能、高通过的播种机与全程机械化除草技术大量化学除草剂除草剂与覆盖植物覆盖、间作、轮作+除草剂种植制度扩大休闲、单作休闲制与农草结合多样化和轮作体系技术目标保护土壤保护土壤与获得收益保护土壤、环境、经济农业部定义：保护性耕作是以秸秆覆盖地表、少免耕播种、深松及病虫草害综合控制为主要内容的现代耕作技术体系，具有防治农田扬尘和水土流失、蓄水保墒、培肥地力、节本增效、减少秸秆焚烧和温室气体排放等作用。
（《农业部关于大力发展保护性耕作的意见》，2007年4月）狭义的概念主要是指以美国提出的以覆盖度为标准的保护性耕作，广义的概念是指有利于保土保水并维持改善土地生产力的耕种措施。
以改变微地形为主以改变土壤物理性状为主以增加地面覆盖为主保护性耕作的技术少耕免耕与合理轮耕技术保证全苗技术、稳产高效技术地表覆盖技术病虫害、杂草防除技术改变微地形技术适宜机具技术保护性耕作制保护性土壤耕作制度保护性土壤覆盖制度保护性种植制度保护性管理制度少免耕沟壑耕作地表覆盖间套轮作灌溉制度施肥制度病虫草害防治评价政策体系少动土少裸露少污染高保蓄高效益保护性耕作原理图⏹保土作用⏹保水作用⏹培肥表土⏹增效节本⏹土壤环境稳定，土壤生物活跃保护性耕作的问题及其发展趋势保护性耕作的问题⏹配套机具问题⏹土壤紧实问题⏹低温减产问题⏹病虫草害问题⏹肥料翻埋问题保护性耕作的发展趋势⏹以研制少免耕机具为主→农艺、农机结合并突出农艺措施方向发展⏹技术应用由生态脆弱的半干旱区为主→广大农区发展⏹技术由不规范→规范化、标准化发展⏹由单纯的土壤耕作技术→综合性保护性农作制、保护性农业发展小结⏹随着我国现代农业的发展，省工、省力、轻简、环境友好型技术越来越受到欢迎和重视，“中央一号”文件连续多年将保护性耕作技术列为可持续技术加以推广。
保护性耕作技术
保护性耕作技术保护性耕作技术保护性耕作技术从专业的角度讲，就是保护性耕作种植方法，是不使用铧式犁翻耕土壤，且地面有秸秆覆盖物。
基本要求是在秸秆覆盖地表面上，尽可能少搅动土壤直接进行播种，以保持土壤原有的结构和层次。
2020年计划推广4万亩。
一、保护性耕作技术方式：1、高留根茬秸秆覆盖还田免耕播种技术：上茬作物收获时，采取高留根茬秸杆40cm左右，仅中上部秸秆覆盖地表，高留的秸秆根茬形成了“防风带”，重点解决风蚀水蚀严重和有效积温不足等问题。
2、秸秆粉碎覆盖还田免耕播种技术：上茬作物收获时，秸杆直接粉碎还田覆盖地表，秸杆覆盖减少了地表裸露面积，防止大风带走水分和表土，重点解决春季风沙大、墒情不足等问题。
3、秸秆集行覆盖还田免耕播种技术：上茬作物收获时，秸杆覆盖地表，春季播种前秸杆归行，集中在播种行之间。
重点解决春季地温提升慢和秸杆量大易拖堆、架种等问题。
4、秸秆整秆覆盖还田免耕播种技术：上茬作物收获后，秸杆整秆覆盖垄沟，重点解决地温低、不便操作等问题。
5、秸秆集行覆盖还田条带旋耕播种技术（少耕）：上茬作物收获时，秸杆覆盖地表，春季播种前秸杆归行，集中在播种行之间，在播种行上旋耕后进行免耕播种作业；旋耕建立了良好种床，重点解决地温低、土壤粘重等问题。
二、保护性耕作技术内容：1、秸秆残茬覆盖地表。
一般采用秸秆表面覆盖和高留根茬覆盖。
2、免耕播种施肥。
要求免耕播种机具有良好的防堵通过性能、破茬入土性能、深施肥底肥和大量口肥及良好的覆土镇压能力。
3、病虫草害控制。
喷除草剂、机械或人工除灭杂草，依靠农药伴种预防，发现虫害后喷杀虫剂。
4、深松与表土作业。
是在地表有秸秆覆盖的情况下，进行深松作业，要求深松机有较强的防堵能力。
三、保护性耕作技术流程：当年机械化收获与保留根茬秋季机械化深松（三年一次）机械化平整土床（少耕需要，免耕不需要）秸秆覆盖翌年机械化免耕播种施肥机械化喷施除草剂机械化施药防治病虫害机械化收获秸秆还田覆盖。
保护性耕作知识讲义-登封
2、美国保护性耕作试验研究 美国的研究，保护性耕作可以减少蒸发、减少径流、增加土 壤蓄水、提高作物产量、增加土壤有机质。 免耕覆盖可以减少蒸发、减少径流、增加土壤蓄水量、提高 产量。翻耕畜水量89mm、免耕蓄水量141mm，提高58％，翻耕 产量2．56t／hm2、免耕产量3．44t／hm2，免耕产量提高30 ％。 传统耕作土壤有机质逐年下降，而保护性耕作上升。其机理 主要是翻耕时，土壤中的有机碳与空气接触被化，形成气 态C02而散失到大气中去了。C、N含量降低不仅影响土壤肥力， 而且影响土壤结构性能以及微生物活动等。 1988年起，美国以秸秆残茬覆盖量为主，把耕作分为三类 模式： ·传统耕作——播后地面覆盖率＜15％，深松或翻耕加表 土耕作； ·少耕——播后地面覆盖率在15％—30％，多次表土耕作； ·保护性耕作——播后地面覆盖率30％，免耕或播前一次 表土作业，除草剂除草。
二、保护性耕作的起源与国外研究 概况
1、保护性耕作的起源一治理沙尘暴
20世纪初，随着加利福尼亚发现黄金，美国拉开了西部大开发 的序幕。机械化翻耕土地，加快了土地开发，获得了几十年不错 的收成。但由于植被破坏，导致了一场震惊世界的灾难。1931年 开始，持续的干旱、疏松的地表，在狂风袭击下，大量表土被吹 走，沙尘吹进人的眼睛、鼻孔，人们呼吸困难；几千年才形成的 沃土，瞬间被吹得无影无踪。1935年5月一场“黑风暴”，从土地 植被严重破坏的美国西部刮起，连续3天，横扫美国2／3国土，把 3亿多吨土壤卷进大西洋。仅这一年美国就毁掉300万平方公里耕 地，冬小麦减产510万吨。这就是震惊世界的美国黑风暴(我国称 为沙尘暴)。在此其间，人们生活极其困难，食品奇缺，牲畜缺少 草料，瘦弱不堪。大量的动物直接死于沙尘暴，肠胃内充满了沙 土。沙尘暴还导致大范围的肺炎，堪萨斯州死亡的人口中，l／3 死亡于沙尘暴引起的肺炎。
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耕作带，一条是环京津保护性耕作带，另一条是沙 尘源头保护性耕作带。 6) 2006~2012在北方特别是华北、西北、东北地区大面 积推广应用保护性耕作，计划用7~10年的时间，基 本上在北方旱作区全面实施保护性耕作。
1）根系松土--作物的根系腐烂后，留下大量孔道，时间 愈长，通道愈多。
2）蚯蚓松土--蚯蚓不断挖掘的孔道疏松土壤。 3）结构松土--保护性耕作增加土壤团粒结构，有利形成 稳定疏松的耕层。 4）胀缩松土--土壤冬冻春融、干湿交替，使土壤趋向疏 松，孔隙度增加。 经澳大利亚昆士兰试验站15年对比试验表明，土壤中蚯 蚓数量：传统耕作19条/㎡、少耕23条/㎡、免耕44条/㎡，免 耕法具有明显优势。
水蚀
水蚀导致耕地退化
风蚀
风
保护性耕作从三方面节肥：秸秆还田补 充有机质；减少土壤侵蚀与扰动减少营 养物质流失；改善土壤结构、提高微生 物活动水平,提高肥料利用率。
构造传递空气、水和 空气的通道
增加团粒结构和蚯蚓
2 节水
保护性耕作减少径流； 保护性耕作秸秆覆盖抑制蒸发； 旱地农业可以提高水份利用效率20%左
保护性耕作原理
传统耕作依靠机械、物理的手段，立即改变土壤构造， 创造需要的孔隙度。但由于机器压实、雨水拍击地表结壳， 必须经常进行耕作，才能保持土壤疏松状态。
保护性耕作的松土则是缓慢的、长期的积累过程。土 壤中孔道愈来愈多，团粒结构愈来愈多，不用外来的干预， 即可以长期保持疏松状态。
保护性耕作原理
2、世界保护性耕作的发展 (1)美国的保护性耕作
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我国保护性耕作发展
1)60年代黑龙江,江苏免耕播种小麦研究; 2)80年代陕西省，山西农科院，河北省农科院开始尝试
研究等； 3）1992年，山西黄土高原部分地区引入澳大利亚保护
性耕作技术； 4)农业部1999年成立了保护性耕作研究中心，把保护性
右，相当节水20%； 一年两熟灌溉地，可以减少一次灌水，
节水50m3，占灌水量的20-25%。
3 节能
能耗大的原因：传统机械化作业工序多、能 耗大;农业机械利用率低、浪费大；大部分机 器性能差、油耗高；作业地块小、不平整， 机耕道路差。
保护性耕作减少作业工序，特别是耕作与运 输，显著减少燃油消耗。根据北方地区测算， 可减少田间作业油耗25-35%。
1937年美国俄亥俄州的农民试验发现,在保证播种质量和 有效除草条件下,免耕能够获得相同的作物产量。经过20多年 试验研究,20世纪60年代美国开始推广免耕法,80年代成为美 国主流耕作技术,1995年更名为保护性耕作法。
这是人类历史上的第四次耕作革命（从不耕作到刀耕火 种是第一次，从刀耕火种到人畜力耕作是第二次，从人畜力 耕作到传统机械化耕作是第三次）。
1）免耕施肥播种 与传统耕作不同，种子和肥料
要播施到有秸秆覆盖的地里。
2）秸秆残茬管理 用秸秆盖土，根茬固土，减少
风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高 天然降雨利用率，作物秸秆、残茬 腐烂后，还可增加土壤有机质。
3）杂草和病虫害防治 实施保护性耕作后会导致杂
草和病虫害增加。杂草用除草剂 或机械除去，病虫害靠农药和杀 虫剂灭除。
1935年的第二次“黑风暴”横扫美国2/3国土， 3亿多吨表土被卷进大西洋，毁掉耕地300万公顷。 当年全美冬小麦减产510万吨，南部各州1/4多的人 口迁移。
保护性耕作的起源与发展
1935年美国成立了土壤保持局，组织土壤、农学、农机 等领域专家，开始研究改良传统翻耕耕作方法，研制深松铲、 凿式犁等不翻土的农机具，推广少耕、免耕和种植覆盖作物 等保护性耕作技术。
4 保护环境
农民为了抢农时赶季节，就地焚烧秸秆， 造成环境污染，严重时影响交通运输， 实施保护性耕作，减少秸秆焚烧以及由 此产生的CO2和N2O，减少了温室气体 的排放.
河北农民焚烧 麦秸
飞机不能正常飞行
保护性耕作的不足
地表温度降低 多数研究表明，早春地温回升较慢
播种质量不易保证 小型播种机的播种精度量不高
4）深松与表土作业 对新采用保护性耕作的
地块，应先进行一次深松打 破原有的犁底层，之后2-3年 深松一次，直到土壤具备自 我疏松能力。
保护性耕作的起源与发展
20世纪20-30年代，美国发生了震惊世界的“黑 风暴”。1931年从美国西部干旱地区刮起的黑风暴 横扫美国大平原，厚达 5-30厘米的表土被吹走，30 多万公顷农田被毁。
实施效益
1）社会效益 ● 减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失）80%左右 ● 减少风蚀（农田扬沙）60%, 抑制沙尘暴 ● 不烧秸秆、减少大气污染
2）生态效益 ● 休闲期土壤贮水量增加14%-17%，水分利用效率提高15%-19% ● 提高土壤肥力，土壤有机质年提高0.03%-0.05%
3）经济效益 ● 提高小麦、玉米产量13%-17% ● 减少作业工序，降低作业成本10-20% ● 增加农民收入20-30%
保护性耕作
保护性耕作定义
国外定义：用大量秸秆残茬覆盖地表，将耕作减 少到只要能保证种子发芽即可、主要用农药来控制 杂草和病虫害的耕作技术。 2002年我国农业部定义：保护性耕作是对农田实行 免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作(减少到种子能够 出苗即可)，并用作物秸秆覆盖地表，减少土壤风蚀、 水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕 作技术。 保护性耕作：是用秸秆残茬覆盖地面，尽量减少土 壤耕作次数和对土壤的搅动量，或是创造地表微地 形，增加地面粗糙度，既达到保土保水保护农田生 态环境，又要保证农作物苗齐、苗壮和正常生长， 最终实现高产高效的一种耕作技术。
保护性耕作杂草与病虫害控制较困难 病害和害虫的发生提高15﹪-25﹪
保护性耕作机具
保护性 耕作机具
专用机具 通用机具
免耕覆盖播种机 深松机 浅松机
秸秆、根茬粉碎还田机 旋耕机 圆盘、弹齿耙 植保机具
保护性耕作的关键机具