保护性耕作技术

保护性耕作技术
内容简介
●引言
●保护性耕作技术
●保护性耕作配套技术---深松
●小麦花生两茬连作技术路线
引言
●农机推广人员应有的专业知识结构
●具有深厚的农机专业理论功底，通晓当前推广机型的工作原
理，熟练掌握机具安装调试、使用维护、故障诊断等专业技能，了解农机化未来发展趋势。

●具有基本的土壤学、植保学、农作物栽培学知识。

●具有大农业的广阔视野。

●熟知农机政策法规
保护性耕作技术
●保护性耕作的含义
●保护性耕作起源及演变
●我国保护性耕作的发展
●保护性耕作的技术要点
●保护性耕作的效益
●我市保护性耕作存在的问题
●保护性耕作的主要机具
保护性耕作的含义
●国际上的一般定义为：
●“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”。

保护性耕作起源及演变
●2002年我国农业部按照保护性耕作的内涵和目标，将其定义
为：“对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术”。

●保护性耕作的前身叫“免耕法”，起源于20世纪30年代美国
“黑风暴”防治，“黑风暴”的灾难推动了各种保土保水耕作方法的研究，其中，免耕法作为一种新的耕作应运而生。

●1988年开始，美国以秸秆残茬覆盖量为主，重新定义了传统
耕作、少耕和保护性耕作，用保护性耕作代替了免耕的提法。

1994年美国联邦立法，规定高侵蚀土地（HEL）必须采用保护性耕作。

进入90年代美国的保护性耕作得到进一步加强。

经过数十年的长期努力，保护性耕作法在美国和世界上其他国家试验研究成功。

在美国等许多国家保护性耕作不仅和植树、种草措施一起，有效地扼制了沙尘暴再度猖獗。

同时也成为减少径流、减少蒸发、改善土壤结构、提高土壤肥力、节约生产成本和增加作物产量的一项先进旱地农业生产技术。

我国保护性耕作的发展
●60年代黑龙江国营农场开展免耕种植小麦试验，江苏开展稻
茬地免耕播种小麦研究。

●80年代陕西省农科院“旱地小麦高茬少耕全程覆盖技术”，山
西农科院“旱地玉米免耕整杆半覆盖技术”，河北省农科院“一年两熟地区少免耕栽培技术”等
●1991年中国农业大学与山西省农机局合作，开始保护性耕作
系统试验研究，筛选了一批技术模式，开发了多型号轻型保护性耕作机具。

●1999年，保护性耕作技术在河北、辽宁、内蒙古、甘肃、陕
西等一年一熟地区试验示范
●2000年保护性耕作在河北一年两熟地区试验
●2002年，农业部“保护性耕作示范建设”项目启动，在12
个省区建立38个示范县。

中央一号文件：
•2005年：努力培肥地力。

改革传统耕作方法，发展保护性耕作。

•2006年：大力加强农田水利、耕地质量和生态建设。

继续实施保护性耕作示范工程。

•2007年：大力推广资源节约型农业技术。

改革农业耕作制度和种植方式，开展免耕栽培技术推广补贴试点。

•2008年：加快推进农农业机械化，继续实施保护性耕作项目。

•2009年：加快高标准农田建设，大力开展保护性耕作，加快实施旱作农业示范工程。

•2010年：大力建设高标准农田。

推广保护性耕作技术。

•2011年：大兴农田水利建设。

采用地膜覆盖、深松深耕、保护性耕作等技术。

•2012年：加快农业机械化。

积极推广精量播种、化肥深施、保护性耕作等技术。

国务院：“国家中长期发展纲要”，列入保护性耕作机具（2006年）
环保部门：《中国环境保护白皮书（1996—2005）》认同保护性耕作在环保中的作用；
水利部门：“中国节水技术政策大纲”要求积极推广保护性耕作; 林业部门：“国务院关于进一步加强防沙治沙工作的决定”将保护性耕作列为沙化土地治理的一项主要措施（2005年）
保护性耕作要点
●1、免耕播种施肥:与传统耕作不同，保护性耕作的种子和肥
料要播施到有秸秆覆盖的地里，有些还是免耕地，所以必须使用特殊的免耕施肥播种机，有无合适的免耕施肥播种机是能否采用保护性耕作的关键。

该机要有很好的防堵性能、入土性能、大量施肥、深施肥及良好的覆土镇压功能。

●2、秸秆残茬管理：收获后秸秆和残茬留在地表做覆盖物，是
减少水土流失、抑制扬沙的关键。

但是，秸秆堆积或地表不平，将严重影响播种质量。

因此，需要对秸秆进行粉碎、撒匀等处理。

●3、杂草及病虫害控制：实施保护性耕作后的土壤环境变化，
一般会导致草虫病害的增加。

因而，能否成功的控制草虫病害，往往成为保护性耕作能否成功的关键。

我国北方旱区由于低温和干旱，总体上杂草和病虫危害不会太严重，但仍然需要实时观察、发现问题、及时处理。

杂草用喷除草剂、机械或人工除灭，病虫害主要靠农药拌种预防，发现虫害后喷洒杀虫剂。

●4、深松与表土作业：保护性耕作主要靠作物根系和蚯蚓等生
物松土，但由于作业时机具及人畜对地面的压实，还是有机械松土的必要，特别是新采用保护性耕作的地块，可能有犁底层存在，应先进行一次深松，打破硬底层。

在保护性耕作实施初期，土壤的自我疏松能力还不强，深松作业也有必要。

根据情况，一般2-3年深松一次，直到土壤具备自我疏松能力，可以不再深松。

但有些土壤，可能一直需要定期松动。

深松作业是在地表有秸秆覆盖的情况下进行的，要求深松机有较强的防堵能力。

●保护性耕作是人类由不耕作到刀耕火种，由刀耕火种到汉代
发明铧式犁进入传统人畜力耕作，由传统人畜力耕作到传统机械化耕作后的又一次革命。

●前三次革命，人类都是通过耕作干预自然，带来农业生产的
一次次飞跃。

特别是机械化的发展，人类掌握了强有力的耕作工具，成为“自然的主人”，可以随意改变土地的原有状态，提高劳动生产率和土地生产率。

●人类和自然的矛盾愈来愈突出。

比如耕翻作业除掉地面残茬、
杂草固然有利于播种，但同时也破坏了对地面的保护，导致土壤风蚀、水蚀加剧；旋耕切碎土壤，创造了松软细碎的种床，但同时又消灭了土壤中的蚯蚓与生物，使土壤慢慢失去活性。

耕作强度愈大，土壤偏离自然状态愈远，自然本身的保护功能、营养恢复功能就丧失愈多，要维持这种状态的代价就愈大。

●近几十年来，我国机械耕作活动增强，农产品产量大幅度上
升，但河流泛滥、沙尘暴猖獗、土壤退化、作业成本上升也是不争的事实。

●而保护性耕作可以在取消铧式犁翻耕、尽量减少耕作的条件
下通过根系腐烂、蚯蚓增加、土壤结构的改善和胀缩等实现土壤中水、肥、气、热的交换流通，满足作物生长需要。

●对农业机械化工作来说，以往农业机械化谈论最多的是提高
劳动生产率和土地生产率，只要农业生产任务按时完成、增产增收了，农业机械化就完成任务了。

没有认识到农业机械化和资源与环境保护密切相关，机械化可以破坏环境、也可以保护环境。

深耕深翻、开荒种地，发展了生产，也带来水土流失、环境恶化的问题，引起人们对机械化的质疑。

但是，机械化也是治理环境的最重要手段之一，如机械化秸秆还田减少秸秆焚烧导致的大气污染；覆盖减耕节约农业用水；保护性耕作治理沙尘暴等等。

因此，发展保护性耕作，可以认
为是机械化由单纯承担生产任务向承担生产和环保任务的转折点，是一场机械化耕作技术的革命。

保护性耕作的生态效益
●减少土壤风蚀，降低大气中的颗粒物和PM2.5含量
●减少土壤水蚀
●农业部保护性耕作研究中心研究表明：免耕不改变土壤的理
化性质，使土壤具有良好的孔隙状况，增加入渗量，提高土壤含水量，增加水分储存。

与传统翻耕相比，保护性耕作体系可减少径流量52．5％，减少土壤流失量80．2％。

●减少土壤水分蒸发
●秸秆覆盖，可减少太阳对土壤的照射，在作物苗期可降低土
壤表层温度，起到阻止水汽上升的作用，可以减少干旱的影响程度。

●增强耕层土壤自身恢复自然物理状态的能力
●常年耕种作业引起土壤压实，犁底层密度增大，通透性降低，
对作物生长不利。

同时，实行少免耕后，机具进地次数减少，减少了机具对土壤的压实，使得土壤结构得到明显改善，在土壤内生物、作物根系、土壤冻融等因素的作用下，增强耕层土壤自身恢复自然物理状态的能力。

●保护性耕作技术措施能稳定土壤团粒结构
●增加土壤有机质
●保护性耕作把大量秸秆通过覆盖的方式还田，直接增加有机
质；减少耕作、特别是取消铧式犁翻耕，可以间接增加有机质。

传统的铧式犁翻耕等高强度土壤耕作，农田土壤疏松，有利于土壤中的好气性细菌繁殖，土壤中的养分分解快、多，土壤肥力高，但实际上是一种掠夺式经营，其结果是土壤养分迅速消耗，土壤有机质含量下降。

实行免（少）耕，有利于土壤中的嫌气性细菌繁殖，对土壤养分分解慢，有利于土壤养分积累，有机质会逐渐增加。

●减少来自农田的温室气体排放20％以上
●保护性耕作减少秸秆焚烧现象
●保护性耕作每年减少秸秆焚烧10%，能减少CO2排放6X10ⁿ吨●农田碳排放减排量，应该进入碳市场进行交易
●我市2014年因焚烧秸秆罚款近2亿元，如果用于补贴免耕播
种机那将会怎样？
保护性耕作的生态效益
●增加土壤中蚯蚓的数量
保护性耕作主要依靠作物根系和蚯蚓等穿插疏松土壤，蚯蚓数量
多少是土壤肥沃程度的重要标志。

澳大利亚昆士兰试验站测定，保护性耕作开展15年后，少耕覆盖、免耕覆盖的蚯蚓数分别为33和44条/m2，而传统耕作是19条/m2。

分析原因是土壤含水量高、有机物质多，不翻耕土壤。

中国农业大学在山西临汾的测定结果，传统翻耕地没有蚯蚓，而保护性耕作6年后的小麦地深松覆盖与免耕覆盖地分别为3条和5条/m2, 连续10年的免耕覆盖地, 蚯蚓数量增加到10～15条/m2。

●促进土壤微生物的活动
●秸秆还田为土壤微生物的生命活动提供了丰富的有效能源，
在微生物活动下秸秆不断进行腐解。

所以，以秸秆覆盖为主要特征之一的保护性耕作能促进土壤微生物的活动，有利于土壤质地的改善
保护性耕作的效益
●提高作物产量
●保护性耕作对增产有利的因素主要有两方面，即土壤水分增
加和土壤肥力提高。

对于旱区农业，这是影响产量最重要的因素。

无灌溉条件下，作物生长所需的水分基本来自天上降雨，无论小麦还是玉米，采取保护性耕作都可以通过减少表土水分的蒸发、减少地表径流、增加雨水入渗等途径减少土壤水分无效消耗，增加土壤有效含水量，同时提高了水分利用效率，为增产创造了条件。

我国各地近年来的试验示范结果也证明了这一点。

●降低人力物力投入
保护性耕作实行免少耕，取消铧式犁等作业程序，减少了机器进地次数，可以节约人工工资，减少机械损耗、燃油等支出，美国保护性耕作信息中心总结的保护性耕作十大优点的第二条明确
指出“平均每英亩节省3.5加仑或者一个500英亩的农场可以节省1750加仑燃油”（平均每公顷节约13.25升燃油）。

我市保护性耕作存在的问题
●缺乏适用机具
●1、缺少适用的小麦免耕播种施肥机，轻型玉米免耕播种施肥
机较为成熟，轻型小麦免耕播种机没有能够很好地解决壅堵问题，导致农民在玉米秸秆粉碎后再收集一起点燃。

●2、缺少大型动力机械，我市动力机械处于升级换型期，100
马力以上四驱型拖拉机保有量较小，深松缺少动力支撑。

●3、花生免耕播种还没有进行系统的试验，更谈不上示范推广。

●4、喷药机械、中耕施肥机械保有量极少，农作物田间管理机
械化程度较低。

我市保护性耕作努力方向
●1、大力推进深松项目实施，加大对深松机、大马力动力机械
的补贴力度，这是实施深松的物质基础。

●2、做好花生免耕播种施肥机的试验示范工作
●3、做好中、重型小麦免耕施肥播种机示范、推广工作，重点
解决壅堵问题，避免群众焚烧秸秆。

●深松作业必要性
●深松的概念
●深松的作用
●深松机的种类
●机械化深松技术要点
●机械化深松的效益
●今年以来，各级农机化主管部门坚决贯彻落实《政府工作报
告》关于“增加深松土地1333万公顷（2亿亩）”的部署，将农机深松整地作为挖掘粮食增产潜力的重要技术措施来抓，科学谋划，精心组织，强力推进。

截至11月30日，全国已完成秋季深松16646万亩，加上春夏两季完成的3698万亩，全年共完成深松整地面积2.03亿亩，超额完成2亿亩的农机深松整地工作任务。

●2012年我省粮食总产量达到1127.72亿斤，比上年增产19.2
亿斤，增幅为1.7%，实现粮食产量9连续增，用全国1/16的耕地生产了占全国1/10左右的粮食，粮食产量稳居全国前茅。

但是在过去的30年中，我省大部分土地是以传统耕作方式为主，即小型农机具作业，连年耕作，导致土壤耕层只有10多厘米厚，土壤板结严重，犁底层逐年加厚，同时厚硬的犁底层也阻碍着土壤上下水气的贯通和天然降水的贮存。

连续多年的旋耕和翻耕作业，导致了土壤中蚯蚓等生物的大量减少，土壤毛细管和土壤养分输送能力破坏，影响了植株
正常生长对水、肥、气、热的需求；机车多次进地，土壤压实，降雨径流现象十分突出，土壤蓄水保墒能力明显不足。

●耕层变浅、土壤板结、输送能力变差，直接导致了土壤的抗
旱和抗涝能力变差，恶性循环，农作物只能在夹层陕小的空间中生长，根系发展没有空间，养份吸收不上来，造成农作物生长不良，抗风、抗旱、抗病能力不足。

2009年7-9月，河南省部分地区遭遇大风和强降雨灾害天气，导致玉米倒伏1000万亩左右，对玉米生产造成非常不利的影响。

除大风、暴雨外力作用外，耕层变浅．犁底层加厚是导致玉米倒伏的重要原因。

机械深松技术
●据国家玉米产业技术研发中心2008年调查，黄淮海区耕层为
l7．2 cm，低于适合玉米生长的最低耕层深度(22 cm以上)。

实行家庭承包责任制以来，农村主要使用小型农机具进行田间作业。

而小型农机具耕作深度浅、作业幅窄．在田间反复碾压。

导致土壤耕层逐年变浅，犁底层逐年加厚，严重板结，造成土壤纳雨保墒和保肥供肥能力减弱；同时，玉米根系难以穿透犁底层，根系分布浅，吸收营养范围减少，肥水利用率下降，易引起倒伏早衰。

无独有偶，2008年发生在长春市双阳区的风灾，数万亩玉米减产、绝收，原因就是土壤板结，玉米根系不能深扎造成的。

●应该说耕地质量下降已成为我省提高农业综合生产能力的基
础性障碍因素。

鉴于上述问题，在农业种植技术上，就必须进行改革，大力推广以机械深松为主导的种植模式，这是在目前现有综合技术条件下，使粮食增产的最为有效的方法，实行保护性耕作核心技术之一的机械化深松已是迫在眉睫。

深松的定义
●深松机械化技术是指在不翻动土壤，不打乱耕层结构的情
况下，使用深松机械疏松土壤，打破犁底层，加深耕层，且能够调节土壤三相比，改善耕层结构，使雨水渗透到深层土壤，增加土壤蓄水保墒能力，减少土壤水分无效蒸发损失的新型耕作技术。

主要特点
●深松作业利用松土铲疏松土壤，加深耕层而不翻转土壤，使
地表继续保持覆盖，减轻土壤水蚀与风蚀，减少水分蒸发，提高土壤保持水分的能力；深松能打破犁底层，增加雨水入渗能力，消除土壤压实，加深耕层，改善土壤结构；深松能促使土壤团粒结构形成，改善土壤蓄水保肥性能；深松能调节土壤耕层的固、液、气三相比例，具有很好的增产效果。

适宜范围
●土壤为壤土、粘土、沙壤土等，且土层较厚的地块适宜深松。

耕层小于23厘米且耕作层以下为沙石的地块不宜深松作业，以免漏气、漏水、漏肥。

深松的作用
●（一）有利于蓄水保墒
●土壤由于年复一年旋耕或铧式犁翻耕，易形成坚硬、密实的
犁底层，严重影响作物根系的生长发育，并使土壤的透气、透水性能变差。

深松可打破犁底层使土壤疏松，空隙增大，容重减轻，耕层结构改善，增加了水分的下渗速度，减轻地表径流，从而提高了土壤的自然含水率和田间持水能力。

同时，深松后可以增加土壤透气空隙，提高地温，增加土壤有效养分供给。

●（二）打破犁底层
●小型农机具连续多年浅耕会造成土壤耕层浅，形成坚硬的犁
底层。

中科院地理所的调查表明，我国耕地普遍存在犁底层，一般出现在12～15cm处，厚度约为8～15cm，不仅使土壤通透性和蓄水保墒能力下降，而且影响土壤中微生物的生存和繁衍，导致土壤肥力下降，同时影响作物根系下扎，对农业生产影响很大。

深松时，深松铲从犁底层下部通过，可有效打破犁底层，加深耕层。

●（三）有利于疏松土壤、改善土壤耕层结构
●采用深松机松土后，土壤密度下降15%～18%，土壤孔隙率有
较大提高，能形成疏松的团粒结构层，通气性增强，有利于作物的根系发育生长。

●与旋耕或铧式犁翻耕的土壤相比，深松后的土壤断面可以形
成上虚下实，底部有鼠道的土体结构。

这一结构既有利于接
纳和存储雨水，又可利用鼠道排涝；既有利于养分的释放和存储，又有利于根系的纵深发育，形成作物生长最适宜的土壤结构。

●深松后改善了土壤的通透性，为耕层创造了一个较好的好氧
性土壤环境，使好氧性分解作用加强，提高土壤中速效养分的供应量。

深松后的良好土壤环境，使腐殖化合成活动相对增加，有机质含量提高。

●深松可提高有机质含量，深松松动了20~40厘米深处土壤，
使作物的根系密集区下移，根系残体增多。

深松耕地能促使作物根系发达、根重增加，腐殖质含量增加，为微生物生存提供了条件，起到了培肥地力的作用。

深松时间与方式
●夏季深松：对种植行距较宽的作物可实行夏季行间局部深松。

目前主要是玉米行间深松，深松时间应在苗期，以不晚于5叶期为宜。

●秋季深松：在玉米（或棉花、花生、地瓜）收获后小麦播种
前进行，传统耕作地块宜采用全方位深松或深松旋耕复式作业，保护性耕作地块宜采用间隔振动深松。

●初冬或春季深松：在有冬闲期的土地上，种植棉花、花生、
地瓜等春播作物，可在初冬或春季播种前进行全方位深松或深松旋耕复式作业。

作业条件
●1、土壤为壤土、粘土、沙壤土等，且土层较厚的地块适宜深
松。

耕层小于23厘米且耕作层以下为沙石的地块不宜深松作业，以免漏气、漏水、漏肥。

●2、深松作业一般在土壤含水量15～22%时为宜。

●3、根据土壤条件和土壤板结情况，确定深松间隔年限，一般
间隔3～4年。

●4.地表有较多长秸秆时应适当处理后再进行深松作业。

●5.夏季深松作业后及时镇压，以减少土壤水分蒸发。

土地干
旱时，深松易加重旱情，对没有灌溉条件的地块，慎重选择行间深松作业。

作业要求
1.深松深度一般在35厘米右，应根据不同的作物和地块等情况选择深度。

夏季深松以不伤禾苗为宜；秋季深松第一年以打破犁底层为宜，以后适当增加深度；冬、春季在动力机械许可的情况下可适当增加深松深度。

2.间隔深松时，两深松铲间隔一般在40～60厘米之间；深松表层动土宽度≥4/5深松深度。

同一地块，深松深度要一致，不重不漏，地表平整。

3.春、夏、秋季深松后，要及时镇压，裂沟要合墒弥平，有条件的地区要与秸秆还田覆盖相结合。

初冬松后可不整地，春天顶淩整地，保持土壤墒情。

春季播前深松，墒情不好时，要先造墒后深松，以节省灌溉用水，作业后及时镇压和整地，避免土壤水分
蒸发.
深松增加土壤蓄水量
●采用深松机深松土层达30～50厘米（深翻30厘米左右），
打破了犁底层，土壤疏松，据测土壤30厘米容重深松为1.35克/立方厘米，深翻为1.48克/立方厘米；30厘米孔隙度深松为49.8%，深翻为44.2%，对土壤的蓄水保肥、种子呼吸、提高地温有极大好处。

据国内经验，深松地块土壤含水率平均提高2%-5%，蓄水量每公顷可增加150～330立方米。

深松增加产量
●深松使土壤透气孔隙增加，土壤中空气与大气彼此间热量
交换的机会也随之增加，从而提高了土壤的温度，扩大了养分的吸收范围，有利于小麦根系发育和地上植株的生长。

据试验深松比深翻小麦的有效穗数每公顷多18万穗，小麦每公顷可增产490.5千克。

另外，深松地的第二年还有较明显的增产效果。

据国内各地试验，深松地块比未深松地块小麦平均增产5.9%-29.6%，玉米平均增产10%-15%。