第三章 北方旱地雨养农业机械化

第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
特点：水、肥资源集中使用，增产效果明显。 坡地上可以有效的减少径流，控制水土流失。
5.深松法
a.用无壁犁或松土铲只松土而不翻转 b.创造了中部虚，表层和下层实的耕层结构 c.虚部位透气性强，可提高地温，可接纳大量雨 水存于根系生长的土壤层 d.表层较实，可防止冲刷，减少土壤流失 e.适用于黑龙江和宁夏等地
农机化重点推广技术
水稻生产机械化技术 玉米收获及育苗移栽机械化技术 机械化旱作节水农业技术 秸秆机械化还田与综合利用技术 粮食产地烘干机械化技术 设施农业工程机械化技术 经济作物生产机械化技术（油菜、花生、棉花） 牧业生产机械化技术 农副产品加工机械化技术 农业航空技术
几种机械化旱地作业体系
（1）粉、翻、压、播机械化旱地作业体系 （2）机械化翻、松、耙茬旱地轮耕作业体系 （3）机械化地膜覆盖作业体系 （4）机械化沟播作业体系 （5）行走式补水种植机械化体系 （6）机械化保护性耕作体系
B.旱作农业为主的三北地区,70-80%的降雨集中在 6-9月, 春播季节少雨, 有“十年九旱”之说。
C.三北地区年际降雨量差异大，丰水年为少水年的 3-5倍, 旱灾频发, 每年受旱面积达2700万hm2。
几个概念
1.旱地农业，“旱作农业”，“旱农”，“雨养农 业”、“雨育农业”。
或 2.降水稀少又无灌溉条件的干旱、半干旱和半湿润 易旱地区，主要依靠天然降水和旱作农业技术， 以发展旱生、抗旱或耐旱的农作物为主的农业。
苗根区局部灌溉
6～8cm
a.苗侧开沟（洞）灌溉
b.培土灌溉
9行条播条灌播种机
4沟8行坐水播种机
硬茬坐水播种机
悬挂式卷管灌溉机
穴播条灌覆膜机
垄作坐水播种机
农用车坐水播种机
垄作坐水播种机组
沟播机开沟器
鼠道式开沟器
施肥播种机开沟器
苗侧施水机组
苗侧施水
6.机械化保护性耕作体系
一种保水保土、保护生态环境、与自然协调发展、 节本增效的新型耕作技术。 主要特点： 秸秆覆盖 免耕播种 取消翻耕、按需深松 化学或机械除草
坐水播种 人造底墒 底墒
苗期灌溉技术
1）喷淋灌溉方式，难以实现对苗根区进行局部灌 溉，一般使土壤表面全面积喷淋湿润，只有一 部分水入渗到苗的根区，节水效果不明显。 2）注入式灌溉，难以实现行走中机械化作业，要 靠人一株株进行注水，动力机械只起运水作用 3）膜上灌要配套覆膜播种技术。 4）苗测开沟，在苗的一侧或两侧土壤中施水灌溉 5）以苗为中心作沟施水然后合沟培土方法，在土 壤根区形成局部湿润区，亩施水4m3可以保苗20 天左右。
1.机械化碎、翻、压、播旱地作业体系
（山西省“玉米机械化旱作体系”）
1.机械化碎、翻、压、播旱作体系
1） 秸秆就地粉碎还田 运用小麦、玉米联合收获机和秸秆粉碎机边收获、边将含有较高 养分和水分的鲜秸秆就地粉碎，同时深翻入土，增强土壤肥力和 保墒能力。 深耕深翻 每年在伏秋两季，用东方红-75履带式拖拉机进行27～30cm深耕， 随即平整耙耢，从而使活土层增厚，土壤容重下降，蓄水容量增 加，达到伏雨春用，春旱秋抗。 适度镇压 用能够适时调整重量的滚筒式镇压器，根据土壤墒情，在玉米播 前播后进行适度机械镇压，提高土壤紧实度，调动深层水分向表 层补给，起到提墒保种的作用。 机播 按照作物品种，配置适宜型号的播种机，达到播量适度，佳期下 种，密度均匀，深浅一致，出苗整齐。
19.75 16.26 12.89 3.22 25 19.8
1.395 36.3
12.25 7.47 3.27 0.81 24.7 10.8
0.75 30.87
7.68 6.375 3.33 0.405 12.16 6.35 20.6 12.3
32.5
13.2
玉
米
降水生产潜力 现实生产水平 降水生产潜力开 发程度（%） 光温生产潜力开 发程度（%）
深松效果
a. 打破犁底层； b. 增加土壤入渗能力； c. 改善土壤结构 „ „ „ „ „ „ „ 但是，不必年年深松。
立柱式深松机间隔深 松、沟垄种植
全方位深松机全面深 松、平播作物整地
立柱式深松机
单柱凿铲松土后的剖面示意图
cm /H
可 调 翼 式 深 松 机
可调翼式深松机
松土后土壤剖面图
h1/cm
可调翼铲松土后的剖面示意图
cm /H
cm /H
全方位深松机
振动深松机
国外深松机
V形凿式深松机，JD V型结构加大相邻两铲的距离
少耕深松机，JD，错开深松铲，圆盘切草
行间深松机，JD，圆盘切草
6.覆盖抗旱耕作法
覆盖材料: 草肥铺盖、作物残茬覆盖, 塑薄膜覆盖 通过减少蒸发、增加土壤墒情、稳定地温提前播种，提高 作物产量。低温干旱地区。
降水潜力开发程度低的原因
a.蓄水差，水土流失严重，无效蒸发大
b.土壤肥力、结构差，不能用好有限降水 c.耕作粗放、资源利用效率不高 d.品种、种植制度问题
北方旱作主要作业工艺
1.春作物（玉米、大豆、春小麦等） 春整地（浅翻、耙、压）、播种 田间管理（间苗、除草、追肥、中耕） 秋收获、秋翻耕、冬休闲 2.冬作物（冬小麦） 秋整地（浅耕、旋耕、耙）、播种 作物越冬、田间管理（除草、追肥、治虫） 夏收获、翻耕、夏休闲
几个典型地区生产潜力开发程度
作物 项 目
光温生产潜力
t/hm2
平均
半湿润偏旱 山西屯留
12.76 8.31
半干旱 甘肃定西
11.38 3.84
半干旱偏旱 内蒙武川
9.765 2.43
小 麦
降水生产潜力
现实生产水平 降水生产潜力开 发程度（%）
光温生产潜力开 发程度（%） 光温生产潜力
2.52 30.3
尤其适用于水资源匮乏旱情频发地区
坐水播种技术
通过开沟或开洞灌水器，在土壤种床中施入少量水， 在播下的种子周围形了适宜种子发芽的土壤含水量， 并保持一定时日，使种子发芽出苗。在土壤表层下施 水覆土后上面为一个干土层，种子周围形成一个椭圆 断面的湿润带。
人造底墒
当土壤缺墒严重，已形成很厚的干土层，为了能接上深层底 墒，保障种子出苗后能正常生长一较长时期，可以在坐水播 种前，先进行人造底墒，一般亩施水4m3左右，然后在人造 底墒上进行坐水播种。在土壤中形成较深较大的湿润区，并 有利于与土壤深层底墒相接。
6.覆盖抗旱耕作法
铺膜种植有三种方式： ①先播种、后铺膜，出苗后人工在膜上打孔； ②铺膜开孔播种同时进行； ③先铺膜后播种，种播在膜两侧或打孔播在膜中间。
成本较高，残膜回收困难，残膜积累引起白色污染。 为解决残膜污染问题，多采用倒茬的方法，即种植几 年铺膜作物后、换种粮食等不铺膜的作物，经过若干 年休整清洁，再种植铺膜作物。
中国水资源分布
南北方流域面积和径流量比较
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 南方地区 北方地区 淮河流域 14.7 3.42.9 流域面积占全国 总面积% 径流量占全国总 径流量% 36.3 60.3 82.4
中国水资源分布特征
A.长江流域及以南地区占有水资源的81%以上，西 北、华 北、东北等国土面积60%以上地区地多 雨少，水资源仅有15%。
3.机械化铺膜种植体系
保水、增温、增产
白色污染：残膜的回收及处理
大型铺膜播种机
小型铺膜播种机作业
4.机械化沟播种植体系
a.沟播种植模式主要是在北方干旱地区精耕细作的 种植技术基础上逐步形成的。 b.北方旱农地区，天然降水偏少，又集中在7、8、9 三个月，造成十年九旱，严重缺水，易使地表形 成一较厚的干土层。
秸秆覆盖
免耕播种
取消翻耕，适时深松或浅松
杂草综合控制
保护性耕作的基本技术内容
1）免耕播种施肥 在有残茬覆盖的少、免耕地表，用免耕施肥播种 机实现开沟、播种、施肥、覆土镇压复式作业 防堵性能、入土性能、大量施肥、深施肥、覆土 镇压 2）秸秆残茬管理 收获后将作物秸秆残茬留在地表，用秸秆盖土、 根茬固土，减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发，培 肥地力 覆盖方式：整秆、粉碎、留高茬、带状等
1.垄作法
优点：增温，抗春旱，防秋涝；
减少土壤风蚀水蚀，增产。
缺点：苗床粗糙，播种质量差。
适用地区：东北冷寒区
起垄后地面
2.沟播法：一沟单行和一沟双行
①沟深垄高，蓄纳雨雪，土壤含水量高； ②深播浅覆，种子播在湿土上； ③通风透光，成穗率高； ④减少风蚀、平抑地温。
40 14
40
8±1
3±1
1
350～450 mm
250～350 mm ～ 250mm
半干旱
辽宁、内蒙东、宁夏、 陕西、河北
半干旱偏旱 内蒙西、甘肃、青海、 新疆的部分地区 干旱区 有灌溉才有农业，如河 西走廊地区
北方旱作农业区的特点
特点：降水少、气温低、风沙大、自然条件 恶劣，经济比较落后，产量低而不稳。 优势：地域辽阔、土层深厚、人均面积大、 光照时间长、开发潜力大。 北方旱作主要形式：铧式犁翻耕，裸露休闲。
如何抗旱保墒增产？ 前辈们都用了哪些方法和手段来抗旱？
第二节 典型的抗旱耕作方法与机械化旱 地作业体系
三个方面
1.蓄得住：尽量多地将降雨蓄在土壤中
2.保得住：尽量减少水分无效蒸发
3.用得好：提高水分利用效率
三类方法
1.改造地形： 梯田；垄作； 2.改变地貌： 地表覆盖（秸秆、地膜、砂田）； 3.改变土壤结构： 沟播法；蓄水聚肥改土耕作法；深松法
c.为了能及时保墒播种，采用改平播为沟播的种植 方式，利用沟播机进行播种作业。
山西新绛机械厂生产的6行（3沟）沟播机
一次完成播种、起垄、施肥、镇压等多道作业工序，形成沟垄相间的地表 。
三行沟播机在作业
5.机械化行走式补水种植体系
解决春旱播不了种、出不了和保不住苗的问题
包含两项技术内容
A.坐水播种技术—在种子周围土壤局部施水增墒以 保障种子发芽出苗。 B.苗期灌溉技术—在苗根区土壤灌溉增墒保苗。
全国小麦产区旱情加重,应急响应全力抗旱
温家宝在内蒙古检查指导抗旱减灾工作
干旱造成的农业损失
1.我国每年因干旱而损失粮食0.7～0.8亿吨，相 当于年总产量的1/6。 2.从 1950 年至今，全国平均每年因干旱直接减 收粮食，约占各种自然灾害造成粮食损失60%。
第一节 我国旱地农业生产条件
北方的“旱”
3.一般年降水量少于500mm。
北方旱地农业区分布
我国北方旱地农业耕地面积约3300万公顷，主要 分布在昆仑山、秦岭、淮河以北的16个省、市、 自治区，比较集中的有内蒙、甘肃、吉林、辽 宁、宁夏、河北、山西、陕西、青海、新疆10省
北方旱地农业类型分区
年均降雨 450～600 mm 类型区 省区 半湿润偏旱 山西、吉林大部分地区
2
3
4
沟播种植种、肥位置示意图 1.种子 2.化肥 3.沟底 4.垄背
3.沙田法
抗旱增产、减轻风蚀水蚀、减少病虫害
劳力消耗太多，生产力水平低和不易机械化。修一 公顷砂田要耗1～2千个人工，保持期为10～20年。 主要在甘肃西部砂、石资源具备的地区有一定的推 广面积，进一步发展受到限制。
4.蓄水聚肥改土耕作法
干旱贫瘠的土地
风蚀沙化的土地
我国近年来的沙尘暴
传统的耕作模式
铧式犁翻耕 多次耙耱整地 裸露休闲 机器在疏松干净的地面上播种
翻耕作用：翻埋肥 料、杂草、残茬， 松土，碎土，准备 种床。
缺点：地表裸露， 蒸发大、水土流失 严重。土壤扰动大， 表土细碎。
人畜力播种
传统机械播种
北方旱地靠天吃饭？
第三章 北方旱地雨养农业机械化
第一节 我国旱地农业生产条件 第二节 典型的抗旱耕作法与机械化旱地 作业体系 第三节 北方旱地机械化保护性耕作体系 第四节 旱地机械化机组配套 第五节 国外旱地农业机械化
Baidu Nhomakorabea
本章要点
1. 旱地农业在我国农业生产中的地位及面临的问题 与挑战 2. 在我国北方，机械化农业技术可以从哪些方面抗 旱保墒 3. 北方常用的旱地机械化农业技术及其优缺点和适 用范围
2）
3）
4）
2.机械化翻、松、耙茬轮耕体系
黑龙江双城市从1984年开始，3年轮耕整地体系 1）平翻 主要应用于麦、麻、谷、高粱茬和部分玉米茬。 2）机播 播种同时侧深施肥，播后镇压。 3）深施化肥 结合深中耕分层深施底肥。 4）深松 在玉米出苗前后进行，行间深松、松土深度 25cm 5）耙茬 有深松或平翻基础的地块，在作物收获后或早春进行，灭茬后原垄播种。
铺膜穴播机
7.梯田法
7.梯田法
a.治理旱坡地水土流失，保持土壤养分的重要工程 手段之一。
b.可大大减少径流速度，增加水的入渗时间，梯田 的地埂可以拦蓄土壤吸收不了的雨水。 c.修整好的梯田地面平整、连片、便于耕作管理。
建梯田需要耗费大量的人力、物力 有关破坏植被，加剧水土流失的争议
典型的机械化抗旱作业体系？