保護性耕作技術免耕播種技術

保護性耕作

國外定義：用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可、主要用農(nóng)藥來控制雜草和病蟲害的耕作技術。

2002年我國農(nóng)業(yè)部定義：保護性耕作是對農(nóng)田實行免耕、少耕，盡可能減少土壤耕作(減少到種子能夠出苗即可)，并用作物秸稈覆蓋地表，減少土壤風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的一項先進農(nóng)業(yè)耕作技術。保護性耕作：是用秸稈殘茬覆蓋地面，盡量減少土壤耕作次數(shù)和對土壤的攪動量，或是創(chuàng)造地表微地形，增加地面粗糙度，既達到保土保水保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，又要保證農(nóng)作物苗齊、苗壯和正常生長，最終實現(xiàn)高產(chǎn)高效的一種耕作技術。保護性耕作定義

傳統(tǒng)耕作依靠機械、物理的手段，立即改變土壤構(gòu)造，創(chuàng)造需要的孔隙度。但由于機器壓實、雨水拍擊地表結(jié)殼，必須經(jīng)常進行耕作，才能保持土壤疏松狀態(tài)。

保護性耕作的松土則是緩慢的、長期的積累過程。土壤中孔道愈來愈多，團粒結(jié)構(gòu)愈來愈多，不用外來的干預，即可以長期保持疏松狀態(tài)。保護性耕作原理

1）根系松土--作物的根系腐爛后，留下大量孔道，時間愈長，通道愈多。

2）蚯蚓松土--蚯蚓不斷挖掘的孔道疏松土壤。

3）結(jié)構(gòu)松土--保護性耕作增加土壤團粒結(jié)構(gòu)，有利形成穩(wěn)定疏松的耕層。

4）脹縮松土--土壤冬凍春融、干濕交替，使土壤趨向疏松，孔隙度增加。

經(jīng)澳大利亞昆士蘭試驗站15年對比試驗表明，土壤中蚯蚓數(shù)量：傳統(tǒng)耕作19條/㎡、少耕23條/㎡、免耕44條/㎡，免耕法具有明顯優(yōu)勢。保護性耕作原理1免耕施肥播種技術收獲后不翻耕，在留茬地上直接用特制的免耕播種機施肥播種2秸稈殘茬處理技術用大量秸稈覆蓋地表，將耕作減少到保證種子出苗即可，3雜草及病蟲害控制技術主要用農(nóng)藥控制雜草和病蟲害4土壤深松技術不翻轉(zhuǎn)土壤，不破壞土層結(jié)構(gòu)，提高土壤含水量，降低土壤容重保護性耕作的內(nèi)容1）免耕施肥播種

與傳統(tǒng)耕作不同，種子和肥料要播施到有秸稈覆蓋的地里。2）秸稈殘茬管理

用秸稈蓋土，根茬固土，減少風蝕、水蝕和水分無效蒸發(fā)，提高天然降雨利用率，作物秸稈、殘茬腐爛后，還可增加土壤有機質(zhì)。3）雜草和病蟲害防治

實施保護性耕作后會導致雜草和病蟲害增加。雜草用除草劑或機械除去，病蟲害靠農(nóng)藥和殺蟲劑滅除。4）深松與表土作業(yè)

對新采用保護性耕作的地塊，應先進行一次深松打破原有的犁底層，之后2-3年深松一次，直到土壤具備自我疏松能力。

20世紀20-30年代，美國發(fā)生了震驚世界的“黑風暴”。1931年從美國西部干旱地區(qū)刮起的黑風暴橫掃美國大平原，厚達5-30厘米的表土被吹走，30多萬公頃農(nóng)田被毀。

1935年的第二次“黑風暴”橫掃美國2/3國土，3億多噸表土被卷進大西洋，毀掉耕地300萬公頃。當年全美冬小麥減產(chǎn)510萬噸，南部各州1/4多的人口遷移。

保護性耕作的起源與發(fā)展

1935年美國成立了土壤保持局，組織土壤、農(nóng)學、農(nóng)機等領域?qū)＜?，開始研究改良傳統(tǒng)翻耕耕作方法，研制深松鏟、鑿式犁等不翻土的農(nóng)機具，推廣少耕、免耕和種植覆蓋作物等保護性耕作技術。

1937年美國俄亥俄州的農(nóng)民試驗發(fā)現(xiàn),在保證播種質(zhì)量和有效除草條件下,免耕能夠獲得相同的作物產(chǎn)量。經(jīng)過20多年試驗研究,20世紀60年代美國開始推廣免耕法,80年代成為美國主流耕作技術,1995年更名為保護性耕作法。

這是人類歷史上的第四次耕作革命（從不耕作到刀耕火種是第一次，從刀耕火種到人畜力耕作是第二次，從人畜力耕作到傳統(tǒng)機械化耕作是第三次）。保護性耕作的起源與發(fā)展05-Mar-2411

2、世界保護性耕作的發(fā)展

(1)美國的保護性耕作05-Mar-24131)60年代黑龍江,江蘇免耕播種小麥研究;2)80年代陜西省，山西農(nóng)科院，河北省農(nóng)科院開始嘗試研究等；3）1992年，山西黃土高原部分地區(qū)引入澳大利亞保護性耕作技術；4)農(nóng)業(yè)部1999年成立了保護性耕作研究中心，把保護性耕作技術列入國家科技攻關等項目計劃；5)從2002~2005年，以京津地區(qū)為核心建立兩條保護性耕作帶，一條是環(huán)京津保護性耕作帶，另一條是沙塵源頭保護性耕作帶。6)2006~2012在北方特別是華北、西北、東北地區(qū)大面積推廣應用保護性耕作，計劃用7~10年的時間，基本上在北方旱作區(qū)全面實施保護性耕作。

我國保護性耕作發(fā)展實施效益

1）社會效益

●減少徑流（水分流失）60%、水蝕（土壤流失）80%左右

●減少風蝕（農(nóng)田揚沙）60%,抑制沙塵暴

●不燒秸稈、減少大氣污染

2）生態(tài)效益

●休閑期土壤貯水量增加14%-17%，水分利用效率提高15%-19%

●提高土壤肥力，土壤有機質(zhì)年提高0.03%-0.05%

3）經(jīng)濟效益

●提高小麥、玉米產(chǎn)量13%-17%

●減少作業(yè)工序，降低作業(yè)成本10-20%

●增加農(nóng)民收入20-30%水蝕水蝕導致耕地退化風蝕風蝕導致耕地粗礪化保護性耕作的優(yōu)點保護性耕作從三方面節(jié)肥：秸稈還田補充有機質(zhì)；減少土壤侵蝕與擾動減少營養(yǎng)物質(zhì)流失；改善土壤結(jié)構(gòu)、提高微生物活動水平,提高肥料利用率。1節(jié)肥構(gòu)造傳遞空氣、水和空氣的通道增加團粒結(jié)構(gòu)和蚯蚓保護性耕作減少徑流；保護性耕作秸稈覆蓋抑制蒸發(fā)；旱地農(nóng)業(yè)可以提高水份利用效率20%左右，相當節(jié)水20%；一年兩熟灌溉地，可以減少一次灌水，節(jié)水50m3，占灌水量的20-25%。2節(jié)水能耗大的原因：傳統(tǒng)機械化作業(yè)工序多、能耗大;農(nóng)業(yè)機械利用率低、浪費大；大部分機器性能差、油耗高；作業(yè)地塊小、不平整，機耕道路差。保護性耕作減少作業(yè)工序，特別是耕作與運輸，顯著減少燃油消耗。根據(jù)北方地區(qū)測算，可減少田間作業(yè)油耗25-35%。3節(jié)能農(nóng)民為了搶農(nóng)時趕季節(jié)，就地焚燒秸稈，造成環(huán)境污染，嚴重時影響交通運輸，實施保護性耕作，減少秸稈焚燒以及由此產(chǎn)生的CO2和N2O，減少了溫室氣體的排放.4保護環(huán)境飛機不能正常飛行河北農(nóng)民焚燒麥秸地表溫度降低多數(shù)研究表明，早春地溫回升較慢播種質(zhì)量不易保證小型播種機的播種精度量不高保護性耕作雜草與病蟲害控制較困難病害和害蟲的發(fā)生提高15﹪-25﹪保護性耕作的不足

保護性耕作機具專用機具通用機具免耕覆蓋播種機深松機淺松機旋耕機圓盤、彈齒耙秸稈、根茬粉碎還田機植保機具保護性耕作機具1免耕施肥播種機免耕施肥播種機除要有傳統(tǒng)播種機的開溝、播種、施肥(少量)、覆土、鎮(zhèn)壓功能外,一般還必須有清草排堵、破茬入土、種肥分施和地面仿形功能,以滿足免耕覆蓋地的特殊要求。a.清草排堵功能b.破茬入土功能c.種、肥分施功能d.地面仿形功能保護性耕作的關鍵機具

05-Mar-243505-Mar-243605-Mar-2437深松機05-Mar-243805-Mar-2439秸稈粉碎還田機05-Mar-2440秸稈還田05-Mar-2441秸稈還田機刀05-Mar-2442旋耕機翻土機05-Mar-2443旋耕機05-Mar-2444旋耕播種機條帶粉碎小麥免耕播種機條帶粉碎小麥免耕播種機播后出苗驅(qū)哈爾濱農(nóng)機化研究所的水稻免耕插秧機免耕插秧的水稻苗美國的GreatPlain,Case,中國農(nóng)機院現(xiàn)代農(nóng)裝公司的2BMG-24免耕施肥播種機深松是一項基本的保護性耕作作業(yè)。與傳統(tǒng)同的是,在秸稈覆蓋地上作業(yè),深松機需要防止秸堵塞,需要加大機梁的離地間隙,采用雙梁結(jié)構(gòu)等施。深松機表土作業(yè)機具05-Mar-2453滅茬旋耕機05-Mar-2455

1、殘茬(秸稈)覆蓋技術秸稈殘茬覆蓋形式：按覆蓋量多少分為：全量覆蓋、部分覆蓋、留茬覆蓋按覆蓋秸稈在田間的狀態(tài)分為：立稈覆蓋、倒稈覆蓋、粉碎覆蓋秸稈的處理方法主要有幾種方式：

1)粉碎秸稈處理

2)直立或整株壓倒秸稈處理

3)留根茬處理

4)粉碎淺旋處理

2、免耕技術保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2456

3、深松耕技術深松的作用：①打破犁底層②提高土壤的蓄水能力③調(diào)節(jié)土壤三相比，改善土壤結(jié)構(gòu)④減少降雨徑流，減少土壤水蝕⑤消除由于機器進地作業(yè)造成的土壤壓實深松耕技術的應用，根據(jù)不同農(nóng)田的實際情況確定：多年免耕的地塊，可以松代翻，每隔2~3年深松一次，以利作物根系生長；對新采用保護性耕作的地塊，可能有犁底層存在，應先進行一次深松，深度30~35厘米以打破犁底層。深松是在地表有殘茬(秸稈)覆蓋的情況下進行的，要求深松機有較強的防堵性能；或是用秸稈粉碎深松機，一次同時完成殘茬(秸稈)粉碎和深松耕作兩項作業(yè)，并使地面平整和秸稈均勻覆蓋地面。保護性耕作的主要技術措施05-Mar-24574、淺松耕技術淺松的具體作用表現(xiàn)在以下幾點：①碎土平地、彌合溝轍，實現(xiàn)良好的種床②減小表土容重，提高播種質(zhì)量和效率③清除雜草④提高表土地溫⑤有利于保持地表較多的秸稈覆蓋保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2458

5、旋耕技術

旋耕對平整地表、粉碎并將秸稈與土壤混合、除草等有很好的效果。旋耕處理存在的問題：①旋耕后地表秸稈覆蓋率減少過多，降低了保水、保土、保肥的效果；②旋耕深度為10cm左右時，旋耕后會出現(xiàn)地表過于松軟，播種時深度不易控制等問題；③旋耕動土量大，消耗的功率也大，不利于降低作業(yè)成本；④旋耕對土壤的擾動大，散失土壤水分多，不利于保墑；⑤旋耕會打死表土中的蚯蚓，不利于利用生物恢復地力。旋耕技術應盡量減少使用，一般在無其他地表處理手段時才采用旋耕機進行地表處理，旋耕處理地表時深度必須控制在5~8cm，不可過深，更不能多次旋耕。保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2459

6、耙耕技術耙耕可以減少殘茬(秸稈)覆蓋量；可以消除溝轍，平整土地，滅除雜草；可以疏松土壤，提高地溫，改善播種質(zhì)量，提高出苗率。耙耕的缺點是在水分不適時，耙后會出現(xiàn)較多、較大的土塊，在一定程度上會影響小籽粒、窄行距作物的播種質(zhì)量。保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2460

7、免耕施肥播種技術免耕施肥播種技術是保護性耕作的最關鍵技術

(1)保護性耕作地表狀況及其對播種作業(yè)的影響：①免耕地土壤容重大，開溝入土困難②免耕地土壤流動性差，播種覆土厚度控制困難③免耕地表有秸稈殘茬覆蓋，播種機通過困難④免耕地表平整度差，播種深度控制困難⑤免耕播種鎮(zhèn)壓要求高⑥免耕播種時要求施肥量大，播種難度大

(2)免耕施肥播種技術①破茬開溝技術移動式破茬開溝技術滾動式破茬開溝技術動力驅(qū)動式破茬開溝技術保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2461

②防堵技術采用圓盤滾動式開溝裝置防堵秸稈粉碎和加大開溝器間距防堵非動力式防堵技術動力驅(qū)動式防堵技術

③種肥分施技術防止燒種，必須種、肥分施，且要求種、肥間隔一定的距離。種、肥分施有兩種:側(cè)位分施：一般為側(cè)深施，即化肥施在種子側(cè)下方。垂直分施：化肥施在種子正下方。

④覆土鎮(zhèn)壓技術實施保護性耕作時對覆土鎮(zhèn)壓要求較高，一方面要求將較大的土塊壓碎，另一方面要求對種行上的土壤進行適當?shù)膲好堋?5-Mar-2462

8、雜草、病蟲控制技術除草：常用化學除草，化學除草對地面擾動最少，對覆蓋物的破壞最小，是保護性耕作理想的除草方式。國外多使用除草劑；國內(nèi)除采用除草劑外，結(jié)合表土作業(yè)用機械淺松除草，成本低，無污染，符合我國國情，因此在我國目前使用除蟲劑成本較高的情況下，應加強機械、人工以及生物措施除草?？刂撇∠x害：主要是在播前對作物種子進行藥劑拌種，作物生長中噴灑殺蟲劑、除菌劑防治。

保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2463常見病蟲害的噴藥防治：

(1)小麥常見病蟲害及其噴藥防治

(2)玉米常見病蟲害及其噴藥防治

(3)谷子常見病蟲害及其防治

(4)大豆常見病蟲害及其防治噴藥技術要求及其注意事項：①掌握有利時機，適時噴藥②掌握藥劑性能，對癥施藥③根據(jù)不同作物、不同生長期和不同處理方法，嚴格控制藥劑用量④噴量準確，噴灑均勻，不漏噴，無后滴⑤霧滴大小和噴藥量可隨時調(diào)節(jié)保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2464

9、等高溝壟耕種技術

10、地膜覆蓋技術

我國地膜覆蓋栽培發(fā)展特點：由價值高的經(jīng)濟作物向糧食作物發(fā)展；由稀植作物向密植作物發(fā)展；由單一覆蓋技術向品種、土壤、植保、化學鋤草、專用地膜和機械化覆膜等綜合配套技術方向發(fā)展；由增加產(chǎn)量向提高產(chǎn)量、品質(zhì)并重方向發(fā)展。

地膜覆蓋的農(nóng)田效應在于：一是通過地膜的物理阻隔作用，減少土壤水分蒸發(fā)損耗，使土壤較長時間保持較高的水分含量；二是能有效提高土壤溫度，加快作物生長；三是有利于土壤微生物活動，加速有機質(zhì)礦化分解，使土壤速效養(yǎng)分含量增加；四是壟作覆膜可把無效雨通過地膜表面聚集于未覆膜的裸露地面的微集雨區(qū)，變無效雨為有效雨。春膜秋覆：實現(xiàn)了“早耕深耕多蓄墑，過伏合口保底墑，雨后耙耱少耗墑，秋末覆膜防跑墑，適時早播用凍墑”，達到了“納秋水，增秋墑、抗春旱”的目的。保護性耕作的主要技術措施05-Mar-2465

(三)建立具有中國特色的保護性耕作體系

建立具有中國特色保護性耕作技術時應注意的問題：一是建立適合不同類型的保護性耕作技術體系二是保土保水與增產(chǎn)增收結(jié)合三是農(nóng)藝與農(nóng)機結(jié)合05-Mar-24661、典型的保護性耕作技術體系(1)一年一熟黃土高原區(qū)保護性耕作技術體系①冬小麥保護性耕作技術體系A、冬小麥留茬免耕殘茬(秸稈)全程覆蓋技術關鍵技術：a、夏閑期備耕收獲留茬碎稈覆蓋夏閑期免耕夏閑期雜草清除b、播前準備品種選擇種子處理表土作業(yè)

c、規(guī)格播種播種時期種植密度施足底肥免耕播種d、田間管理查苗補苗追施肥料中耕除草病蟲防治機械化工藝流程：05-Mar-2467B、冬小麥留茬深松殘茬(秸稈)全程覆蓋技術關鍵技術：a、夏閑期備耕收獲留茬碎稈覆蓋間隔深松雜草清除b、播前準備品種選擇種子處理表土作業(yè)施足底肥

c、規(guī)格播種播種時期種植密度免耕播種旋播施肥d、田間管理查苗補苗追施肥料中耕除草病蟲防治機械化工藝流程：05-Mar-2468C、冬小麥留茬覆蓋深松膜側(cè)溝播技術

a、夏閑期備耕地塊選擇收獲留茬碎稈深松雜草清除b、播前準備品種選擇種子處理播前整地土壤處理c、規(guī)格播種播種時期種植密度精細播種d、田間管理壓好地膜補苗疏苗保護地膜中耕除草追施肥料

病蟲防治清除殘膜關鍵技術：機械化工藝流程：05-Mar-2469D、冬小麥全程微型聚水兩元覆蓋技術

關鍵技術：a、夏閑期備耕地塊選擇深翻整地起壟覆膜筑埂蓋草b、播前準備品種選擇種子處理播前整地土壤處理c、規(guī)格播種播種時期種植密度精細播種d、田間管理壓好地膜補苗疏苗保護地膜中耕除草追施肥料

病蟲防治清除殘膜機械化工藝流程：05-Mar-2470②春玉米保護性耕作技術體系

A、碎稈淺耙（旋）鎮(zhèn)壓秸稈全程覆蓋技術

關鍵技術：a、冬閑期備耕地塊選擇碎稈少耕b、播前準備品種選擇施足肥料c、規(guī)格播種播種時期免耕播種d、田間管理及時定苗清除雜草追施肥料病蟲防除機械化工藝流程：05-Mar-2471B、春玉米倒稈覆蓋免耕帶狀種植技術

關鍵技術：機械化工藝流程：a、冬閑期備耕倒稈免耕保護秸稈b、播前準備碎稈覆蓋品種選擇c、規(guī)格播種帶狀分離施肥播種施足肥料d、田間管理及時定苗清除雜草追施肥料病蟲防除

05-Mar-2472C、春玉米倒稈覆蓋免耕膜側(cè)種植技術關鍵技術：機械化工藝流程：a、冬閑期備耕地塊選擇倒稈免耕保護秸稈b、播前準備品種選擇秸稈粉碎帶狀分離施足肥料

c、規(guī)格播種種植帶型播種時期精細播種d、田間管理壓好地膜及時定苗追施肥料中耕筑埂病蟲防除清除殘膜

05-Mar-2473D、春玉米全程微型聚水兩元覆蓋技術

關鍵技術：機械化工藝流程：a、冬閑期備耕收獲留稈帶狀分離施足底肥起壟覆膜b、播前準備品種選擇帶狀分離播前整地c、規(guī)格播種播種時期種植密度精細播種d、田