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机械化保护性耕作技术
作者:  来源:县科协  阅读:15360 次  日期:2007-9-10

  一、保护性耕作技术的概念
  (一)、保护性耕作技术的定义:(什么是保护性耕作技术)
保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术(也可以说是传统耕作制度的一种变革)。
  它的定义是:1、用大量秸秆残茬覆盖地表。2、将耕作减少到只要能保证种子发芽。3、主要用农药来控制杂草和病虫害。
  二、保护性耕作技术实施的目的和意义
  1、目的:保护性耕作技术通过少耕、免耕、化学除草技术措施的应用,保持作物残茬覆盖地表,减少土壤水蚀、风蚀现象,实现农业可持续发展。
  2、意义:①、保护性耕作可以增强土壤持水能力,提高降水利用率于保护性耕作使一定比例(不低于30%)的残茬覆盖于地表,覆盖层起到减少水分蒸发、减缓地表水的流速和蓄水的作用:不翻地,土壤中的毛细管保持畅通,团粒结构保持完整,土壤持水和蓄水的能力大为增强。降水量相等的条件下保护性耕作的地块越冬后,土壤含水量比对照田高17.4%。降水模拟器测定在每小时80毫米降雨情况下,保护性耕作的地面径流70减少%。
  ②、保护性耕作能增加土壤中的微生物微小生物含量的变化表明土壤的物理的、化学的、生物特性的变化。微小生物数量的增加导致有机物质增加同时为以这些微生物为食物的其它生物提供更加充足的食物,有利于改善生态环境。
  ③、增加有机质含量,提高了土壤肥力作物秸秆中含有丰富的营养成分,是很好的肥料,同时玉米和小麦秸秆的吸水能力分为自身干重量的2.5-4倍,是一种非常好的保水剂。经吸收水和土壤微生物作用后的作物残茬,一部分纤维素被分解并释放出氮、磷、钾等,有效地补充土壤养分,剩下未被分解的木质素等则残留在土壤中,增加土壤有机质。地表的秸秆可以降低径流的流速,既能过滤水流中的土壤,又能增加雨水在田间滞留和下渗的时间,土壤中的秸秆和有机质含量、空隙 量的增多以及打破犁底层和减轻压实可以增强土壤含水能力。
  三、保护性耕作的基本技术
  保护性耕作必须通过机械化技术手段才能得以实现。实施保扩性耕作的机械化技术重点有以下四项:
  1、免耕、少耕施肥播种技术
  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地里,故必须使用特殊的免耕播种机。有无合适的免耕播种机是能否采用保护性耕作技术的关键。免耕播种 是收获后不经任何耕作直接播种,少耕播种是指播种前进行了耙地、松地或平地等表土作业,再用免耕播种机进行施肥、播种,以提高播种质量。
  2、秸秆覆盖技术
  收获后秸秆和残茬留在地表作覆盖物是减少水土流失、抑制扬沙的关键,也是保护性耕作技术体系的关键。因此,要尽可能多的把秸秆保留在地表,在进行整地、播种、除草等作业时要尽可能减少对覆盖的破坏。
  3、深松技术
保护性耕作主要靠作物根系和蚯蚓等生物松土,但由于作业机具及人畜对地面的压实,有些土壤还是有疏松的必要,但不必每年疏松。根据土壤条件和免耕秸秆的覆盖状况确定合理的作业周期和深松方式,一般2-3年深松一次。
  4、杂草及病虫害的防治技术
  保护性耕作条件下杂草和病虫害相对容易生长,必须随时观察发现问题及时处理。
  四、保护性耕作工艺体系与关键技术
  要使保护性耕作技术大面积推广开来,必须要有适合 当地条件的、合理的作业工艺体系,关键 机具及推广机制。
  (一)、保护性耕作工艺体系
  1、保护性耕作工艺体系制定的原则 
  ①、秸秆覆盖包括地面秸秆覆盖与地下根茬固土两部分,减少蒸发主要靠地面覆盖,减少风蚀则主要靠 根茬固土。一般情况,要秸秆全程覆盖,并在播种 后秸秆覆盖 率不低于30%,在不影响播种 质量的前提下,覆盖率越大,保水保土效果 越好。
  ②、取消铧式犁翻耕,当土层容量过大时,可以用深松松土。
  ③、为确保播种质量,播前应检查地表,根据覆盖物和地表善确定是否进行表土作业,即避免不必要的作业浪费,又避免地表状况太差,不能保证播种 质量。
  ④、施肥与播种尽是一次完成,减少进地次数,减少跑墒。
  ⑤、杂草及病虫害控制,必须随时发现及时处理。杂草用喷除草剂、机械或人工除草,病虫害靠农药拌种和喷杀虫剂。
  ⑥、除草剂和表土作业应尽可能结合起来,如播种前进行表土作业,既松土、平地、处理秸秆,又消灭杂草,一举两得。
  2、保护性耕作工艺体系的主要作业 环节。
除收获和运输等作业与保护性耕作关系较小的作业 外,保护性耕作工艺体系一般由3项基本作业和2项管理作业组成。
  (1)、三项基本作业内容
  a、免耕施肥播种作业
  b、深松一(一般三年左右进行一次)
  c、秸秆处理作业
  主要分三种类型即
  秸秆整秆直立覆盖(称立秆)
  秸秆粉碎还田覆盖(称粉碎)
  秸秆整秆压倒覆盖(称倒秆)
  保护性耕作工艺体系的名称一般由后两项作业构成,如免耕碎秆覆盖体系,免耕倒秆覆盖体系、深松碎秆覆盖体系等。
  (2)、两项管理作业
  a、表土作业(圆盘耙耙地、弹齿耙耙地、浅松、浅旋等)
  b、杂草与病虫害控制作业(喷药、机械除草等)
其它管理作业如人工间苗、追肥、除草等。
  (二)、机械化保护性耕作关键技术
  1、不同免耕播种的处理技术
  种子和肥料要播施到免耕的、有秸秆覆盖 的地里,必须要使用特殊的免耕播种 机,这是能否实施保护性耕作的关键。免耕播种机要很好的排草防堵性能、破茬入土性能、章体公诸于世性能和大计量施肥而不烧种子的能力即种肥分施性能。其主要方式 有两种:
  ①、直接播种施肥:用免耕播种机一次性完成开沟、播种、施肥、覆土、镇压等作业。
  ②、带状旋耕播种施肥:用带状旋耕播种施肥机一次性完成带状开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业。
  关键技术须把握以下两点:
  一是选用生态环境实施区的免耕播种机。
  二是选择与播种机配套 的施肥装置,确保化肥科学使用。
  2、秸秆残茬与表土处理技术
收获后秸秆和残茬留在地表作覆盖物,这是减少水土流失、抑制扬沙的关键,也是保护性耕作技术的核心。秸秆的处理方法主要有以下四种方式:
  ①、粉碎秸秆处理:粉碎前茬作物秸秆后抛拔苗助长,使秸秆均匀的覆盖在地表。
  ②、直立秸秆处理:在风沙大的地区,收获后对秸秆不作处理,秸秆直立地地面,播种是将秸秆按播种机行走的方向撞压,使其倒伏在地表
  ③、留根茬处理:在使用作物秸秆的地区,作物收获时,留根茬高度20-30厘米。
  ④、粉碎浅旋处理:在风沙较大地区,秸秆粉碎后,用旋耕机浅旋表土,使作物秸秆与旋耕层土壤混合。
技术关键是:根据不同地区,不同条件,不同作物,采用不同的秸秆处理方式。
  3、深松技术
  对新采用保护性耕作地块,可能有犁底层,应先进行一次深松,打破犁底层。深松是在地表有秸秆的情况下进行的,要求深松机有较强的防堵能力。目前深松机需改造。
  4、杂草及病虫害防治技术
  北方旱区由于低温和干旱,一般一年喷一次除草剂,机械化或人工除草一次即可。病虫害主要靠人工拌种,当发现有病虫害出现时应喷洒杀虫剂。对于一年两熟地区,由于土壤水分好、地温高,病虫草害会严重一些。更应加强田间管理,以减轻病虫草害带来的损失。
  五、保护性耕作的效益
  保护性耕作旨在克服传统耕翻的诸多缺点。减少土壤风蚀、水蚀,防止水土流失,改善土壤结构,增加土壤肥力,减少土壤水份蒸发,充分利用宝贵的水土资源,减少劳力、机械 及能源的投入,提高劳动生产率与农作物产量,从而成为一项农业可持续发展的主要措施。

  根据中国农业大学等在山西数十年的系统试验、示范结果来看,保护性耕作与传统耕翻相比在社会、生态和经济三方面都 有较为显蓍的效益。
  1、社会效益方面
  可以减少地表径流量*(水分流失)60%,提高土壤水份含量,减少水蚀(土壤流失)80%左右,可增加休闲期土壤蓄水量16-19%,提高水份利用效率15-17%。
  2、生态效益方面
  减少风蚀(农田扬沙)60%左右,具有明显的保水、保土抑制沙尘暴的效果,增加土壤肥力,提高土壤有机质0.03含量-0.06%,提高速效氮、速效磷含量,改善土壤结构。
  3、经济效益方面可提高小麦、玉米产量13-17%,还通过减少作业工序或实行复式作业降低作业成本20%左右,增加农民收入20_30%,节本增效效果显著。
据有关资料显示,采用传统耕作法,农业生产劳动中约有60%从事与各种耕作,农业生产资金约有1/3投放到各种耕作上。每耕1亩地大约要将耕层100T土壤举起、挤碎、翻转位置,消耗很大能量、时间和资金。




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