保護(hù)性耕作技術(shù)(免耕播種技術(shù))

保護(hù)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(shù)。

2002年我國農(nóng)業(yè)部定義：保護(hù)性耕作是對農(nóng)田實(shí)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(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力的一項(xiàng)先進(jìn)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)。保護(hù)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(dòng)量，或是創(chuàng)造地表微地形，增加地面粗糙度，既達(dá)到保土保水保護(hù)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(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的一種耕作技術(shù)。保護(hù)性耕作定義

傳統(tǒng)耕作依靠機(jī)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(jī)器壓實(shí)、雨水拍擊地表結(jié)殼，必須經(jīng)常進(jìn)行耕作，才能保持土壤疏松狀態(tài)。

保護(hù)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(tuán)粒結(jié)構(gòu)愈來愈多，不用外來的干預(yù)，即可以長期保持疏松狀態(tài)。保護(hù)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(shí)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(hù)性耕作增加土壤團(tuán)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(yàn)站15年對比試驗(yàn)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(hù)性耕作原理1免耕施肥播種技術(shù)收獲后不翻耕，在留茬地上直接用特制的免耕播種機(jī)施肥播種2秸稈殘茬處理技術(shù)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(shù)主要用農(nóng)藥控制雜草和病蟲害4土壤深松技術(shù)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(hù)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(fēng)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(jī)質(zhì)。3）雜草和病蟲害防治

實(shí)施保護(hù)性耕作后會(huì)導(dǎo)致雜草和病蟲害增加。雜草用除草劑或機(jī)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(hù)性耕作的地塊，應(yīng)先進(jìn)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(jì)20-30年代，美國發(fā)生了震驚世界的“黑風(fēng)暴”。1931年從美國西部干旱地區(qū)刮起的黑風(fēng)暴橫掃美國大平原，厚達(dá)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(fēng)暴”橫掃美國2/3國土，3億多噸表土被卷進(jìn)大西洋，毀掉耕地300萬公頃。當(dāng)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(hù)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(xué)、農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域?qū)＜遥_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(jī)具，推廣少耕、免耕和種植覆蓋作物等保護(hù)性耕作技術(shù)。

1937年美國俄亥俄州的農(nóng)民試驗(yàn)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(yàn)研究,20世紀(jì)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(shù),1995年更名為保護(hù)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(jī)械化耕作是第三次）。保護(hù)性耕作的起源與發(fā)展01-Feb-2311

2、世界保護(hù)性耕作的發(fā)展

(1)美國的保護(hù)性耕作01-Feb-23131)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(hù)性耕作技術(shù)；4)農(nóng)業(yè)部1999年成立了保護(hù)性耕作研究中心，把保護(hù)性耕作技術(shù)列入國家科技攻關(guān)等項(xiàng)目計(jì)劃；5)從2002~2005年，以京津地區(qū)為核心建立兩條保護(hù)性耕作帶，一條是環(huán)京津保護(hù)性耕作帶，另一條是沙塵源頭保護(hù)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(yīng)用保護(hù)性耕作，計(jì)劃用7~10年的時(shí)間，基本上在北方旱作區(qū)全面實(shí)施保護(hù)性耕作。

我國保護(hù)性耕作發(fā)展實(shí)施效益

1）社會(huì)效益

●減少徑流（水分流失）60%、水蝕（土壤流失）80%左右

●減少風(fēng)蝕（農(nóng)田揚(yáng)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(jī)質(zhì)年提高0.03%-0.05%

3）經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致耕地退化風(fēng)蝕風(fēng)蝕導(dǎo)致耕地粗礪化保護(hù)性耕作的優(yōu)點(diǎn)保護(hù)性耕作從三方面節(jié)肥：秸稈還田補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)；減少土壤侵蝕與擾動(dòng)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(dòng)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(tuán)粒結(jié)構(gòu)和蚯蚓保護(hù)性耕作減少徑流；保護(hù)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(dāng)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(jī)械化作業(yè)工序多、能耗大;農(nóng)業(yè)機(jī)械利用率低、浪費(fèi)大；大部分機(jī)器性能差、油耗高；作業(yè)地塊小、不平整，機(jī)耕道路差。保護(hù)性耕作減少作業(yè)工序，特別是耕作與運(yùn)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(shí)趕季節(jié)，就地焚燒秸稈，造成環(huán)境污染，嚴(yán)重時(shí)影響交通運(yùn)輸，實(shí)施保護(hù)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(hù)環(huán)境飛機(jī)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(jī)的播種精度量不高保護(hù)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(hù)性耕作的不足

保護(hù)性耕作機(jī)具專用機(jī)具通用機(jī)具免耕覆蓋播種機(jī)深松機(jī)淺松機(jī)旋耕機(jī)圓盤、彈齒耙秸稈、根茬粉碎還田機(jī)植保機(jī)具保護(hù)性耕作機(jī)具1免耕施肥播種機(jī)免耕施肥播種機(jī)除要有傳統(tǒng)播種機(jī)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(hù)性耕作的關(guān)鍵機(jī)具

01-Feb-233501-Feb-233601-Feb-2337深松機(jī)01-Feb-233801-Feb-2339秸稈粉碎還田機(jī)01-Feb-2340秸稈還田01-Feb-2341秸稈還田機(jī)刀01-Feb-2342旋耕機(jī)翻土機(jī)01-Feb-2343旋耕機(jī)01-Feb-2344旋耕播種機(jī)條帶粉碎小麥免耕播種機(jī)條帶粉碎小麥免耕播種機(jī)播后出苗驅(qū)哈爾濱農(nóng)機(jī)化研究所的水稻免耕插秧機(jī)免耕插秧的水稻苗美國的GreatPlain,Case,中國農(nóng)機(jī)院現(xiàn)代農(nóng)裝公司的2BMG-24免耕施肥播種機(jī)深松是一項(xiàng)基本的保護(hù)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(jī)需要防止秸堵塞,需要加大機(jī)梁的離地間隙,采用雙梁結(jié)構(gòu)等施。深松機(jī)表土作業(yè)機(jī)具01-Feb-2353滅茬旋耕機(jī)01-Feb-2355

1、殘茬(秸稈)覆蓋技術(shù)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(shù)保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2356

3、深松耕技術(shù)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(jī)器進(jìn)地作業(yè)造成的土壤壓實(shí)深松耕技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)不同農(nóng)田的實(shí)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(hù)性耕作的地塊，可能有犁底層存在，應(yīng)先進(jìn)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(jìn)行的，要求深松機(jī)有較強(qiáng)的防堵性能；或是用秸稈粉碎深松機(jī)，一次同時(shí)完成殘茬(秸稈)粉碎和深松耕作兩項(xiàng)作業(yè)，并使地面平整和秸稈均勻覆蓋地面。保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-23574、淺松耕技術(shù)淺松的具體作用表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①碎土平地、彌合溝轍，實(shí)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(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2358

5、旋耕技術(shù)

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(shí)，旋耕后會(huì)出現(xiàn)地表過于松軟，播種時(shí)深度不易控制等問題；③旋耕動(dòng)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(dòng)大，散失土壤水分多，不利于保墑；⑤旋耕會(huì)打死表土中的蚯蚓，不利于利用生物恢復(fù)地力。旋耕技術(shù)應(yīng)盡量減少使用，一般在無其他地表處理手段時(shí)才采用旋耕機(jī)進(jìn)行地表處理，旋耕處理地表時(shí)深度必須控制在5~8cm，不可過深，更不能多次旋耕。保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2359

6、耙耕技術(shù)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(diǎn)是在水分不適時(shí)，耙后會(huì)出現(xiàn)較多、較大的土塊，在一定程度上會(huì)影響小籽粒、窄行距作物的播種質(zhì)量。保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2360

7、免耕施肥播種技術(shù)免耕施肥播種技術(shù)是保護(hù)性耕作的最關(guān)鍵技術(shù)

(1)保護(hù)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(dòng)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(jī)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(shí)要求施肥量大，播種難度大

(2)免耕施肥播種技術(shù)①破茬開溝技術(shù)移動(dòng)式破茬開溝技術(shù)滾動(dòng)式破茬開溝技術(shù)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)式破茬開溝技術(shù)保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2361

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

③種肥分施技術(shù)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(shù)實(shí)施保護(hù)性耕作時(shí)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(jìn)行適當(dāng)?shù)膲好堋?1-Feb-2362

8、雜草、病蟲控制技術(shù)除草：常用化學(xué)除草，化學(xué)除草對地面擾動(dòng)最少，對覆蓋物的破壞最小，是保護(hù)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(jī)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(yīng)加強(qiáng)機(jī)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(jìn)行藥劑拌種，作物生長中噴灑殺蟲劑、除菌劑防治。

保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2363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(shù)要求及其注意事項(xiàng)：①掌握有利時(shí)機(jī)，適時(shí)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(yán)格控制藥劑用量④噴量準(zhǔn)確，噴灑均勻，不漏噴，無后滴⑤霧滴大小和噴藥量可隨時(shí)調(diào)節(jié)保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2364

9、等高溝壟耕種技術(shù)

10、地膜覆蓋技術(shù)

我國地膜覆蓋栽培發(fā)展特點(diǎn)：由價(jià)值高的經(jīng)濟(jì)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(shù)向品種、土壤、植保、化學(xué)鋤草、專用地膜和機(jī)械化覆膜等綜合配套技術(shù)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(yīng)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(shí)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(dòng)，加速有機(jī)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(shí)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(shí)早播用凍墑”，達(dá)到了“納秋水，增秋墑、抗春旱”的目的。保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施01-Feb-2365

(三)建立具有中國特色的保護(hù)性耕作體系

建立具有中國特色保護(hù)性耕作技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的問題：一是建立適合不同類型的保護(hù)性耕作技術(shù)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(jī)結(jié)合01-Feb-23661、典型的保護(hù)性耕作技術(shù)體系(1)一年一熟黃土高原區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)體系①冬小麥保護(hù)性耕作技術(shù)體系A(chǔ)、冬小麥留茬免耕殘茬(秸稈)全程覆蓋技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)：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(zhǔn)備品種選擇種子處理表土作業(yè)

c、規(guī)格播種播種時(shí)期種植密度施足底肥免耕播種d、田間管理查苗補(bǔ)苗追施肥料中耕除草病蟲防治機(jī)械化工藝流程：01-Feb-2367B、冬小麥留茬深松殘茬(秸稈)全程覆蓋技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)：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(zhǔn)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(shí)期種植密度免耕播種旋播施肥d、田間管理查苗補(bǔ)苗追施肥料中耕除草病蟲防治機(jī)械化工藝流程：01-Feb-2368C、冬小麥留茬覆蓋深松膜側(cè)溝播技術(shù)

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(zhǔn)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(shí)期種植密度精細(xì)播種d、田間管理壓好地膜補(bǔ)苗疏苗保護(hù)地膜中耕除草追施肥料

病蟲防治清除殘膜關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械化工藝流程：01-Feb-2369D、冬小麥全程微型聚水兩元覆蓋技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)：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(zhǔn)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(shí)期種植密度精細(xì)播種d、田間管理壓好地膜補(bǔ)苗疏苗保護(hù)地膜中耕除草追施肥料

病蟲防治清除殘膜機(jī)械化工藝流程：01-Feb-2370②春玉米保護(hù)性耕作技術(shù)體系

A、碎稈淺耙（旋）鎮(zhèn)壓秸稈全程覆蓋技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)：a、冬閑期備耕地塊選擇碎稈少耕b、播前準(zhǔn)備品種選擇施足肥料c、規(guī)格播種播種時(shí)期免耕播種d、田間管理及時(shí)定苗清除雜草追施肥料病蟲防除機(jī)械化工藝流程：01-Feb-2371B、春玉米倒稈覆蓋免耕帶狀種植技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械化工藝流程：a、冬閑期備耕倒稈免耕保護(hù)秸稈b、播前準(zhǔn)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(shí)定苗清除雜草追施肥料病蟲防除

01-Feb-2372C、春玉米倒稈覆蓋免耕膜側(cè)種植技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械化工藝流程：a、冬閑期備耕地塊選擇倒稈免耕保護(hù)秸稈b、播前準(zhǔn)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(shí)期精細(xì)播種d、田間管理壓好地膜及時(shí)定苗追施肥料中耕筑埂病蟲防除清除殘膜

01-Feb-2373D、春玉米全程微型聚水兩元覆蓋技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)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(zhǔn)備品種選擇帶狀分離播前整地c、規(guī)格播種播種時(shí)期種植密度精細(xì)播種d、田間管理壓好地膜及時(shí)定苗追施肥料中耕筑埂病蟲防除清除殘膜01-Feb-2374(2)一年兩熟區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)工