保护性耕作

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1、保护性耕作百科名片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。定义保护性耕作是以机械化作业为主要手段，采取少耕或免耕 方法，将耕作减少到只要能保证种子发芽即 可，用农作物秸秆及残茬覆盖地表，并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术基本资料但是人类和 自然的矛盾也愈来愈突出。比如耕翻作业除掉地面残 茬、杂草固然有利于

2、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，农信 息产量大幅度上升，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。保护性耕作取 消铧式犁翻耕，在保留地表覆盖物的前 提下免耕播种，以保留土壤自我保护 机能和营造机能，是 机械化耕作由单纯改造自然到 利用自然、进而与自然 协调发展农业生产的革命性变化。保护性耕作对农民本身将带来

3、观念上、生活质量上的 革命性变化。1997年5月美国保护性耕作信息中心 年会上， 一位免耕农民的妻子巴巴拉弗瑞安西斯（Barbara Francis）说，“除电的应用外，免耕法是对我的生活质量改善 最大的事情”。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

4、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。保护性耕作10大效益保护性耕作具有许多传统耕作或强烈耕作无法比拟的效益。减少劳动量，节省时间与两次甚至多次的土壤耕作相比，仅仅一次作业工序完成播种意味着拖拉 机及劳动力作业时间的减少 或者相同时间内完成更多的播种面积。例如，在202.3hm（500英亩）的土地上一年就可以节约225工作h,按 每周工作60h计，节约225h相当于节约近4个星期的劳动时间。节省燃料平均每hm节约13.25升燃油（每英亩节约3.5加仑）或者一个202.3hm（ 500英亩）的农场一年就可 以节省6624.45升（1750加仑）燃油。减少机器磨损工

5、作次数的减少使得每hm机器磨损减少约12.36美元（每英亩机器磨损减少约合5美元），也就是说， 一个202.3hm（ 500英亩）的农场年维修费用可以节 省2500美元。改善土壤的可耕作性连续免耕能够增强土壤微粒的聚合（成为 团粒结构），这样可以使作物根系更容易发展。 土壤耕作性 能的提高也可以减少土壤压实。当然耕作行程 的减少也是降低土壤压实的重 要原因。增加土壤有机质研究表明耕作越多土壤中被释放到空气中 的碳就越多，能够为将来作物构建有机质的碳就 越少。事实 上有机质中有一半成分是碳。锁住土壤水分，提高水分利用率保持土壤残茬覆盖，提供遮阴，锁住土壤 水分。残茬的遮阴减少了土壤水 分蒸发。另

6、外，残茬就像一 个微小的水坝 减慢水的流速，增加水分入渗的机会。另一个增加水分入渗的途 径是通过由蚯蚓及前茬作物根系 腐烂后形成的通路（大孔隙）。事实上，夏末连续的免耕可以 为作物多提供50.8mm（2英寸）的可利用水分。 美国内布拉斯加不同耕作法土壤蓄水、径流和 蒸发等测定结果见表3，德克萨斯连续5年试验结果见表1-4。表1-4美国内布拉斯加不同耕作 法土壤蓄水、径流、蒸发量测定蒸发里蒸发损秸秆覆耕作方土壤蓄径流量盖量法水量(mm)(mm)失(t/hm)(mm)(%)4.5常规翻291028288耕4.5深松5452628217.9免耕1390182570 (无圆盘犁76025479秸秆）0

7、 (无水平沟34028789秸秆）耕作注：测定期4月10日到9月27日，该期间降雨321mm。资料来源L美国农 业部农业研究中心（USDA ARS）表1-4所列内布拉斯加试验表明，免耕和秸秆覆盖可以有效减少蒸发，增加土壤蓄水量。传统翻耕法的土壤水分蒸发占降雨量的88%，而覆盖免耕为57%。保护性耕作 可以减少径流，传统翻耕径流 10mm，免耕覆盖没有径流。蒸发和径流的减少，使土壤蓄水量达到139mm，而翻耕、深松、开水平沟等分别 只蓄水29、54、34mm。由于蓄水量增多，产量相应提高。德克萨斯州连续五年试验（表1-5）测得，免耕法蓄水量141mm，产量3.34 t/hm，而翻耕、旋耕、深松只

8、有89、85、114mm，产量分别为2.56、2.19、2.77 t/hm，免耕产量提高21%52%。 表1-5德克萨斯州1983 -1987年不同耕作法种植高粱试 验结果耕作方降雨量土壤蓄产量(t/hm)法(mm)水量休闲期作物生mm%长期铧式犁31630189292.56圆盘耙316301109342.37旋耕31630185272.19深松316301114362.77免耕316301141453.44资料来源;:Un ger a nd Wiese 1984,美国农业部研究局( USDA-ARS)减少土壤侵蚀作物残茬覆盖在土壤表面可以减少土壤风 蚀、水蚀。与没有保护的、经过强烈耕作的土地

9、相比，残茬 覆盖可以减少 达90%的土壤侵蚀。美国使用风洞装置，人工模拟风速和风量，对不同 秸秆覆盖率、不同 耕作方式下(不同粗糙度)的土壤风蚀量进行 了对比测定，测定结果见表1-6。说明秸秆覆盖及保持较大的粗糙度能显著减少土壤风蚀。表1-6秸秆残茬覆盖率和地表 粗糙度对土壤风蚀 的影响覆盖率粗糙度(cm)(%)0.641.272.543.815.08平整地中等粗粗糙地面面糙地面00.720.510.260.140.07100.440.310.160.080.04200.260.190.100.050.03300.160.120.060.030.02400.100.070.040.020.01

10、500.060.040.020.010.01注:资料来自罗伯特.佩彭狄克(Robert Papendick)等，华盛顿州立大学,1998年在减少水蚀方面，美国农业部南方丘陵保护耕作研究中心研究结果表明，坡耕地水土流失严重，实施保护性耕作前近30年间每年表 土流失达0.5cm，而表层土壤每被冲刷 掉1cm，玉米hm产量将降低147kg。保护性耕作法减轻水土流失功能被 证实后，从1952年起，美国农业部推广这一方法。坡地实行保护性耕作，土壤水蚀得到有效控制。提高水的质量作物残茬帮助土壤保存肥料与杀虫剂，减少其流入地表水中的可能。事实上，残茬可以使杀虫剂的流 失减少一半。而且，在富碳的土壤中生存的微

11、生物能够很 快的降解杀虫剂并充分利用肥料，从而保护了地下水 的质量。另外，由于水蚀的减少，使得 随水蚀流入河流中的泥沙量减 少，也是提高水质量的原因。增加野生动植物作物残茬为野生动植物提供掩蔽处和食物，例如猎鸟和一些小动物。提高空气质量保护性耕作减少风蚀，因此减少了空气中的灰尘量；减少拖拉机进地的行程减少了矿物燃料的排放； 在有机质中聚集更多的碳减少了释放到大气中 的二氧化碳量。所以，空气质 量改善。保护性耕作新型旱地耕作技术一、什么叫保护性耕作？保护性耕作是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。它的定义是：“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，并主要用农药来控制杂草和病

12、虫害的一种耕作技术”。根据保护性耕作的特点，由于它有利 于保水保土、所以称为保护性耕作。针对保护性耕作的基本要点，也可以用四句话来概括：秸秆覆盖、免耕播种、以 松代翻、化学除草。二、保护性耕作的适应范围适合的降雨量范围：年降雨量250800mm。适合的温度范围:对于种植玉米等喜温作物，由于春季播种时保护性耕作的地温比翻耕无覆盖地温低102C, 可能会对出苗产生较大影响，建议温度低于年均7C的地方，推广要慎重。对春小麦等耐寒作物，则对温度没什么限制。适合的土壤类型：没有什么限制，但对粘重排水性能差的土壤要慎重。三、保护性耕作推广中要注意的问题1. 播种质量问题，由于地表不平整、覆盖物分布不均等原

13、因，有可能出现播种深浅不一，种子分布不均，甚 至缺苗断垄等问题。必须注意从改进播种机性能，改善地表状态两方面来解决。2. 杂草控制问题，翻耕有翻埋杂草作用，保护性耕作相对来说失去了一项控制杂草的手段，其次受秸秆遮盖， 药液不易直接喷到杂草上，对杀草效果会有一定影响。3. 明确主要矛盾，因地制宜制定工艺，如冷凉风沙区，保护性耕作重点在控制沙尘暴和农田沙漠化，减少地 表破坏是主要矛盾，不能采用旋耕等作业方法。四、保护性耕作的效益根据中国农业大学等在山西的系统试验，保护性耕作与传统翻耕相比有三方面效益。1、社会效益：减少径流（水分流失）60%、水蚀（土壤流失）80%左右；减少风蚀（农田扬沙），抑制沙

14、尘暴；不烧 秸秆、减少大气污染。2、生态效益：增加休闲期贮水量14-15%、提高水分利用效率15-17%、节约水资源；增加土壤肥力，土壤有 机质提高0. 03%、速效氮提高、速效钾提高；改善土壤结构，土壤团粒结构和毛管孔隙度（含水孔隙）增加。3、经济效益：提高小麦、玉米产量1517%；减少作业工序，降低作业成本10-15%；增加农民收入2030%。五、为什么要推广保护性耕作为了抗旱增产、节本增收、保护生态环境，实现旱区可持续发展，需要大力推广机械化保护性耕作技术。六、保护性耕作主要包括那些内容？保护性耕作主要包括四项技术内容：一是改革铧式犁翻耕土壤的传统耕作方式，实行免耕或少耕。免耕就是 除播

15、种之外不进行任何耕作。少耕包括深松与表土耕作，深松即疏松深层土壤，基本上不破坏土壤结构和地面植被， 可提高天然降雨入渗率，增加土壤含水量；二是将30%以上的作物秸秆、残茬覆盖地表，在培肥地力的同时，用秸秆 盖土，根茬固土，保护土壤，减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高天然降雨利用率；三是采用免耕播种，在有残茬 覆盖的地表实现开沟、播种、施肥、施药、覆土镇压复式作业，简化工序，减少机械进地次数，降低成本；四是改翻 耕控制杂草为喷洒除草剂或机械表土作业控制杂草。七、什么是免耕？免耕，就是完全取消铧式犁耕翻，并且不进行其它土壤作业.国外称之为“免耕法”。目前美国已基本取消了 铧式犁翻耕作业，澳大利亚也

16、已全面取消了铧式犁翻耕，实行免耕法的农场使用的农业机械仅有三种，即播种机、喷 雾植保机械和联合收割机，这种“免耕法”堤保护性耕作的最肩形式。八、什么是少耕？少耕，就是在取消犁耕的基础上，为保证播种和疏松土壤、除草等农事而保留少量土壤作业（国外称之为“少耕 法”），其要点是减少耕作次数和强度。这不评少耕法”是传统耕作向“免耕法”转化的过渡型保护性耕作形式。少耕主要包 括深松、浅松及浅旋、浅耙等播前表土整备耕作等。九、什么是深松？深松，即使用各式专用机具疏松深层土壤，破除犁底层，加大土壤中气体和水分上下流通孔隙，提高天然降 雨入渗率，增加土壤含水量。对深松的要求是尽可能减少对土壤上下层结构的翻动，

17、减少对地面植被的破坏。深松的 深度不必太深，只要深度大于耕层厚度、能破除犁底层即可，过深其实是一种浪费。另外，深松不必每年进行，提倡 在实施保护性耕作的第一年进行普遍深松，其后因不再进行犁耕，不会形成新的犁底层，就不必年年深松。关于深松 的间隔年数，“隔35年进行一次”的说法比较含糊，没有讲清”间隔”的道理和如何确定”年数”。根据国外资料和国内 实践研究的有关介绍，深松间隔年数应主要根据田间机械作业的多寡和土壤紧实程度而定，作业多、机具设备对土壤 压实明显，致使土壤过于密实时（容重大于1.4-1.5g/cm,）,可进行一次深松或浅松，其后再视情况而定。深松过频与 深松过深一样，也是一种浪费。十

18、、什么是浅松？浅松，是指耕层内的松土作业，其松土深度不超过耕层厚度。浅松的作用除疏松耕层土壤外，还可除草（利用 浅松机的水平翼铲切断草根），是机械除草的主要形式。有些凿式深松机也可加装单层或双层水平翼刀，除草效果也不 错。十一、什么是浅旋，浅耙？浅旋、浅耙，属播前表土整备耕作，作用主要是碎土、破茬和除草，其要点是“浅”，是表土作业，耕作深度 不宜超过5cm。过深的翻搅，尤其是深旋，不利于保持土层的稳定，容易杀死蚯蚓，破坏土壤的自然恢复能力，还会 降低地表的覆盖度，影响保护性耕作的防护效果。可以说，浅旋、浅耙等播前整地作业带有浓厚的传统耕作味道，是 为常规播种机顺利作业而采取的不得已的做法，随着通过性能好的新式免耕播种机的不断出现，旋、耙等播前表土耕 作将会逐渐减少