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1、保护性耕作,耕作技术的,革命,保护性耕作耕作技术的革命,+,=,双赢,保护性耕作耕作技术的革命,一、保护性耕作技术的应用背景,一、保护性耕作技术的应用背景,中国水土流失分布图,相对于深翻种植的传统耕作技术，保护性耕作技术是一项从 保护农田、治理沙尘暴角度出发发展起来的重大新型土壤耕作技术， 它的产生和发展具有时代性，有其强烈的社会和经济原因。,一、保护性耕作技术的应用背景,早在19世纪初，欧洲工业技术革命促进了农用机械的快速发展，美国开始大规模使用拖拉机翻耕土地，数千万公顷干旱半干旱草原被开垦成为粮田，耕翻后多次耙压碎土、裸露休闲，获得了几十年不错的收成。,一、保护性耕作技术的应用背景,但是，
2、到了20世纪30年代，由于气候持续干旱、大风，裸露疏松的农田难以抵挡大风的袭击，成千上万吨表土被刮走，沙尘遮天蔽日，形成了震惊世界的“黑风暴”。,一、保护性耕作技术的应用背景,1934年5月，一场典型的沙尘暴从土地植被破坏严重的西部刮起，连续3天，横扫美国23国土，把高达3.5亿吨地表肥沃土壤卷进大西洋。仅这一年美国就毁掉300万公顷耕地，冬小麦减产510万吨。,一、保护性耕作技术的应用背景,保水、保土、保肥,保护性耕作技术,“黑风暴”灾难惊醒了人们，使人们认识到人类与环境协调发展 的重要性，世界各国特别是西方国家，很早就纷纷开始总结传统耕 作中存在的问题。,全世界应用保护性耕作的国家达到70
3、多个,一、保护性耕作技术的应用背景,中国水资源分布图,旱作农业面积约 3300万公顷,干旱少雨，灾害频繁，产量 低而不稳、农民生活贫困,农田裸露、水土流失严重,一、保护性耕作技术的应用背景,60年代开始进行了保护性耕作单项农艺技术研究,中 国,90年代初开始组织进行机械化保护性耕作体系研究,“十五”期间重点推广的农机化技术项目,截至2009年底，我国已建成181个国家级保护性耕作示范县， 省级项目县数百个，示范推广面积达6000万亩以上。,二、保护性耕作的原理,二、保护性耕作的原理,每立方厘米1.0-1.6克,土壤容重,50%（或稍大于50%）,大于10%,充气孔隙率,总空隙度,水,肥,气,热
4、,二、保护性耕作的原理,传统耕作方式,坚硬的犁底层,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,1.根系松土,：指作物的根系腐烂后，留下大量孔道，可以进行水分渗入、 运移，气体交换。（如果耕翻后，这些孔道就会被破坏）,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,2.蚯蚓松土,：土壤中的蚯蚓在不断地制造孔道，所造成的孔道粗细适当， 是水、肥、气的良好通道，有利于形成良好的耕层。,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,2.蚯蚓松土,蚯蚓很少,传统耕作小麦地,每平方米有蚯蚓3-5条,每平方米有蚯蚓10-15条,：土壤中的蚯蚓在不断地制造孔道，所造成的孔道
5、粗细适当， 是水、肥、气的良好通道，有利于形成良好的耕层。,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,3.胀松松土,：是指土壤冬冻春融、干湿交替的变化，使土壤在膨胀和 收缩的自然过程中趋向疏松，孔隙度增加。,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,4.结构松土,：通过作物残茬碎秆混入土壤使土壤团粒结构增加，同时 微生物活动增强，有利于土壤疏松、稳定，在降雨、灌 水等情况下不易回实，能够保持土壤疏松的特性。,二、保护性耕作的原理,保护性耕作,的松土原理,5.深松松土,：当土壤自然恢复疏松不能满足生产需要时，可以用机械对 土壤进行强制疏松，机械从底层土壤入手，实现上下松土。,三、保护性耕
6、作的技术要点及其优点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,秸秆覆盖技术,1,免耕、少耕施肥播种技术,2,杂草及病虫害防治技术,3,机械化深松技术,4,保护性耕作技术要点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,保护性耕作技术要点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,三、保护性耕作的技术要点及其优点,保护性耕作技术的优点,1,播种前不耕翻土壤，一次性完成播种、施肥、镇压等多道工序，减少机械进地作业次数，节约机械作业成本，同时，减少了机械对土壤的压实次数；,2,不破坏地表覆盖层，秸秆均匀覆盖地表，阻止阳光直
7、接照射地表，减少水分蒸发，有利于蓄水保墒，减少灌溉次数，节约水资源，减少浇地的资金投入；,保护性耕作,地表有秸秆均匀覆盖，阻止阳光直接照射地表，水分蒸发少,保护性耕作,地表无覆盖物，阳光直射地表，水分蒸发很快很多，地表干裂,传统耕翻,三、保护性耕作的技术要点及其优点,保护性耕作技术的优点,1,播种前不耕翻土壤，一次性完成播种、施肥、镇压等多道工序，减少机械进地作业次数，节约机械作业成本，同时，减少了机械对土壤的压实次数；,2,不破坏地表覆盖层，秸秆均匀覆盖地表，阻止阳光直接照射地表，减少水分蒸发，有利于蓄水保墒，减少灌溉次数，节约水资源，减少浇地的资金投入；,3,合理利用作物秸秆，秸秆腐烂可增
8、加土壤有机质、培肥地力，提高作物产量；,4,避免秸秆焚烧，保护生态环境。,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种机械,近几年来，我们把小麦免耕播种机械的适应性改进做为突破口， 改进后的小麦免耕播种机械作业幅宽保持在1.4-1.7米，不改变原来 的种植规格，并实现了播种行距、苗带宽一定程度上的简单无级调整。,小麦免耕播种机改进后大面积作业,玉米收获秸秆还田与免耕播种小麦同步进行,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,一次完成多道工序，节省费用,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,每亩减少机
9、械作业成本40-80元,播种,节支分析,120-160元/亩,60-80元/亩,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,播种,施肥,小麦免耕播种，将化肥深施到 种子5cm以下，减少了肥效挥发。,肥料利用率,30%以上,节支分析,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,节省浇地费用20元左右,播种,施肥,浇水,每亩减少浇水次数1 到2次,节支分析,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,增产分析,免耕播种小麦每畦4行，苗带宽5-8cm,传统播种小麦每畦6行，苗带宽2-4cm,VS,尽管播种量基本一致，免耕播种的小麦亩株数相对
10、较多， 这与地力肥沃，肥料利用率高，小麦分蘖好，而且抗倒伏能力强 有直接关系。,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,增产分析,亩均增产50.9千克，增产幅度11.3%,450千克/亩,500.9千克/亩,2010年,四、小麦免耕播种技术的应用及其效益分析,小麦免耕播种的效益分析,增产分析,亩均增产52.5千克，增产幅度11.5%,550.9千克/亩,553.4千克/亩,2011年,五、玉米精量直播技术的优点,五、玉米精量直播技术的优点,麦收前套种玉米,五、玉米精量直播技术的优点,玉米精量直播,小麦收获与玉米播种同步进行，为延长玉米生长期赢得了时间,五、玉米精量直播技
11、术的优点,玉米精量直播,单穴单粒种子，行距、株距准确，不仅不需要“间苗”，而且节省种子,五、玉米精量直播技术的优点,玉米精量直播,每亩地大约节省种子3 l 5斤,减少支出人工间苗等费用20元,六、深松整地机械化技术的优越性,六、深松整地机械化技术的优越性,深松与耕翻、旋耕相比，它们的共同点是：都能疏松土壤,深松与耕翻、旋耕相比，它的优点在于：,深松不打乱土层，动土量少；,1,深松对覆盖在地表的秸秆和杂草影响少，土壤水分蒸发量少，增加镇压后保水效果好；,2,深松深度一般是30-40厘米，不仅能够打破过去连年耕翻的犁底层，而且增加了土壤蓄水深度。,3,六、深松整地机械化技术的优越性,30厘米,1厘
12、米,3毫米降水,25立方米,六、深松整地机械化技术的优越性,30厘米,1厘米,3毫米降水,25立方米,深松后30-60厘米土壤层中贮水量比传统耕翻要多8.6%-30.1%，相当于全年多蓄降雨80mm左右，或者说相当于每亩地多灌水50立方米,六、深松整地机械化技术的优越性,深松的土层确保作物的根系不仅生长旺盛而且发达，增强了作物的抗倒伏能力,传统耕翻松土浅， 麦苗根系短、细,保护性耕作深松， 麦苗根系长、粗壮,六、深松整地机械化技术的优越性,深松的土层确保作物的根系不仅生长旺盛而且发达，增强了作物的抗倒伏能力,易倒伏,不易倒伏,六、深松整地机械化技术的优越性,耕翻,打乱了上下土层结构，掩埋了草种
13、、虫卵、肥料和作物 秸秆残茬（根上部分），造成耕翻后土壤空隙大，水分蒸发快。,旋耕,把上下土层充分翻动（搅合），耕层土壤细碎好看；但是， 由于地表杂草、有机肥料（比如土粪等）、作物残茬和土壤混合 均匀，也造成旋耕后耕层空隙比较大，水分蒸发快；而且，旋耕 剪断了蚯蚓等微生物，影响土壤的自然膨松。,六、深松整地机械化技术的优越性,在同样的降雨或灌溉情况下，尤其是干旱的情况下，深松过的地块 水分更充足，因此有助于作物增产。据专家测算，正确的使用深松技术， 能使作物千粒重增加14克，每亩增产100公斤左右。,七、保护性耕作技术应用过程中存在的问题及发展趋势,七、保护性耕作技术应用过程中存在的问题及发展趋势,保护性耕作的关键,保护性耕作机具,七、保护性耕作技术应用过程中存在的问题及发展趋势,我国的作业条件较为复杂，尤其是在一年两熟地区玉米收获后播 种小麦时，小麦的播种行距小而玉米的秸秆量大这对矛盾，制约了小 麦免耕播种机的使用效果。,因此，在研究设计保护性耕作技术路线时，应结合我国目前免耕 播种机、深松机械的质量和技术水平，加入必要的可调节功能，实现 与大多数农艺模式相吻合，以进一步提高机械的适应性和作业效果， 这也是保护性耕作技术研究的主要方向。,七、保护性耕作技术应用过程中存在的问题及发展趋势,下一步的发展方向,尽快实现一定条件下的机电一体化无级调整模式， 以应对多种复杂条件下的作业,
