保护性耕作教材

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1、专题二 保护性耕作 一、保护性耕作的产生背景 耕作历史上的三次革命 第一次： 不耕刀耕火种 新石器时代残留的农业经营方式。属于原始生荒耕作制。先以 石斧,后来用铁斧砍伐地面上的树木等枯根朽茎,草木晒干后用 火焚烧。经过火烧的土地变得松软,不翻地,利用地表草木灰作 肥料,播种后不再施肥,一般种一年后易地而种。由于经营粗放, 亩产只有50千克左右,俗称“种一偏坡,收一萝萝”。 释义:古时一种耕种方法，把地上的草烧 成灰做肥料，就地挖坑下种。 出处:旧唐书严震传：“梁汉之间 ，刀耕火耨。” 第二次： 刀耕火种铧式铁犁的发明 秦、汉，特别是两汉以来，由于冶铁业的大发展，不 但铁制农具更加普及，成为“民

2、之大用”，而且随着 农业生产发展的需要，农具的种类增加，质量也大为 提高。西汉中期以后，木心铁刃农具已被全铁农具所 代替。随着牛耕的推广，耕犁也有所革新，除犁铧是 全铁外，还创造了犁壁，从而更加有利于深耕和碎土 。东汉时开沟用的巨型铧，重达15千克、长达40厘米 左右。 土壤耕作进入传统的人畜力耕作 1876年，德国人奥托设计并制 造出第一台以煤气为燃料的火 花点火式四冲程内燃机。 第二次： 传统的人蓄力拖拉机的发明 1886年，德国机械 工程师卡尔本茨 制成第一台用内燃 机驱动的新型交通 工具汽车。 拖拉机的诞生，大大加快了农业机 械化的步伐。 20世纪初，瑞典、德国、匈牙利 和英国等国几乎

3、同时制造出以柴 油内燃机为动力的拖拉机，第一 次世界大战期间，由于战争的原 因，劳动力不足和农产品价格上 涨，促进了农田拖拉机的发展。 这一舞台的中心则是拖拉机的发明 孪生工程师兄 弟哈特和帕尔 亨特福特 中华人民共和国成立初期 ，广为发展新式畜力农具 ，如步犁、耘锄、播种机 、收割机和水车等。50年 代后期，中国开始建立拖 拉机及其配套农机具制造 工业。洛阳第一拖拉机厂 于1959年建成投产。 拖拉机引发了农业机械的革命 拖拉机牵引犁进行耕地。 带动了播种机、中耕机、收割机、摘 棉机、脱粒机、割草机和打包机等农 业机械的问世和广泛应用。 前三次革命，人类都是通过耕作干预自 然，带来农业生产的

4、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。 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。 保护性耕作起源于美国。19世纪初美国开始大规模 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

5、田，获得了几十年不错的收成。但 到了20世纪30年代，持续耕作使裸露疏松的农田无 法抵挡大风的袭击，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”(我国称为 “沙尘暴”)。1934年5月的一场沙尘暴，从土地植 被破坏严重的西部刮起，连续3天，横扫美国2/3的 国土，把3亿多吨土壤卷进大西洋，使16万农民倾家 荡产，逃离西部，不少人死于由沙尘暴引起的肺炎 。 “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，自然而然地提出了保护性耕作 这一命题，推动了各种保土保水耕作方法的研究。在 这种情况下，1935年美国成立了土壤保持局，开始研 究改良传统的翻耕方法，研制

6、深松铲、凿式犁等不翻 土的农机具。1967年，“保护耕作”一词在美国的伊 利诺伊州为取得政府对减少耕作形式的支持而首先启 用。 “黑风暴”惊醒了人们，推动了 各种保土保水耕作方法的研究。 人们经过半个多世纪的努力，开 发出了保护性耕作法和植树、种 草等措施，有效地扼制了沙尘暴 的再度猖獗。 近几十年来，我国机械耕作活动增强，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

7、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。 保护性耕作对农民本身将带来观念上 、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.弗朗西斯 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

8、，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。 二、保护性耕作定义 国外的保护性耕作定义：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，主要用农药来控制杂草和病虫害。 我国的保护性耕作定义：对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆覆盖地 表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作 技术。 我国是在借鉴国际先进技术的同时，结合国情提出的。 保护性耕作的前身叫“免耕法”，随着研究的深入和推广的扩大，发 现完全免耕只能适

9、应部分土壤和自然条件，1980年以后改称保护性耕 作法。 二、保护性耕作原理 以“免耕法”为基础的保护性耕作是如何疏松土壤呢？保护 性耕作松土原理可概括为4点： 1、根系松土 2、蚯蚓松土 3、胀缩松土 4、结构松土 三、保护性耕作基本技术 1、秸秆覆盖技术 2、免耕、少耕施肥播种技术 4、深松技术 3、杂草及病虫害防治技术 四、保护性耕作增产机理 一、增加土壤水分 旱作农业农业 没有灌溉溉，土壤水分基本来自天上降雨。雨水消耗分三 部分，其一是径流消耗，它是指在降雨的时时候，雨水还还没有入渗到地里 ，就以地表径流的形式流走了，是无用的损损失；其二是地表蒸发发，也是 无效的消耗；第三才是供给给作

10、物生长长的有效耗水。根据测测定，我国北方 地区平地径流占降雨的10%左右、坡地可以达到30%多，蒸发发占降雨的60 80%、是主要消耗，有效耗水占1020%。要想增加有效水分，只能减少径 流、减少蒸发发。 1、减少地表径流 2、减少蒸发发 3、提高水分利用效率 二、提高土壤肥力 秸秆覆盖和减少耕作,有效的提高了土 壤肥力,构成保护护性耕作增加产产量的又 一个重要方面。 1、提高土壤有机质质、速效氮、速效钾钾 2、蚯蚓数量增加 三、简简化作业业、缩缩短农农耗、延长长生育期 保护护性耕作取消了翻耕等作业业，实实行免(少)耕播种， 缩缩短了农农耗，延长长了作物生育期，在华华北一年两熟区有 利于选择选

11、择 高产优质产优质 品种，或改革耕作制度，由两年三熟 改一年两熟或一年两熟间间套作改一年两熟平作。 四、增产产的不利因素 1、降低地表温度 2、播种质质量不易保证证 3、杂杂草控制较较困难难 保护护性耕作存在的不利因素与管理水平密切相关，只 有加强管理，注意克服或减低保护护性耕作的不利之处处，充分 发挥发挥 它的优优越之处处，保护护性耕作就能取得最好的效果。 常规耕作的优点常规耕作的优点 可以因地制宜地创造一定深度和适宜松紧度的土壤 可以因地制宜地创造一定深度和适宜松紧度的土壤 耕作层；耕作层； 当年控制田间杂草和防治病虫害的效果较好； 当年控制田间杂草和防治病虫害的效果较好； 犁壁翻转土壤垡

12、片，覆盖效果好，有利于耕茬、肥 犁壁翻转土壤垡片，覆盖效果好，有利于耕茬、肥 料的翻入，耕后地面较为清洁。料的翻入，耕后地面较为清洁。 但是，常规耕作也有较多的问题，主要是： 但是，常规耕作也有较多的问题，主要是： 干旱地区易蒸发失墒，多雨湿润地区易蓄水积墒， 干旱地区易蒸发失墒，多雨湿润地区易蓄水积墒， 在水分上很难调节；在水分上很难调节； 耕层土壤常太松，地面裸露，易遭受水蚀和风蚀， 耕层土壤常太松，地面裸露，易遭受水蚀和风蚀， 改变了耕层原有的土壤微生物区系，促进好气性分解，改变了耕层原有的土壤微生物区系，促进好气性分解， 土壤有机质矿化过甚；土壤有机质矿化过甚； 破坏土壤耕层构造较重；

13、 破坏土壤耕层构造较重； 耗能增加，成本较高。耗能增加，成本较高。 少免耕法的优点少免耕法的优点 1. 1. 水蚀和风蚀明显减少水蚀和风蚀明显减少 2. 2. 减少土壤水分蒸发和保持水分减少土壤水分蒸发和保持水分 3. 3. 表土层中的土壤有机质增加表土层中的土壤有机质增加 免耕不动土，好气性分解较缓慢，因而有利于土壤有机 免耕不动土，好气性分解较缓慢，因而有利于土壤有机 质的积累，但不利于其矿化。另一方面，耕层下部的土壤有质的积累，但不利于其矿化。另一方面，耕层下部的土壤有 机质有减少的趋势。机质有减少的趋势。 4. 4. 农耗时间减少农耗时间减少 在前作收获后，少耕或免耕播种后作物，既争农

14、时，又 在前作收获后，少耕或免耕播种后作物，既争农时，又 减少了农忙的紧张程度，赢得了农时的主动权，在南方多熟减少了农忙的紧张程度，赢得了农时的主动权，在南方多熟 制的地区尤为重要。制的地区尤为重要。 5. 5. 节约成本节约成本 免耕节省机械投资和减少燃油的消耗 免耕节省机械投资和减少燃油的消耗, ,但增加了除草剂但增加了除草剂 的消耗的消耗. . 少、免耕存在的问题少、免耕存在的问题 1. 1. 多年少免耕后土壤仍有变紧实的趋势，有机质少的土壤更为明多年少免耕后土壤仍有变紧实的趋势，有机质少的土壤更为明 显，不利于根系的发育和增产。但短期内仍可维持在可允许的土壤容显，不利于根系的发育和增产

15、。但短期内仍可维持在可允许的土壤容 重与孔隙度范围内。不同土壤表现很不一致。重与孔隙度范围内。不同土壤表现很不一致。 2. 2. 耕作表层耕作表层(0(01010厘米厘米) )富化而下层富化而下层(10(102020厘米厘米) )贫化。贫化。 在少、免耕的条件下，土壤养分有向表面富集的倾向，而耕层下 在少、免耕的条件下，土壤养分有向表面富集的倾向，而耕层下 部趋于贫瘠化，有机质和土壤养分减少，持水量变劣，土壤变紧，根部趋于贫瘠化，有机质和土壤养分减少，持水量变劣，土壤变紧，根 系变少，最后不利于作物的生长发育，出现早发早衰的现象。系变少，最后不利于作物的生长发育，出现早发早衰的现象。 3. 3

16、. 影响有机肥、化肥与残茬的翻埋，土壤难于融合，肥料的利用影响有机肥、化肥与残茬的翻埋，土壤难于融合，肥料的利用 率低，氮素的损失加重。率低，氮素的损失加重。 4. 4. 杂草虫害增多。杂草虫害增多。 除草剂对多年生的杂草往往难以奏效，因而需要有高效、广谱的 除草剂对多年生的杂草往往难以奏效，因而需要有高效、广谱的 除草剂，要求有性能不同、残效期不同的几种除草剂混合使用，从而除草剂，要求有性能不同、残效期不同的几种除草剂混合使用，从而 提高了成本。提高了成本。 5 5、 残茬覆盖导致地温下降，从而导致高纬度地区春作物的播种和残茬覆盖导致地温下降，从而导致高纬度地区春作物的播种和 出苗的推迟，对安全成熟是个大问题。出苗的推迟，对安全成熟是个大问题。 少免耕运用的前景少免耕运用的前景 水土保持效果显著，