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第三章北方旱地雨养农业机械化第一节我国旱地农业生产条件第二节典型的抗旱耕作法与机械化旱地作业体系第三节北方旱地机械化保护性耕作体系第四节旱地机械化机组配套第五节国外旱地农业机械化本章要点1.旱地农业在我国农业生产中的地位及面临的问题与挑战2.在我国北方，机械化农业技术可以从哪些方面抗旱保墒3.北方常用的旱地机械化农业技术及其优缺点和适用范围温家宝在内蒙古检查指导抗旱减灾工作全国小麦产区旱情加重,应急响应全力抗旱干旱造成的农业损失1.我国每年因干旱而损失粮食0.7～0.8亿吨，相当于年总产量的1/6。2.从1950年至今，全国平均每年因干旱直接减收粮食，约占各种自然灾害造成粮食损失60%。第一节我国旱地农业生产条件北方的“旱”中国水资源分布36.360.33.482.414.72.90102030405060708090南方地区北方地区淮河流域流域面积占全国总面积%径流量占全国总径流量%南北方流域面积和径流量比较中国水资源分布特征A.长江流域及以南地区占有水资源的81%以上，西北、华北、东北等国土面积60%以上地区地多雨少，水资源仅有15%。B.旱作农业为主的三北地区,70-80%的降雨集中在6-9月,春播季节少雨,有“十年九旱”之说。C.三北地区年际降雨量差异大，丰水年为少水年的3-5倍,旱灾频发,每年受旱面积达2700万hm2。1.旱地农业，“旱作农业”，“旱农”，“雨养农业”、“雨育农业”。2.降水稀少又无灌溉条件的干旱、半干旱和半湿润易旱地区，主要依靠天然降水和旱作农业技术，以发展旱生、抗旱或耐旱的农作物为主的农业。3.一般年降水量少于500mm。几个概念或北方旱地农业区分布我国北方旱地农业耕地面积约3300万公顷，主要分布在昆仑山、秦岭、淮河以北的16个省、市、自治区，比较集中的有内蒙、甘肃、吉林、辽宁、宁夏、河北、山西、陕西、青海、新疆10省北方旱地农业类型分区年均降雨类型区省区450～600mm半湿润偏旱山西、吉林大部分地区350～450mm半干旱辽宁、内蒙东、宁夏、陕西、河北250～350mm半干旱偏旱内蒙西、甘肃、青海、新疆的部分地区～250mm干旱区有灌溉才有农业，如河西走廊地区特点：降水少、气温低、风沙大、自然条件恶劣，经济比较落后，产量低而不稳。优势：地域辽阔、土层深厚、人均面积大、光照时间长、开发潜力大。北方旱作主要形式：铧式犁翻耕，裸露休闲。北方旱作农业区的特点几个典型地区生产潜力开发程度t/hm2作物项目半湿润偏旱山西屯留半干旱甘肃定西半干旱偏旱内蒙武川平均小麦光温生产潜力12.7611.389.765降水生产潜力8.313.842.43现实生产水平2.521.3950.75降水生产潜力开发程度（%）30.336.330.8732.5光温生产潜力开发程度（%）19.7512.257.6813.2玉米光温生产潜力16.267.476.375降水生产潜力12.893.273.33现实生产水平3.220.810.405降水生产潜力开发程度（%）2524.712.1620.6光温生产潜力开发程度（%）19.810.86.3512.3降水潜力开发程度低的原因a.蓄水差，水土流失严重，无效蒸发大b.土壤肥力、结构差，不能用好有限降水c.耕作粗放、资源利用效率不高d.品种、种植制度问题北方旱作主要作业工艺1.春作物（玉米、大豆、春小麦等）春整地（浅翻、耙、压）、播种田间管理（间苗、除草、追肥、中耕）秋收获、秋翻耕、冬休闲2.冬作物（冬小麦）秋整地（浅耕、旋耕、耙）、播种作物越冬、田间管理（除草、追肥、治虫）夏收获、翻耕、夏休闲干旱贫瘠的土地风蚀沙化的土地我国近年来的沙尘暴传统的耕作模式铧式犁翻耕多次耙耱整地裸露休闲机器在疏松干净的地面上播种缺点：地表裸露，蒸发大、水土流失严重。土壤扰动大，表土细碎。翻耕作用：翻埋肥料、杂草、残茬，松土，碎土，准备种床。人畜力播种传统机械播种北方旱地靠天吃饭？如何抗旱保墒增产？前辈们都用了哪些方法和手段来抗旱？第二节典型的抗旱耕作方法与机械化旱地作业体系三个方面1.蓄得住：尽量多地将降雨蓄在土壤中2.保得住：尽量减少水分无效蒸发3.用得好：提高水分利用效率三类方法1.改造地形：梯田；垄作；2.改变地貌：地表覆盖（秸秆、地膜、砂田）；3.改变土壤结构：沟播法；蓄水聚肥改土耕作法；深松法1.垄作法优点：增温，抗春旱，防秋涝；减少土壤风蚀水蚀，增产。缺点：苗床粗糙，播种质量差。适用地区：东北冷寒区起垄后地面2.沟播法：一沟单行和一沟双行①沟深垄高，蓄纳雨雪，土壤含水量高；②深播浅覆，种子播在湿土上；③通风透光，成穗率高；④减少风蚀、平抑地温。沟播种植种、肥位置示意图1.种子2.化肥3.沟底4.垄背1440403±18±112343.沙田法抗旱增产、减轻风蚀水蚀、减少病虫害劳力消耗太多，生产力水平低和不易机械化。修一公顷砂田要耗1～2千个人工，保持期为10～20年。主要在甘肃西部砂、石资源具备的地区有一定的推广面积，进一步发展受到限制。4.蓄水聚肥改土耕作法第一步第二步第三步第四步第五步特点：水、肥资源集中使用，增产效果明显。坡地上可以有效的减少径流，控制水土流失。5.深松法a.用无壁犁或松土铲只松土而不翻转b.创造了中部虚，表层和下层实的耕层结构c.虚部位透气性强，可提高地温，可接纳大量雨水存于根系生长的土壤层d.表层较实，可防止冲刷，减少土壤流失e.适用于黑龙江和宁夏等地深松效果a.打破犁底层；b.增加土壤入渗能力；c.改善土壤结构…………………但是，不必年年深松。立柱式深松机间隔深松、沟垄种植全方位深松机全面深松、平播作物整地立柱式深松机单柱凿铲松土后的剖面示意图/Hcm可调翼式深松机可调翼式深松机松土后土壤剖面图可调翼铲松土后的剖面示意图/Hcmh1/cm/Hcm全方位深松机振动深松机V形凿式深松机，JDV型结构加大相邻两铲的距离国外深松机少耕深松机，JD，错开深松铲，圆盘切草行间深松机，JD，圆盘切草6.覆盖抗旱耕作法覆盖材料:草肥铺盖、作物残茬覆盖,塑薄膜覆盖通过减少蒸发、增加土壤墒情、稳定地温提前播种，提高作物产量。低温干旱地区。6.覆盖抗旱耕作法铺膜种植有三种方式：①先播种、后铺膜，出苗后人工在膜上打孔；②铺膜开孔播种同时进行；③先铺膜后播种，种播在膜两侧或打孔播在膜中间。成本较高，残膜回收困难，残膜积累引起白色污染。为解决残膜污染问题，多采用倒茬的方法，即种植几年铺膜作物后、换种粮食等不铺膜的作物，经过若干年休整清洁，再种植铺膜作物。铺膜穴播机7.梯田法7.梯田法a.治理旱坡地水土流失，保持土壤养分的重要工程手段之一。b.可大大减少径流速度，增加水的入渗时间，梯田的地埂可以拦蓄土壤吸收不了的雨水。c.修整好的梯田地面平整、连片、便于耕作管理。建梯田需要耗费大量的人力、物力有关破坏植被，加剧水土流失的争议典型的机械化抗旱作业体系？农机化重点推广技术水稻生产机械化技术玉米收获及育苗移栽机械化技术机械化旱作节水农业技术秸秆机械化还田与综合利用技术粮食产地烘干机械化技术设施农业工程机械化技术经济作物生产机械化技术（油菜、花生、棉花）牧业生产机械化技术农副产品加工机械化技术农业航空技术几种机械化旱地作业体系（1）粉、翻、压、播机械化旱地作业体系（2）机械化翻、松、耙茬旱地轮耕作业体系（3）机械化地膜覆盖作业体系（4）机械化沟播作业体系（5）行走式补水种植机械化体系（6）机械化保护性耕作体系1.机械化碎、翻、压、播旱地作业体系（山西省“玉米机械化旱作体系”）1.机械化碎、翻、压、播旱作体系1）秸秆就地粉碎还田运用小麦、玉米联合收获机和秸秆粉碎机边收获、边将含有较高养分和水分的鲜秸秆就地粉碎，同时深翻入土，增强土壤肥力和保墒能力。2）深耕深翻每年在伏秋两季，用东方红-75履带式拖拉机进行27～30cm深耕，随即平整耙耢，从而使活土层增厚，土壤容重下降，蓄水容量增加，达到伏雨春用，春旱秋抗。3）适度镇压用能够适时调整重量的滚筒式镇压器，根据土壤墒情，在玉米播前播后进行适度机械镇压，提高土壤紧实度，调动深层水分向表层补给，起到提墒保种的作用。4）机播按照作物品种，配置适宜型号的播种机，达到播量适度，佳期下种，密度均匀，深浅一致，出苗整齐。2.机械化翻、松、耙茬轮耕体系黑龙江双城市从1984年开始，3年轮耕整地体系1）平翻主要应用于麦、麻、谷、高粱茬和部分玉米茬。2）机播播种同时侧深施肥，播后镇压。3）深施化肥结合深中耕分层深施底肥。4）深松在玉米出苗前后进行，行间深松、松土深度25cm5）耙茬有深松或平翻基础的地块，在作物收获后或早春进行，灭茬后原垄播种。3.机械化铺膜种植体系保水、增温、增产白色污染：残膜的回收及处理大型铺膜播种机小型铺膜播种机作业4.机械化沟播种植体系a.沟播种植模式主要是在北方干旱地区精耕细作的种植技术基础上逐步形成的。b.北方旱农地区，天然降水偏少，又集中在7、8、9三个月，造成十年九旱，严重缺水，易使地表形成一较厚的干土层。c.为了能及时保墒播种，采用改平播为沟播的种植方式，利用沟播机进行播种作业。山西新绛机械厂生产的6行（3沟）沟播机一次完成播种、起垄、施肥、镇压等多道作业工序，形成沟垄相间的地表。三行沟播机在作业5.机械化行走式补水种植体系解决春旱播不了种、出不了和保不住苗的问题包含两项技术内容A.坐水播种技术—在种子周围土壤局部施水增墒以保障种子发芽出苗。B.苗期灌溉技术—在苗根区土壤灌溉增墒保苗。尤其适用于水资源匮乏旱情频发地区坐水播种技术通过开沟或开洞灌水器，在土壤种床中施入少量水，在播下的种子周围形了适宜种子发芽的土壤含水量，并保持一定时日，使种子发芽出苗。在土壤表层下施水覆土后上面为一个干土层，种子周围形成一个椭圆断面的湿润带。人造底墒当土壤缺墒严重，已形成很厚的干土层，为了能接上深层底墒，保障种子出苗后能正常生长一较长时期，可以在坐水播种前，先进行人造底墒，一般亩施水4m3左右，然后在人造底墒上进行坐水播种。在土壤中形成较深较大的湿润区，并有利于与土壤深层底墒相接。底墒人造底墒坐水播种苗期灌溉技术1）喷淋灌溉方式，难以实现对苗根区进行局部灌溉，一般使土壤表面全面积喷淋湿润，只有一部分水入渗到苗的根区，节水效果不明显。2）注入式灌溉，难以实现行走中机械化作业，要靠人一株株进行注水，动力机械只起运水作用3）膜上灌要配套覆膜播种技术。4）苗测开沟，在苗的一侧或两侧土壤中施水灌溉5）以苗为中心作沟施水然后合沟培土方法，在土壤根区形成局部湿润区，亩施水4m3可以保苗20天左右。6～8cma.苗侧开沟（洞）灌溉b.培土灌溉苗根区局部灌溉9行条播条灌播种机4沟8行坐水播种机硬茬坐水播种机悬挂式卷管灌溉机穴播条灌覆膜机垄作坐水播种机农用车坐水播种机垄作坐水播种机组沟播机开沟器鼠道式开沟器施肥播种机开沟器苗侧施水机组苗侧施水6.机械化保护性耕作体系一种保水保土、保护生态环境、与自然协调发展、节本增效的新型耕作技术。主要特点：秸秆覆盖免耕播种取消翻耕、按需深松化学或机械除草杂草综合控制取消翻耕，适时深松或浅松免耕播种秸秆覆盖保护性耕作的基本技术内容1）免耕播种施肥在有残茬覆盖的少、免耕地表，用免耕施肥播种机实现开沟、播种、施肥、覆土镇压复式作业防堵性能、入土性能、大量施肥、深施肥、覆土镇压2）秸秆残茬管理收获后将作物秸秆残茬留在地表，用秸秆盖土、根茬固土，减少风蚀、水蚀和水分无效蒸发，培肥地力覆盖方式：整秆、粉碎、留高茬、带状等保护性耕作的基本技术内容3）杂草与病虫害控制喷洒除草剂、机械表土作业或人工控制杂草实时观察、发现问题、及时处理农药拌种4）深松与表土作业深松打破犁底层、增加蓄水能力（2-3年一次）必要时进行表土作业整备种床，结合机械除草少耕机具：防堵能力不同旱作区域机械化模式低温旱作区：机械化地膜覆盖作业体系、机械化育苗移栽和机械化垄作体系严重缺墒旱作区：机械化补水种植、机械化沟播、机械化保护性耕作一般旱作区：机械化保护性耕作、机械化轮作低温旱作类型区a.较多年份春播时气温低，生育期短，生产上出现热量不足和水分缺乏双重制约的地区。b.主要分布