土壤耕作1

第五章土壤耕作第一节土壤耕作原理第二节土壤耕作制第三节少耕法、免耕法第一节土壤耕作原理一、土壤耕作的概念及目的1.土壤耕作：是用机械的方法，改变土壤的物理性质，以调节土壤肥力因素的状况，提高农作物产量的一系列耕作措施。一、土壤耕作的概念及目的2.土壤耕作的目的①改善土壤结构。促使土壤碎散成团粒结构或团聚体状态，从而改善土壤空气、水分、养料的状况。②创造良好的土壤耕层构造（土壤耕层构造)。良好的耕层构造能使雨水很快渗入，并保持在土壤中；有足够空气，且通气性好；根系穿透阻力小，利于关系生长；防止土壤冲刷。故，耕作层要厚，耕作层之下层土壤团聚体细小，且稳定，结构性好；旱地土壤耕作时，注意要打破犁底层。一、土壤耕作的概念及目的土壤的耕层构造：表层：0-3cm，受外界环境影响大，干燥。根床层（种床层）：4-20或25cm，为根系分布的主要部位。犁底层：位于根床层之下，厚约6-10cm，很紧密，影响通气透水和作物根系下扎。心土层：犁底层以下约20-30cm，受自然因素影响小，作物根系分布较少，能保持并供给作物养分。底土层：一般在50cm以下的土层，受生物气候影响极微，根系分布极少。母质：底土层以下为母质。一、土壤耕作的概念及目的③保持适宜的耕层表面状态。粗糙的表面有利于水分下渗，减少风、水蚀；表面起垄，能提高春季土壤温度（东北的垄作）；沟播能抗旱，减轻盐害等。④清除杂草和残茬。耕翻、耙耱、中耕都有除草作用。⑤翻埋肥料。施入有机肥或化肥时，通过翻、耙等将其翻埋。⑥防治病虫害。某些虫卵经耕作后，一方面直接杀伤，另一方面因改变土壤环境而杀伤，减少危害。第一节土壤耕作原理二、土壤耕作的机械作用土壤耕作对土壤的机械作用主要有4个方面：碎、翻、压、混。（一）碎土碎土是把土壤碎散成各种大小的团聚体。一般团聚体大小以直径0.25-30mm为好。在此范围内，干旱地区宜小，潮湿地区宜大。有结构土壤应为0.25-10mm，没有结构的土壤应为10-30mm。大于50mm的土块就称为坷垃，影响播种和出苗。二、土壤耕作的机械作用（二）翻土――将表层土壤翻到下层，下层土壤翻到上层。其作用是：1．恢复土壤的结构上层土壤结构受自然因素和耕作措施的影响而受到破坏，逐渐变紧，而下层土壤在有机肥料、农作物根系及微生物作用下，结构比较好。上下翻转有利于改善土壤的结构性。翻土后的冻融交替或干湿交替，能使土块碎散，对改善粘重土壤的结构性有良好作用。2．翻埋残茬、肥料。有利于作物根茬、有机肥等的腐解，减少化肥的挥发损失等。3．抑制杂草、病虫害。翻土的不利影响：水分蒸发加快，易受风、水饰；使杂草种子分布在不同土层位置上，造成发芽不整齐，防除杂草困难。二、土壤耕作的机械作用（三）压土――使土壤紧密，减少大孔隙比例。其作用是：1.保持土壤水分①压土减少了大的通气孔隙，阻止了水分的蒸发；②使下层毛管水连续起来，上升到表层供种子发芽吸收。2.促进种子发芽与幼苗生长土壤过分疏松，种子与土壤接触不紧密，种子吸水难，发芽慢；同时大孔隙对幼苗根系生长也有不利影响，幼根遇到大的空隙不能通过，需要绕行。压土后大孔隙减少，土壤与种子紧密接触，有利于吸水发芽，也有利于根系生长顺利。二、土壤耕作的机械作用（四）混土――是把整个耕作层的土壤混合均匀一致。混土仅在特殊情况下应用。如：施用石灰、石膏改良土壤；新垦沼泽土，以促进土壤有机质分解；菜园地等施用大量有机肥时也需混土。三、土壤耕作措施（一）基本耕作措施（basictillage）概念：是入土较深，达整个耕作层，能显著改变耕作层的物理性状，其后效较长的一类耕作措施。主要有:翻耕、旋耕、深松1．翻耕（1）有壁犁犁地：具有同时翻土和碎土的作用。a螺旋形犁壁：全翻，适于多草荒地，碎土小；b圆筒形犁壁：翻土小，碎土强，适于多草地（熟地）c半螺旋形犁壁：介于上述两者之间。（2）圆盘犁犁地：碎土强，翻土差，切碎残茬。有利于形成粗糙表面，减少风蚀。翻耕深度—水稻田:15-20cm，旱田：20-25cm。（一）基本耕作措施（basictillage）2．旋耕：用旋转犁，碎土、混土，适于水稻田。（一）基本耕作措施（basictillage）3．深松：疏松心土而不翻到表面的耕作措施。心土犁：疏松坚实层，增加大孔隙。凿形犁：只松不翻，耕深大，碎土能力差。松土铲：犁体后加装松土铲，加深耕层10—12cm，打破犁底层。松土深度40-50cm。（二）表土耕作措施（surfacetillage）概念：是在基本耕作基础上进行的入土较浅，作用强度小，为作物播种出苗和生长发育创造良好条件的一类土壤耕作措施。主要措施有：1．耙地（harrowing）：用耙在作物收获后、耕翻后、播种前直接作用于耕层表面的一种土壤作业措施。作用深度一般为8-10cm。作用：碎土；平地；压实；除草；掩埋肥料；破碎残根茬。主要工具及作用：（1）圆盘耙――切碎土壤、根茬，翻土等作用；一般深度8-10cm。平土、保水作用差，一般还需配合钉齿耙耙地。（2）钉齿耙――碎土，破除板结层，清除刚发芽杂草，保水。耙地缺口耙木制钉齿耙铁制钉齿耙钉齿耙耙地（二）表土耕作措施（surfacetillage）2．耢地（盖地或耱地drgging）作用：碎土；平地；保水；灭草。特点：作用深度浅，一般3cm左右。（二）表土耕作措施（surfacetillage）3．镇压（packing）镇压的作用时间：早春播前镇压（适于粘重土壤）播后镇压（适于轻质土壤，种子较大作物）冬季镇压（压碎土块）禾本科作物幼苗镇压（压青苗，蹲苗）（二）表土耕作措施（surfacetillage）4．中耕（intertill）――在作物生长期间，在作物行间进行的表土耕作措施，又称锄地或耪地，东北称铲、耥，水稻田称耘田。作用:（1）除草；（2）破除板结，保持墒情；（3）春季增温；（4）涝时散墒；（5）通气性好。深度：“头遍浅，二遍深，三遍垄眼把土喷。”中耕深度与作物有关，一般是头遍宜浅，2-3cm，二遍宜深，8-10cm，三遍后宜浅，防止伤根。“结构性好的土壤中耕次数应少；结构性差的土壤中耕次数相应增加。旱地中耕不宜翻土，潮湿地区宜翻土”。中耕机（二）表土耕作措施（surfacetillage）5．培土――把作物行间的土壤培拥到植株根部的措施。中耕作物都需要培土。作用：（1）促进根系生长（上层根系等），（2）培土后成垄形，有利于增温、透气。（3）稳固植株，防止倒伏。（4）有利于灌、排水。高度：12cm左右，底宽30cm，潮湿地区宜高，干旱地区宜低。第二节土壤耕作制土壤耕作制：指与种植制度相适应的一套土壤耕作措施。第二节土壤耕作制一、华北地区平翻土壤耕作制应用特点：十年九旱，以保墒为中心。种植制度：一年一熟，二年三熟，一年两熟。耕作制度：（1）春播作物秋收后――立即深翻、耙耱――早春顶凌耙地――土壤化通后耙耱—播种。适宜于一年一熟区。（2）秋作物收后立即深耕翻――立即耙耱――播种冬作物—春末夏初冬作物收后立即浅耕、耙――播种或移栽秋作物。适宜于一年两熟或两年三熟区。第二节土壤耕作制二、东北的垄作土壤耕作制种植制度：一年一熟，垄作。作用：提高春季土壤的温度，减轻春旱、夏秋涝。特点：（1）地面常年保持垄形。垄高12-17㎝，垄距60-70cm。（2）耕种结合，耕管结合。（3）以一定轮作制为基础。如大豆（扣）－高梁（耲）－谷子（耲）。三年翻耕一次，而不是每年翻耕。垄上三行栽培技术垄作栽培第二节土壤耕作制缺点：（1）耕层浅（12-15cm）；（2）存在生格子，即有1/3左右的地耕不到；（3）播种粗放，缺苗严重；（4）不适于密播作物的要求。所以过去东北种玉米、大豆、马铃薯较多。第三节少耕法、免耕法少、免耕法的兴起及其理论基础：上世纪50年代兴起。理论基础：（1）作物残余物在地面覆盖，有利于渗水、保水、抗冲击，减少对土壤结构的破坏；（2）中耕作物要求种床紧实，行间疏松；（3）根系腐烂后，在不动土壤的情况下，即可形成通气孔道，其物理性好。第三节少耕法、免耕法一、少耕法（Minimuntillage）少耕法：即传统意义上的以尽可能少的耕作措施，达到创造适宜于作物生长发育所要求的环境。一般以化学除草代替机械除草。一、少耕法常见的少耕法有：1．凿形犁松土播种法：作物收后用凿形犁松土，翌年播种前用耕耘机松碎表土，直接播种。保持了地面大部分残茬。2．轮迹播种法：犁地后耙一次或不耙，然后直接用拖拉机牵引播种机，在拖拉机及加装的后轮印迹上播种。同天犁地同天播种。一、少耕法3．条耕播种法：用条耕播种机或旋转条耕播种机在茬地上条耕和播种。特点：成本低，土壤冲刷少。耕播时，对土壤水分要求严格。4．残茬覆盖耕作法：用宽幅翼形犁（残茬覆盖犁）疏松土壤，切割杂草，而将残茬留在地面。干旱地区应用较多。特点：能显著减少风饰和水蚀，增加土壤的渗水性，减少蒸发。一、少耕法优点：（1）减少机械动力、人物力，减少投资；（2）减少对耕作层的压实和破坏土壤结构。不足：（1）要求土壤水分严格，土壤太湿降低播种质量，太干则出苗不足；（2）需专用农具，目前较少应用；（3）仍有较多的水土流失和土壤压实。第三节少耕法、免耕法二、免耕法(No-tillage)免耕法：是在不经过耕作的土壤上，开一条窄的沟或带，其宽度和深度仅足以适当的覆盖种子，而不再进行任何其它土壤耕作。二、免耕法1.实行免耕的条件（1）残茬覆盖（2）化学除草（3）免耕播种机械2.实行免耕的优点（1）减少水土流失，土壤含水量高，结构性破坏少，渗水性好。（2）增加可耕地面积：一般耕法在坡度15％以上的坡地上已不适应种植作物，而免耕法在坡度20％时，水土流失仍很小，适于种植作物。（3）降低生产成本：可节约机械投资、燃料和动力，但需增加除草药剂和化学农药支出。一般降低成本4-8％。二、免耕法3.存在问题a.病虫害多；b.杂草危害严重；c.降低土壤温度。据测定在地表下2.5cm处，免耕法较传统耕作法低3-6℃，10cm深处低2-4℃；d.下湿地、粘重地土壤水分多，不适宜免耕法。在干旱年份或干旱地区，免耕法比传统耕作法增产，反则减产。土壤耕作复习思考题1.概念:土壤耕作、少耕法、免耕法2.简述土壤耕作的主要目的及其机械作用。3.简述土壤基本耕作措施和表土耕作措施的概念及耕翻、耙地、中耕的主要作用。4.简述少耕法、免耕法的理论基础及其优缺点？