浅松机
秸秆、根茬粉碎还田机 旋耕机 圆盘、弹齿耙 植保机具
保护性耕作的关键机具
1 免耕施肥播种机 免耕施肥播种机除要有传统播种机的开沟、 播种、施肥(少量)、覆土、镇压功能外,一般 还必须有清草排堵、破茬入土、种肥分施和 地面仿形功能,以满足免耕覆盖地的特殊要求。 a.清草排堵功能 b.破茬入土功能 c.种、肥分施功能 d.地面仿形功能
虫剂灭除。
4）深松与表土作业 对新采用保护性耕作的 地块，应先进行一次深松打 破原有的犁底层，之后2-3年 深松一次，直到土壤具备自
我疏松能力。
保护性耕作的起源与发展
20世纪20-30年代，美国发生了震惊世界的“黑 风暴”。1931年从美国西部干旱地区刮起的黑风暴 横扫美国大平原，厚达 5-30厘米的表土被吹走，30 多万公顷农田被毁。 1935年的第二次“黑风暴”横扫美国2/3国土， 3亿多吨表土被卷进大西洋，毁掉耕地300万公顷。 当年全美冬小麦减产510万吨，南部各州1/4多的人 口迁移。
保护性耕作的主要技术措施
7、免耕施肥播种技术 免耕施肥播种技术是保护性耕作的最关键技术 (1)保护性耕作地表状况及其对播种作业的影响： ①免耕地土壤容重大，开沟入土困难 ②免耕地土壤流动性差，播种覆土厚度控制困难 ③免耕地表有秸秆残茬覆盖，播种机通过困难 ④免耕地表平整度差，播种深度控制困难 ⑤免耕播种镇压要求高 ⑥免耕播种时要求施肥量大，播种难度大 (2)免耕施肥播种技术 ①破茬开沟技术 移动式破茬开沟技术 滚动式破茬开沟技术 动力驱动式破茬开沟技术 60
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保护性耕作的主要技术措施
6、耙耕技术 耙耕可以减少残茬(秸秆)覆盖量； 可以消除沟辙，平整土地，灭除杂草； 可以疏松土壤，提高地温，改善播种质量，提高 出苗率。 耙耕的缺点是在水分不适时，耙后会出现较多、 较大的土块，在一定程度上会影响小籽粒、窄行距作 物的播种质量。
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保护性耕作的起源与发展
1935年美国成立了土壤保持局，组织土壤、农学、农机 等领域专家，开始研究改良传统翻耕耕作方法，研制深松铲、 凿式犁等不翻土的农机具，推广少耕、免耕和种植覆盖作物 等保护性耕作技术。 1937年美国俄亥俄州的农民试验发现,在保证播种质量和 有效除草条件下,免耕能够获得相同的作物产量。经过20多年 试验研究,20世纪60年代美国开始推广免耕法,80年代成为美 国主流耕作技术,1995年更名为保护性耕作法。 这是人类历史上的第四次耕作革命（从不耕作到刀耕火 种是第一次，从刀耕火种到人畜力耕作是第二次，从人畜力 耕作到传统机械化耕作是第三次）。
保护性耕作
保护性耕作定义
国外定义：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 杂草和病虫害的耕作技术。 2002年我国农业部定义：保护性耕作是对农田实行 免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作(减少到种子能够 出苗即可)，并用作物秸秆覆盖地表，减少土壤风蚀、 水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕 作技术。 保护性耕作：是用秸秆残茬覆盖地面，尽量减少土 壤耕作次数和对土壤的搅动量，或是创造地表微地 形，增加地面粗糙度，既达到保土保水保护农田生 态环境，又要保证农作物苗齐、苗壮和正常生长， 最终实现高产高效的一种耕作技术。
保护性耕作原理
传统耕作依靠机械、物理的手段，立即改变土壤构造， 创造需要的孔隙度。但由于机器压实、雨水拍击地表结壳，
必须经常进行耕作，才能保持土壤疏松状态。
保护性耕作的松土则是缓慢的、长期的积累过程。土 壤中孔道愈来愈多，团粒结构愈来愈多，不用外来的干预，
即可以长期保持疏松状态。
保护性耕作原理
1）根系松土--作物的根系腐烂后，留下大量孔道，时间 愈长，通道愈多。 2）蚯蚓松土--蚯蚓不断挖掘的孔道疏松土壤。 3）结构松土--保护性耕作增加土壤团粒结构，有利形成 稳定疏松的耕层。 4）胀缩松土--土壤冬冻春融、干湿交替，使土壤趋向疏 松，孔隙度增加。
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保护性耕作的主要技术措施
8、杂草、病虫控制技术 除草：常用化学除草，化学除草对地面扰动最少，对 覆盖物的破坏最小，是保护性耕作理想的除草方式。国外 多使用除草剂；国内除采用除草剂外，结合表土作业用机 械浅松除草，成本低，无污染，符合我国国情，因此在我 国目前使用除虫剂成本较高的情况下，应加强机械、人工 以及生物措施除草。 控制病虫害：主要是在播前对作物种子进行药剂拌种， 作物生长中喷洒杀虫剂、除菌剂防治。
实施效益
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）60%, 抑制沙尘暴 ● 不烧秸秆、减少大气污染 2）生态效益 ● 休闲期土壤贮水量增加14%-17%，水分利用效率提高15%-19% ● 提高土壤肥力，土壤有机质年提高0.03%-0.05% 3）经济效益 ● 提高小麦、玉米产量13%-17% ● 减少作业工序，降低作业成本10-20% ● 增加农民收入20-30%
条带粉碎小麦 免耕播种机
条带粉碎小麦免耕 播种机播后出苗驱
哈尔滨农机化研究所 的水稻免耕插秧机
免耕插秧的水稻苗
美国的Great Plain, Case,
中国农机院现代农装公司的 2BMG-24免耕施肥播种机
深松机
深松是一项基本的保护性耕作作业。与 传统同的是,在秸秆覆盖地上作业,深松 机需要防止秸堵塞,需要加大机梁的离 地间隙,采用双梁结构等施。
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②防堵技术 采用圆盘滚动式开沟装置防堵 秸秆粉碎和加大开沟器间距防堵 非动力式防堵技术 动力驱动式防堵技术 ③种肥分施技术 防止烧种，必须种、肥分施，且要求种、肥间隔一定的距离。 种、肥分施有两种: 侧位分施：一般为侧深施，即化肥施在种子侧下方。 垂直分施：化肥施在种子正下方。 ④覆土镇压技术 实施保护性耕作时对覆土镇压要求较高，一方面要求将较 大的土块压碎，另一方面要求对种行上的土壤进行适当的压密。
水 蚀
水蚀导致耕地退化
风 蚀
风蚀导致耕地粗砺化
保护性耕作的优点
1 节肥
保护性耕作从三方面节肥：秸秆还田补 充有机质；减少土壤侵蚀与扰动减少营 养物质流失；改善土壤结构、提高微生 物活动水平,提高肥料利用率。
构造传递空气、水和 空气的通道
增加团粒结构和蚯蚓
2 节水
保护性耕作减少径流； 保护性耕作秸秆覆盖抑制蒸发； 旱地农业可以提高水份利用效率20%左 右，相当节水20%； 一年两熟灌溉地，可以减少一次灌水， 节水50m3，占灌水量的20-25%。
1）免耕施肥播种

与传统耕作不同，种子和肥料
要播施到有秸秆覆盖的地里。
2）秸秆残茬管理 用秸秆盖土，根茬固土，减少 风蚀、水蚀和水分无效蒸发，提高 天然降雨利用率，作物秸秆、残茬 腐烂后，还可增加土壤有机质。
3）杂草和病虫害防治
实施保护性耕作后会导致杂 草和病虫害增加。杂草用除草剂
或机械除去，病虫害靠农药和杀
保护性耕作的主要技术措施
4、浅松耕技术 浅松的具体作用表现在以下几点： ①碎土平地、弥合沟辙，实现良好的种床 ②减小表土容重，提高播种质量和效率 ③清除杂草 ④提高表土地温 ⑤有利于保持地表较多的秸秆覆盖
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保护性耕作的主要技术措施
5、旋耕技术 旋耕对平整地表、粉碎并将秸秆与土壤混合、除草等有很 好的效果。 旋耕处理存在的问题： ①旋耕后地表秸秆覆盖率减少过多，降低了保水、保土、 保肥的效果； ②旋耕深度为10cm左右时，旋耕后会出现地表过于松软， 播种时深度不易控制等问题； ③旋耕动土量大，消耗的功率也大，不利于降低作业成本； ④旋耕对土壤的扰动大，散失土壤水分多，不利于保墒； ⑤旋耕会打死表土中的蚯蚓，不利于利用生物恢复地力。 旋耕技术应尽量减少使用，一般在无其他地表处理手段时 才采用旋耕机进行地表处理，旋耕处理地表时深度必须控制在 5~8cm，不可过深，更不能多次旋耕。
表土作业机具
灭茬旋耕机
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保护性耕作的主要技术措施
1、残茬(秸秆)覆盖技术 秸秆残茬覆盖形式： 按覆盖量多少分为：全量覆盖、部分覆盖、留茬覆盖 按覆盖秸秆在田间的状态分为：立秆覆盖、倒秆覆盖、 粉碎覆盖 秸秆的处理方法主要有几种方式： 1)粉碎秸秆处理 2)直立或整株压倒秸秆处理 3)留根茬处理 4)粉碎浅旋处理 2、免耕技术
经澳大利亚昆士兰试验站15年对比试验表明，土壤中蚯
蚓数量：传统耕作19条/㎡、少耕23条/㎡、免耕44条/㎡，免 耕法具有明显优势。
保护性耕作的内容
1 免耕施肥播种技术 收获后不翻耕，在留茬地上直接用特制的免 耕播种机施肥播种 2 秸秆残茬处理技术 用大量秸秆覆盖地表，将耕作减少到保证种 子出苗即可， 3 杂草及病虫害控制技术 主要用农药控制杂草和病虫害 4 土壤深松技术 不翻转土壤，不破坏土层结构，提高土壤含 水量，降低土壤容重
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保护性耕作的主要技术措施
3、深松耕技术
深松的作用： ①打破犁底层 ②提高土壤的蓄水能力 ③调节土壤三相比，改善土壤结构 ④减少降雨径流，减少土壤水蚀 ⑤消除由于机器进地作业造成的土壤压实 深松耕技术的应用，根据不同农田的实际情况确定： 多年免耕的地块，可以松代翻，每隔2~3年深松一次，以 利作物根系生长； 对新采用保护性耕作的地块，可能有犁底层存在，应先进 行一次深松，深度30~35厘米以打破犁底层。 深松是在地表有残茬(秸秆)覆盖的情况下进行的，要求深 松机有较强的防堵性能；或是用秸秆粉碎深松机，一次同时完 成残茬(秸秆)粉碎和深松耕作两项作业，并使地面平整和秸秆 均匀覆盖地面。 56 23-Aug-16
河北农民焚烧 麦秸
飞机不能正常飞行
保护性耕作的不足
地表温度降低 多数研究表明，早春地温回升较慢 播种质量不易保证 小型播种机的播种精度量不高 保护性耕作杂草与病虫害控制较困难 病害和害虫的发生提高15﹪-25﹪