(3.5)--第五章 土壤耕作耕作学.pdf
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1、1第五章 土壤耕作 一、土壤耕作的概念通过农机具的机械力量作用于土壤,调整耕层和地面的关系,为作物播种、出苗和生长发育提供适宜的土壤环境的农业技术措施。2 耕层(Plough layer):又称熟土层,是农业耕作经常作用的土壤、也是作物分布的主要层次,通常厚约1525cm。犁底层(Plough pan):在土壤深耕时,常因农具力的作用和底土塑性较强,在耕层和心土层之间形成了容重较大,封闭式的犁底层。犁底层减弱了耕层和心土层底能量和物质流通。二、土壤耕作的目的和任务1.调整耕层三相比2.创造深厚的耕层与适宜的播床3.翻埋残茬、肥料和杂草4.消灭病虫害31.调整耕层三相比作物对耕作层的要求:协调的
2、水、肥、气、热的土壤环境 水气矛盾 水热矛盾 水肥矛盾耕层土壤的三相矛盾水气矛盾水热矛盾水肥矛盾2022-6-942.创造深厚的耕层与适宜的播床(1)深厚的耕层深厚的耕层,有利于作物根系发育,进而促进地上部分生长而增产;土壤养分供应充足,增大根冠比。耕层加深具有一定的难度 机械动力、作业成本、气候、土壤 作物增产与耕层加深不呈直线相关 增加耕层必须与施肥配合2.创造深厚的耕层与适宜的播床(2)适宜的种床平、碎:地面平整,土壤表面无坷垃上虚下实低湿地要作畦、作垄;风沙区保持一定的粗糙度,开沟作垄;干旱半干旱地区,表土层不要太松;气候寒冷地区,垄作提高地温;坡耕地,等高种植沟垄种植减少水土流失20
3、22-6-953.翻埋残茬、肥料和杂草4.消灭病虫害2022-6-96三、土壤耕作的实质(中心任务)使水、肥气热等因素协调供应作物,关键是土壤三相的比例适宜,土壤固相、液相、气相在耕层达到合理的位置和结构,即耕层构造的各要素之间比例协调。耕层构造:是指耕层内各个层次中矿物质、有机质与总孔隙之间及总孔隙中毛管孔隙与非毛管孔隙的比例关系。免耕0-5cm土壤横截面翻耕0-5cm土壤横截面(朱文珊等,1989)2022-6-97美国的“黑风暴”(Dust Bowl)2022-6-98第二节 土壤耕作措施 第二节 土壤耕作措施一、土壤耕作措施与作用(一)土壤耕作措施对土壤的影响1.松碎土壤2.翻转耕层3
4、.混拌土壤4.平整地面5.压紧土壤6.开沟培垄,挖坑推土,打埂作畦2022-6-99二、土壤耕作措施的主要类型及作用(一)基本耕作(Basic tillage),又称初级耕作(Primary tillage),指入土较深,作用强烈、能显著改变耕作物理性状,后效较长的一类耕作措施,如翻耕、深松耕、旋耕。(二)表土耕作,又称次级耕作(Secondary tillage),是在基本耕作的基础上采用入土较浅,作用强度较小,旨在破碎土块,平整土地,消灭杂草,为作物创造良好的播种出苗和生产条件的一类土壤耕作措施,一般不超过10cm。(一)基本耕作1.翻耕(Plow tillage)翻耕是世界各国采用最普遍
5、的一种耕作措施。主要工具是铧式犁,先由犁铧平切土垡,再沿铧壁将土垡抬起上升,进而随犁壁形状使垡片逐渐破碎翻转抛到右侧犁沟中去。2022-6-910(1)翻耕对土壤的作用 一是翻土,将原耕层上层土翻入下层,下层土翻到上层;同时也有翻埋作物根茎、化肥、绿肥、杂草以及防除病虫害的作用。二是松土,土壤耕层上下翻转后,使原来较紧实的耕层翻松,增加耕层厚度,增强土壤通透性。三是碎土,犁前进的动力使垡片在曲面上破碎,进而改善结构,松碎成团聚体状态(水分适宜时)。(2)翻耕的优缺点疏松土壤,有利于接纳雨水,翻埋杂草、肥料与根茬;增加耕层厚度,提高土壤透气性,促进好气性微生物活动和养分矿化。人力物力消耗大,加剧
6、了土壤流失,土壤蒸发强烈,影响及时播种,在非宜耕地上易形成大土块不利于种子发芽出苗等。2022-6-911(3)翻耕方法 由于采用的犁,其犁壁形式不同,垡片的翻转有全翻垡、半翻垡和分层翻垡三种。左:全翻垡 中:半翻垡 右:复式犁分层翻垡三种翻耕方法示意图2022-6-912一年一熟或二熟地区,在夏、秋季作物收获后以伏耕为主,秋收作物后和秋播作物前为秋耕主要时间。对于水田、低洼地、秋收腾地过晚或因水分过多无法及时秋耕的,才进行春耕。故有伏耕、秋耕和春耕三种类型。(5)翻耕深度 一般情况下:土层较厚,表、底土质地一致,有犁底层存在或粘质土等,翻耕可深些。土层较薄,砂质土,心土层较薄或有石砾的土壤不
7、宜深耕。水田翻耕深度不宜超过犁底层。2022-6-913在干旱、多风、高湿地区不宜深耕,否则会造成失墒严重,提墒困难。翻地越深,生土翻到地面也越多,不利于作物的生长发育。耕地深度还要根据农机具性能和经济效益而定,畜耕的浅些,机耕的深些。从耕地加深的增产效果和增加经济效益来看,各种作物不同。(6)翻耕后效翻耕有一定的后效期,即翻耕创造的疏松耕层能保持一定的时间。我国北方旱作农田翻耕后有23年后效,灌溉农田有12年后效。土壤不必年年翻耕,否则矿质化过快,土壤养分耗损大,且不经济。为消除水田的还原性毒害物质,水田连年翻耕仍属必要。2022-6-914 我国耕翻深度,畜力犁一般为13-16cm,机引犁
8、为25-35cm。耕翻越深,耕作效率越低,成本越高。深耕时必须考虑到经济效益,目前以不超过35cm为宜。不同国家对耕翻深度的看法也不同,美国认为15-16m偏浅,英国、德国认为18-20cm适中,日本认为25-30cm偏深 总之,耕翻深度的确定要考虑气候、土壤状况、作物特点与要求、农机具性能及经济效益等诸因素。由于我国实施联产承包责任制后,每户农民的耕地规模较小,机具动力也较小,造成土壤耕作深度均变浅。(一)基本耕作2.深松(Subsoiling)以凿式深松铲、偏柱深松铲、全方位深松铲深位松土,不翻转土层。耕深可达2530cm,最深为50cm。2022-6-9152.深松 2.深松深松的作用特
9、点:(1)与翻耕相比,只松不翻、不乱土层是深松耕的最大特点。(2)可以分散在各个适当时期进行,做到耕种结合和耕管结合;间隔深松,做到纵向虚实并存,节省动力;可以打破翻耕形成的犁底层,增加耕层土壤持水性能。2022-6-916 2.深松(3)保持地面残茬覆盖,防止风蚀,减轻土壤水分的蒸发,雨水多时可以大量吸收和保存水分,防旱防涝。(4)盐碱地深松,可以保持脱盐土层位置不动,减轻盐碱危害。(5)缺点:翻埋肥料、残茬和杂草的作用效果差,地面比较粗糙等。(6)适宜区域:土层深厚的干旱、半干旱地区,以及耕层土壤瘠薄的土壤;不宜耕翻的盐碱土、白浆土地区。3.旋耕(Rotary tillage)运用旋耕机进
10、行旋耕作业,可以进行松土和碎土,地面也较平整,集犁、耙、平三次作业于一体,省工省时,成本低。2022-6-917旋耕的深度与时期 旋耕机按其机械耕作性能可耕深1618cm,故应列为基本耕作措施范畴。实际运用中常只耕深1012cm,从国内实践看,无论水田旱地,多年连续单纯旋耕,易导致耕层变浅、理化性状变劣,故旋耕应与翻耕轮换应用。2022-6-918(二)表土耕作1.耙地(harrowing):浅耕灭茬,破碎垡块或坷垃,破除板结,除草,增强麦苗抗性圆盘耙、钉齿耙、弹齿耙时间:收获后、翻耕后、播种前、播后出苗前、幼苗期2022-6-919(二)表土耕作2.耱地(Dragging):耙地后地平土、碎
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