《土壤耕作》PPT课件.ppt

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1、第七章 土壤耕作,本章教学目标与基本内容,教学目标掌握：土壤耕作的概念、条件与措施，土壤耕作制的建立熟悉：不同水分条件与土壤宜耕性的关系，农机具的原理与选用了解：土壤耕作的重要性与作用教学重点土壤耕作的实质土壤耕作的条件耕法,教学难点土壤耕作的条件与耕作制的建立教学方法讲授式启发式讨论式 课时安排土壤耕作技术原理 3 学时土壤耕作措施 2 学时土壤耕作制 2 学时少免耕 1 学时小节与思考题 10分钟,本章教学目标与基本内容,教学基本内容第1节 土壤耕作技术原理土壤耕作的任务及作用土壤耕作的实质土壤耕作的依据土壤耕性与耕作质量第2节 土壤耕作措施基本耕作措施表土耕作措施,本章教学目标与基本内容

2、,教学基本内容第3节 土壤耕作制土壤耕作制的任务土壤耕作制的建立主要土壤耕作制 第4节 少免耕少免耕含义免耕产生与发展少免耕技术作用与依据我国少免耕的运用,本章教学目标与基本内容,土壤耕作（What is tillage?）通过农机具的机械力量作用于土壤，调整耕作层和表面状况，以调节土壤水、肥、气、热的关系，为作物播种、出苗和生长发育提供适宜土壤环境的农业技术措施 即：通过农机具的机械作用，调节土壤肥力条件而控制土壤肥力因素的农业技术措施。,第七章 土壤耕作,土壤耕作Tillage,“纵有良田千万顷，收成多少在于耕”。“一年犁出病，十年没收成”。我国农民历来十分重视土壤耕作。齐民要术把耕田放在

3、首篇，一来说明种植业从耕地开始，二来也反映出作者对土壤耕作的重视。,土壤耕作是作物生产的重要环节，它消耗大量的人力、物力、资金。所以，农业生产活动的进步，首先反映在土壤耕作的手段上。“工欲善其事，必先利其器。”,第一节 土壤耕作的技术原理,一、土壤耕作的任务及作用（一）土壤耕作的任务创造一个良好的土壤表面状况，有利于作物播种和出苗，有利于通气增温、蓄水保墒，防止大量蒸发和土壤侵蚀 创造一个适宜的耕层构造，使土壤理化和微生物活动等特性向着有利于作物生育的方向发展，使土壤有利于作物根系及地上部生育 正确翻埋肥料 抑制和消除杂草，消灭寄生在土壤、残茬中的病菌和虫害，防止和减轻土壤中盐、碱、酸等障碍因

4、素和有毒物质对土壤的污染及对作物的危害建立种植、灌溉、施肥、排水、收获等农事操作所需要的特定的地表状况,03cm，水肥气热与大气交换，保护种子,310cm，种子发芽层，下层供水，上层供气保水，变温不剧烈,1020-25cm，根系生长，吸收水肥主要层次，水肥供应充足，有一定通气，温度、环境稳定,510cm，犁底层，密，1.5g/cm3，积累盐分，阻碍根系生长，旱地需破,生土，保蓄雨水,播种层种床层,覆盖层,稳定层根床层,犁底层,心土层,第一节 土壤耕作的技术原理,一、土壤耕作的任务及作用（二）土壤耕作的作用松碎土壤to loosen the soil翻转耕层to turn over the so

5、il混拌土肥to blend the soil平整地面to flatten the soil surface压紧土壤to compact the soil开沟、培垄、打埂、作畦to make furrow and ridges,第一节 土壤耕作的技术原理,二、土壤耕作的实质,第一节 土壤耕作的技术原理,二、土壤耕作的实质通过农机具的机械作用，调节并创造良好的土壤耕层构造，即适当的三相比例，从而调节土壤中水分和空气状况，进而调整和协调土壤肥力因素之间的关系，满足植物的需求 土壤耕作是一个调养地力的措施，而非培肥地力的措施土壤耕作对土壤肥力条件的调节和对土壤肥力因素的调节是不同的。前者是直接作用，

6、后者是间接作用，是通过肥力条件的调节改善而达到的,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（一）作物对土壤的要求是进行土壤耕作的最基本的依据作物要求深厚的活土层，没有坚实的犁底层。作物要求土壤松紧适宜，三相比适当，无坷垃作物要求土壤内没有有毒物质，及杂草、病虫危害,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（二）气候条件是土壤耕作时必须考虑的主要依据1.干湿交替与冻融交替作用干湿交替：遇湿膨胀、遇干收缩，如晒垡冻融交替：水结冰而体积膨胀，引起土块崩解；冰解冻土块却不能还原2.水蚀与风蚀等高耕作、覆盖耕作少免耕、带状种植、区间种植、起垄种植、留茬覆盖,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土

7、壤耕作的依据（二）气候条件是土壤耕作时必须考虑的主要依据3.降雨与蒸发降雨保住夏秋降雨，防止春季干旱 土壤水分的蒸发地表汽化（毛管水运行）阶段土壤液态水和气态水综合运行阶段气态水运动阶段,第一节 土壤耕作的技术原理,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（二）气候条件是土壤耕作时必须考虑的主要依据3.降雨与蒸发土壤水分,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（二）气候条件是土壤耕作时必须考虑的主要依据3.降雨与蒸发土壤水分,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据验墒黑墒：土色泽暗发黑，土壤湿，手捏成团，齐胸高落于田埂上不碎，手上有明显水迹，说明水分稍高，不宜播种，需采用

8、散墒措施后才能播种。褐墒：土色黑黄发褐，土潮湿，落于田埂上即散成小土块，手上有湿印，为播种及作为生长最好的墒情，需适时播种。黄墒：土色黄，稍润，手捏成团，抖动易碎，手上微有湿印，有凉爽感，适时抢播，注意保墒。灰墒：土色浅灰黄，半干稍润，手捏不成团，凉爽感微弱，要抗旱播种，浇水保墒后播种。干土：土色灰白，干，无湿润、凉爽之感，为干土块或干土面，需灌溉,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（三）土壤特性黏土沙土盐碱地丘陵山区土壤平原土壤,第一节 土壤耕作的技术原理,三、土壤耕作的依据（四）农业生产的其它技术措施也要求有相应的土壤耕作措施的配合，才能发挥其最大的效果浇水、施肥等 综上所述，

9、土壤耕作是以土壤为基础，以农机具为手段，以调节土壤肥力条件为中心，以作物高产稳产为目的的一项农业技术措施，必须遵循因地制宜，因气候制宜，因作物而宜的原则（看天、看地、看庄稼）。此外，还要考虑耕作措施之间的关系（贵在配套），耕作的成本（经济效益），机具的耕作质量等，力求以最少的耕作次数，满足作物需求并获得较高的经济效益。,第一节 土壤耕作的技术原理,四、土壤耕性与耕作质量（一）土壤耕性影响土壤耕作难易和土壤耕作质量的土壤属性叫土壤的耕性影响土壤耕性的因素黏结力（结持力）土壤颗粒之间相互凝结，抵抗农具破碎土壤的阻力。黏着力土壤黏着农具（外物）的一种力，它增加土粒与农具的摩擦阻力，加大耕作困难。可塑

10、性土壤在外力作用下变形，外力排除后继续保持变形的性能。,第一节 土壤耕作的技术原理,四、土壤耕性与耕作质量（一）土壤耕性影响土壤黏结力（结持力）、黏着力和可塑性的因素土壤结构与质地土壤有机质含量土壤水分,第一节 土壤耕作的技术原理,四、土壤耕性与耕作质量（二）根据土壤水分掌握宜耕期土壤适于耕作的含水量范围叫做土壤宜耕期,第一节 土壤耕作的技术原理,四、土壤耕性与耕作质量（二）根据土壤水分掌握宜耕期“凡耕高下田，不问春秋，必须燥湿得所为佳”，“若水旱不调，宁燥勿湿。燥耕虽块，一经得雨，地则粉解；湿耕坚实，数年不佳”。就是说要在土壤水分适宜的时候进行土壤耕作效果好，尤其强调不能湿耕，“湿耕泽锄，不

11、如归去”（齐民要术）。（三）生产单位土壤耕作顺序的安排根据宜耕期的长短安排,第一节 土壤耕作的技术原理,四、土壤耕性与耕作质量（四）土壤耕作质量检查耕深及有无重耕或漏耕地面平整度碎土程度：绵而不细。（伏耕晒垡、秋耕冻垡除外）疏松度地头地边的耕作情况,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)入土深、作用强烈、能显著改变耕层物理性状、后效较长的土壤耕作措施。一般在作物播种之前进行。,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)Equipment for primary tillage 基本耕作措施和使用的机械,翻耕 plowing 有壁犁/铧犁 mold

12、board plow深松耕 subsoiling/chiseling 深松犁/铲subsoiler/chisel旋耕 rotary tillage 旋耕机 rotary hoe,Moldboard Plow 有壁犁（铧犁）,Moldboard Plow 有壁犁（铧犁）,Moldboard Plow 有壁犁（铧犁）,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)（一）土壤耕翻(plowing)1 翻地的作用1翻转耕层（翻土）2加深耕层（松土），疏松土壤（碎土）3翻埋有机肥料、残茬、杂草和病虫等有机体，为提高播种质量和作物出苗创造条件,一、基本耕作(basic tillage)（

13、一）土壤耕翻(plowing)2 翻地的方法A 全翻垡 B 半翻垡 C 分层翻垡,第二节 土壤耕作措施,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)（一）土壤耕翻(plowing)3.翻地的理论和存在问题 4 耕翻深度 根据作物定耕深根据土壤特性定耕深考虑经济效益,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)（一）土壤耕翻(plowing)5 耕翻的时期伏翻好于秋翻，早秋翻优于晚秋翻，秋翻又优于春翻 6 耕翻的后效,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)（二）深松土（subsoiling）只松不翻，不乱土层 耕种结合，耕管结合加

14、深耕层，增加持水性能不具翻土作用,Chisel Plow 凿形犁,第二节 土壤耕作措施,一、基本耕作(basic tillage)（三）旋耕（rotary tillage）松土、碎土、平土省工省时成本低耕深较浅（1012cm）,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)表土耕作(surface tillage）或称次级耕作(secondary tillage），是配合基本耕作措施使用的入土较浅、作用强度较小，旨在破碎土块、平整土地、消灭杂草的一类土壤耕作措施。,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)Equipment for second

15、ary tillage表土耕作措施及其所使用的机械,Disk Harrow 圆盘耙,Spike-Tooth Harrow 钉齿耙,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)Equipment for secondary tillage表土耕作措施及其所使用的机械,无齿耙,Compactor,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)Equipment for secondary tillage表土耕作措施及其所使用的机械,Rod Weeder 杆式除草机,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)（一）耙地（harr

16、owing）1.耙地的作用（1）破碎坷垃（2）疏松表土，破除板结（3）平整地面，便于灌溉和机械化作业（4）耙混肥料（5）耙碎根茬，清除杂草 2.耙地的应用（1）耕翻后（2）雨后、浇水后、播种前（3）早春和播后（4）作物收获后、土壤耕翻前,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)（二）耱地（耢地、盖地或擦地，dragging）（三）镇压（压地，packing,rolling）有干坷垃时镇压播种前后镇压 冬季早春镇压 苗期镇压 压干不压湿 盐碱地、低洼地，不宜镇压,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)（四）中耕（锄地、耪地、铲地，inte

17、rtill）种在犁上，收在锄上 锄头底下定年成锄头底下出黄金谷锄三遍米汤甜，豆锄三遍颗儿圆，粮田勤锄多出面，棉田勤锄衣分高,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)（四）中耕（锄地、耪地、铲地，intertill）1、破除板结（保墒）2、促进通气，提高地温 3、消灭杂草。锄头有三宝：一水二火三灭草 4、促进养分转化5、增加土壤渗水、蓄水 6、散墒防涝 7、掩埋肥料、防止倒伏 8、减少地表蒸发返盐 9、抑制作物生长,第二节 土壤耕作措施,二、表土耕作(surface tillage)（五）作畦（bedding）平畦为浇水，四面高埂15厘米高畦 为排水，四面挖沟10-1

18、5厘米深，15-20厘米宽（六）起垄（ridging）增厚耕作层排水防涝提高地温保持水土,第三节 土壤耕作制（耕法）,在一定自然条件下和社会经济条件下与种植制度相适应的一整套土壤耕作体系，叫做土壤耕作制（耕法）(Tillage systems)。,第三节 土壤耕作制（耕法）,一、土壤耕法的任务1调节土壤水分，防旱和防涝2调节土壤养分3系统消灭杂草4 降低耕作作业成本,第三节 土壤耕作制（耕法）,二、土壤耕作制的建立1要充分掌握当地的自然条件和生产条件，明确本单位土壤耕作制的主要任务。2要在轮作制的基础上进行。3拟订各种土壤耕作措施。I基本耕作+辅助作业播前耕作播后耕作 4要把各个轮作相应的土壤

19、耕作制综合起来，统筹安排 5要同时拟订出应变措施，以适应多变的条件,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（一）平翻耕法(plow-disc-harrow)农机具：犁、耙、压地农具、锄头等创造了平整、疏松、裸露的土壤表面状况和上虚下实的耕层构造作业环节：基本耕作耕翻；表土耕作耙、耢、压 中耕 单独的播种作业,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（一）平翻耕法(plow-disc-harrow)1旱地一年一作土壤耕作制示意图 秋：灭茬、深耕（施肥）同左 同左 耙耢1-2次 同左 同左 春：顶凌耙地 同左 同左 播前浅耕(压)耙耢 播 种：犁开沟,机播 耧播 犁开沟或耧播 耙耢1-2次

20、碌磅压1-2次 耙耢1-2次 夏：中耕3次(浅深浅),培土 同左 同左 收获(灭茬),第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（一）平翻耕法(plow-disc-harrow)2水地一年二作土壤耕作制示意图 冬小麦 夏大豆 冬小麦 绿肥秋：耕翻耙耢 同左 犁,机,耧播 做畦搂平 春：顶凌耙 夏：麦收后 耙耢或免耕 耙耢或免耕 播种耙耢 犁,机,耧播,耙耢 中耕3次 中耕或不中耕 秋收 翻压,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（二）垄作耕法(Ridging tillage system)常年保持垄型。用犁铧成三角形的犁,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（二）垄作耕法 扣耲交替

21、扣种：即垄翻作业，施肥、翻垄、播种相结合。施肥 破茬（破垄）原垄沟松土上播种 破茬处再耥一犁（掏墒）覆土 磙子镇压耲种：原垄不动，直接播种。原垄耢茬开沟播种覆土镇压,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（二）垄作耕法 铲耥结合铲：锄头疏松垄台耥：大犁垄沟耥地（中耕）优点：提墒防涝、提高地温、防风抗蚀、耕种结合、耕管结合,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（二）垄作耕法 垄作耕法的土壤耕作制轮作制：大豆 高粱 谷子春 季：扣种 耲种 耲种 夏 季：铲耥2次 铲耥23次 铲耥3次 秋 季：收获 收获 收获 冬 季：原垄越冬 原垄越冬 原垄越冬,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作

22、制（三）深松耕法(Chiseling tillage system)在垄作条件下，垄沟、垄台、垄帮均可进行局部深松平作条件下采取耙茬间隔深松，消灭部分犁底层,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（三）深松耕法（1）分层深松，不乱土层（2）间隔深松，虚实并存（3）耕种结合，耕管结合（4）方法多样，机动灵活,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（三）深松耕法 深松耕法的土壤耕作制轮作制：小麦 大豆 玉米 春 季：耙地平播 垄上条播 垄上条播 夏 季：搅麦茬深松 垄沟深松或不松 垄沟深松 镇压 铲耥23次 铲耥23次 秋 季：收获后耙茬深松冬 季：新垄越冬 原垄越冬 平地越冬,第三节 土

23、壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（四）马尔采夫耕作法 在种植一年生作物的过程中，只耙不耕翻，种植35年后进行休闲，在休闲地上深松（流线型深松犁）一次，深度在5060cm。,第三节 土壤耕作制（耕法）,三、土壤耕作制（五）蓄水聚肥改土耕作法（丰产沟）抗旱蓄水、增温提墒、加深耕层、集中施肥、保持水土,三、土壤耕作制（五）蓄水聚肥改土耕作法（丰产沟）人工操作法表土上堆深土筑埂沟底深翻熟土回填深土筑埂沟底深翻熟土回填,三、土壤耕作制（五）蓄水聚肥改土耕作法（丰产沟）人畜配合法 耕牛牵引山地步犁开沟松土，人用铁锹辅助填沟培垄机耕操作法,第四节 少耕和免耕,一、少耕和免耕的含义常规耕作（传统耕作，conv

24、entional tillage）是指用有壁犁翻耕土壤，其后以耙、压、整地，并在作物播后至收获期间进行土壤管理的一类耕作方法。,第四节 少耕和免耕,一、少耕和免耕的含义常规耕作优点土壤耕层深度和紧实度可塑控制杂草和病虫害能力强翻埋残茬、肥料，深层土壤有机质增加常规耕作缺点土壤水分状态受降水影响较大土壤侵蚀严重土壤有机质积累困难、分解强度大破坏土壤自然结构和构造耗能、耗时、费钱,第四节 少耕和免耕,一、少耕和免耕的含义少耕(minimum tillage)指在常规耕作基础上尽量减少土壤耕作次数或在全田间隔耕种，减少耕作面积的一类耕作方法。旋耕、轮耕、以耙代耕、硬茬（铁茬）播种等,第四节 少耕和免

25、耕,一、少耕和免耕的含义免耕（no-tillage）又称零耕(zero tillage)、直接播种(direct drilling)，指作物播前既不用犁、耙耕整土地，直接在茬地上播种，又不在作物生育期间进行任何农具的土壤管理，只在播种前后喷洒化学药剂、除草剂、除虫剂，以及液体肥料的一类耕作方法,第四节 少耕和免耕,一、少耕和免耕的含义免耕法组成环节（技术支撑）（1）覆盖：利用前作残茬（如玉米秸秆和根茬）或其它物质（如木屑，石砾等）或控制生长的牧草（如小冠花）或秋播冬黑麦作为覆盖物，覆盖全田或行间，借以减轻风蚀、水蚀和土壤蒸发。（2）联合作业的免耕播种机：开沟、施药、施肥、播种、覆土、镇压，一次

26、完成。（3）除草剂除草：应用广谱性除草剂于播种前后或播种时进行土壤处理，防除杂草。,第四节 少耕和免耕,第四节 少耕和免耕,二、免耕的产生与发展 产生美国首先提出18世纪用铁犁1910年试行拖拉机耕地1920年轮式拖拉机出现1930-1940年,美国50%耕地发生水土流失1943年5月12日，美出现一次空前未有的“黑风暴”，刮走3亿吨肥沃的表土,第四节 少耕和免耕,二、免耕的产生与发展 发展美国尘暴的反思犁耕者的愚蠢(Faulkner)50年代大量研究，发现免耕积极效用60年代技术突破（除草剂、免耕播种机），真正推广70年代大发展，77年美国免耕4413万亩，少耕3.8亿亩中国，80年代水田旋

27、耕机械技术突破，大发展应用：斜坡地、风沙地、轻质土壤上的效果较好；低洼地、黏重土壤上效果较差。,第四节 少耕和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（一）免耕法的机理第一，以生物松土替代机械松土 第二，以化学的措施除草剂、杀虫剂、杀菌剂，代替土壤耕作的除草作业和翻埋害虫及病菌孢子的作用 第三，土壤自身的浆融或干湿变化带来耕层自然疏松 第四，避免了常规耕作机械作业的副作用,第四节 少耕和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（二）少免耕的优点1防止侵蚀表 秸秆覆盖量与水土流失量,第四节 少耕和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（一）少免耕的优点2减少土壤水分蒸发，增加土壤渗水性表 覆盖与土壤水分,第四节 少耕

28、和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（一）少免耕的优点3提高了土壤有机含量，保持了良好的土壤结构,第四节 少耕和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（一）少免耕的优点4节约成本 5农耗时间减少,第四节 少耕和免耕,三、少免耕的技术作用与依据（三）少免耕存在的问题 由于覆盖，地温较低（石砾覆盖的除外），导致播种出苗推迟 病、虫、鼠、草害增加 影响有机肥、化肥、残茬的翻埋，土肥难于融合，肥料利用率低 多年少免耕后多数土壤有变紧实的趋势 耕作表层（0-10cm）富化而下层（10-20cm）贫化,第四节 少耕和免耕,第四节 少耕和免耕,四、少免耕的运用前景水土保持效果显著，应用面积可扩大真正免耕有问题，少耕发展前景好少免耕与常规耕作轮流实施，互补互惠，防止一种耕法绝对化低毒安全化学药物应用起决定作用配套技术应加强，在高产稳产上有突破东北地区的扣耲轮换耕种，华北地区麦收后铁茬播种，甘肃青海一带的砂田，南方的板茬麦等,沙田耕法,饱施粪肥实行翻耕稍加镇压铺石砾免耕播种,以色列灌溉设备演示场的砂田，主要目的是抑制杂草发生。,