子项目三：农作物生产环节 任务1 土壤耕作

土壤耕作是根据对土壤的要求和土壤特性，应用机械方法改善土壤的耕层结构和理化性状，以达到提高土壤肥力，消灭病虫杂草的目的而采取的一系列耕作措施。

一、土壤耕作的任务 1. 改善土壤及耕层结构 2. 创造深厚的耕层和适宜的播床 3. 翻埋残茬杂草肥料，消灭病菌

1. 改善土壤及耕层结构 调整各种孔隙数量及比例, 使固相、液相和气相具有持久良好的比例关系，增强土壤保肥保水能力，改善土壤通气状况，促进养分转化。

耕作层： 距地面0-25cm(总孔隙度50-60%， 2. 犁底层（5-10cm） 3. 心土层（生土层） 4. 底土层：距地面50cm以下 耕作土壤的层次及适宜孔隙度 耕作层： 距地面0-25cm(总孔隙度50-60%， 通气孔隙>8-10%） 2. 犁底层（5-10cm） 3. 心土层（生土层） 4. 底土层：距地面50cm以下

2. 创造深厚耕层及适宜的播床。 加厚耕作层(25-30cm)。整平地面，松碎土块，使表土层上虚下实。 3. 翻埋残茬杂草肥料，消灭病菌。 将前作残茬及绿肥植株残体埋入土中，混融土肥；消灭害虫和虫卵，掩埋病菌的带菌体，防止病虫害繁殖蔓延。

二、土壤耕作的技术原理 水和空气同处在土壤的总孔隙中，水多则气少，气多则水少。土壤水分还直接影响到土壤的温度状况。 土壤的肥力因素包括水、肥、气、热，各因素相互协调，则表现为肥力高，利于作物生长。 水和空气同处在土壤的总孔隙中，水多则气少，气多则水少。土壤水分还直接影响到土壤的温度状况。

由此可知，随着水分的改变，将引起其他因素的一系列变化，使肥力因素水平重新调整。 由于水、气、热条件的变化，影响到土壤微生物的种类和生物化学活性强度及方向。大多数土壤微生物，在常温下最适宜的湿度，为土壤最大持水量的60％～80％，湿度过大，则向嫌气性分解方向发展，造成有效养分减少。 由此可知，随着水分的改变，将引起其他因素的一系列变化，使肥力因素水平重新调整。

土壤耕作，是通过机械作用来改善土壤与环境条件的关系，首先是直接改变耕层土壤的物理状况，调节土壤三相的关系，从而调整了水、肥、气、热间的关系。特别是水和气的协调关系。

三、土壤耕作措施 (一)土壤的基本耕作 耕翻(plowing) 2. 深松土(subsoiling)

1. 耕翻 世界各国应用最普遍的耕作措施，采用铧犁(有壁犁)、圆盘犁进行。有壁犁同时具有翻土和碎土作用，有三种形式： 螺旋犁使土垡完全翻转，碎土作用小，适于草多的荒地。 圆筒犁碎土作用强，翻土作用弱，多用于翻耕菜园地。 半螺旋犁又称熟地型犁，作用介于上两种之间，适于大多数土壤。

2. 深松土 分层松耕而不打乱土层的耕作措施，耕作深度较深，可疏松犁底层。使用无壁犁、凿型铲和深松铲（有壁犁后加装）等机具。 2.   深松土 分层松耕而不打乱土层的耕作措施，耕作深度较深，可疏松犁底层。使用无壁犁、凿型铲和深松铲（有壁犁后加装）等机具。 由于不乱土层，保持地面覆盖，可减少水分蒸发，防止风蚀。适用于干旱、半干旱和丘陵地区。

根据各地经验，在目前条件下，一般砂性较重的土壤以深耕15-18cm为宜，粘性较重的土壤以18-21cm为宜。

(二) 表土耕作 表土耕作是用农机具改善O～10cm以内的耕层土壤状况的措施。它主要包括耙地、耖田、镇压、开沟、作畦、起垄、筑埂、中耕、培土等作业，多数在耕地后进行，作为基本耕作的辅助作业，但都是完成土壤耕作的各项任务不可缺少的措施。

1.耙地（harrowing） 主要作用是碎土。机具圆盘耙和钉齿耙。 圆盘耙 碎土力强，常用于收获后浅耕灭茬，翻耕后破碎垡块和坷拉以及旱田早春顶凌耙压。 钉齿耙 碎土作用小于圆盘耙，常用于播种后出苗前耙地，破除板结。 水田耙地后要用“而”字耙耖田，平整田面，细碎土块。

2. 中耕（inter tillage) 使用机具为中耕机，耘锄（畜力牵引）和锄头。 又称锄地、耪地、耘耥（水稻田）。是作物生长期间在行间进行的表土耕作，具有除草和松土作用，同时形成幂层，保持水分，提高地温。 使用机具为中耕机，耘锄（畜力牵引）和锄头。

3. 镇压(packing) 使用机具有V型、环型或网型镇压器，木磙或石磙。 压紧耕层，压碎土块，平整地面，保持土壤水分，促进种子发芽。 使用机具有V型、环型或网型镇压器，木磙或石磙。 适用于半干旱地区旱地、半湿润地区播前旱情较重或土块较多土壤、轻质土壤、玉米等大种子作物播种后及小麦越冬前。

4.  旋耕 旋转过程中进行切割、打碎、掺和土壤，一次作业可同时完成松土和碎土，多用于水田。使用机具为旋耕机或旋耕犁。

5. 作畦（bedding） 平畦 北方种花生。畦宽2-4m，为播种机宽度的倍数，畦长10-50m不等，四周作宽约20cm、高15cm的畦埂。灌水时由畦的一端开口。 高畦 南方种棉花、油菜、大豆等旱作物。畦宽2-3m，长10-20m，四面开沟排水，防止受涝。 作畦用筑埂机和开沟培土而成。

6. 起垄（ridging） 起垄可用犁开沟培土而成，垄宽40-70cm不等。起垄具有多种作用: (1) 增加土壤与大气接触，增大阳光照射面，升温透气； (2) 促进作物上层根系，特别是气生根的生长以及块根、块茎的膨大； (3) 平地利于灌水排水，山区可保持水土。

四、少耕免耕法 (一) 少耕免耕的概念 在农业发展过程中，创造了犁、耙、镇压器、锄和中耕机等一整套土壤耕作机械。 目前通常把利用犁耕翻土地，以及相应的表土耕作措施称之为传统耕作(conventional tillage)或常规耕作。

少耕是指在传统的土壤耕作制基础上减少耕作次数，或缩小耕作范围，或一次完成多种耕作作业，即以尽可能少的土壤耕作次数来满足作物生长对土壤条件的要求。 凡多项作业一次完成的联合作业，以局部深松代替全面深耕，以耙茬、旋耕代替翻耕，在季节间、年份间轮耕，间隔带状耕种，减少中耕次数或免中耕等等，均属少耕范畴。

指在未经过任何土壤耕作的前作物茬地上直接播、栽后作物。 免耕(no-tillage) 又称零耕(zero tillage)、直接播种(direct drilling)。 指在未经过任何土壤耕作的前作物茬地上直接播、栽后作物。

国外的免耕法常由三个环节组成： (1) 覆盖 利用残茬秸秆、控制生长的牧草、石砾、木屑等作为覆盖物。 (2) 联合作业 采用免耕播种机使喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成。 (3) 广谱性除草剂 于播种前后或播种时进行土壤处理。

(1) 少耕免耕和覆盖，减轻水蚀和风蚀以及土壤水分蒸发 (2) 秸秆覆盖使表土有机质增加，土壤好气性分解减慢，利于有机质积累 (二) 少耕免耕技术的作用和依据 1. 少耕免耕的优点 (1) 少耕免耕和覆盖，减轻水蚀和风蚀以及土壤水分蒸发 (2) 秸秆覆盖使表土有机质增加，土壤好气性分解减慢，利于有机质积累 (3) 农耗时间减少 (4) 节约成本

2. 免耕机理 （1） 以生物松土替代机械松土。 （2） 土壤自身的浆融或干湿变化带来耕层自然疏松。 （3） 避免机械作业的副作用。

* 由于链轨或轮胎的压强较大，带来土壤紧密度不均； 田间机械作业副作用表现在三方面： * 在一定程度上破坏耕层构造； * 由于链轨或轮胎的压强较大，带来土壤紧密度不均； * 由于机械振动影响耕层，土壤下沉变紧。据测定，在T-75拖拉机每秒行进1.2m的速度下，土壤深层80cm处振动频率为25Hz，土粒振幅为l mm，导致底土变紧。

（三）少、免耕存在的问题 （1）多年少免耕后多数土壤有变紧实的趋势。 （2）耕作表层有机质和养分富化而下层贫化。 （3）影响有机肥、化肥与残茬的翻埋，土肥难于融合。 （4）杂草虫害增多。 （5）残茬覆盖导致地温下降。

（四）少耕、免耕的运用 1、水田的少耕和免耕 （1）稻后旱作物的少耕和免耕 晚稻收后免耕播、栽后作物(大、小麦，油菜） 稻田套种（晚稻套种绿肥） 耙茬播麦 （2）水稻田少耕和免耕(早稻收割后少耕栽插晚稻） 2、旱地的少耕和免耕（分厢间套多熟制）

附：立体种植 在同一块农田上多层次、多茬口、多作物复合 种植，充分利用时间、空间及光、热、肥、水资 源的种植技术。

立体种植技术 立体种植的概念 立体种植的基本原则 立体种植的主要技术

立体种植技术

管道种植

上下种植

立体种植技术可以达到以下目的 1.缓解人多地少的矛盾 2.缓解作物之间争地的矛盾 3.创造就业社会

立体种植的基本原则 因地制宜，讲求实效 作物之间共生互利 投入与产出相适应 保证主体作物持续增产，生态良性循环 优质高产，产销对路

立体种植图示

立体种植的主要技术 一、粮、粮、菜立体种植技术 二、粮、油、菜立体种植技术 三、粮、棉、菜（瓜）立体种植技术 四、其他立体种植技术

一、粮、粮、菜立体种植技术 1.小麦、单季玉米、蔬菜立体种植 2.小麦、甘蓝、玉米、大豆立体种植 3.双茬玉米、双茬芸豆立体种植技术

二、粮、油、菜立体种植技术 1.小麦、菠菜、花生、黄瓜立体种植技术 2.小麦、菠菜、花生、玉米立体种植技术 3.西瓜、花生、玉米、白菜立体种植技术

三、粮、棉、菜（瓜）立体种植技术 1.小麦、越冬菜、棉花立体种植技术 2.小麦、大蒜、棉花立体种植技术 3.小麦、西瓜、棉花立体种植技术

四、其他立体种植技术 1.粮、油、菜立体种植技术 2.粮（棉、油）、草（肥）立体种植技术