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子项目三:农作物生产环节 任务1 土壤耕作
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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。
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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
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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。
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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三、土壤耕作措施 (一)土壤的基本耕作 耕翻(plowing) 2. 深松土(subsoiling)
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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。
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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。
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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。
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(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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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(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
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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。
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* 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。
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(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。
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(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)
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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。
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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
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立体种植技术
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管道种植
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上下种植
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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
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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
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立体种植图示
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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
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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
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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
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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
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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
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