第六章土壤耕作与培肥课件.ppt
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1、第六章土壤耕作与培肥,1,t课件,耕作是在作物种植以前,或在作物生长期间,为了改善植物生长条件而对土壤进行的机械加工。土壤耕作的概念(soil tillage):通过农机具的机械力量作用于土壤,以调节土壤水分、空气、温度和养分状况的农业技术措施。 耕作的基本目的? 1.改良土壤结构,提高土壤肥力; 2.把作物残茬和有机肥料掩埋并掺和到土壤中去; 3.控制杂草或其它不需要的植株。,2,t课件,第一节 土壤耕作的作用和意义1、调整耕层三相比耕层构造耕作层内各个层次土壤中矿物质、有机质和总孔隙度,即孔隙中毛管孔隙与非毛管孔隙之间的比例关系。耕层构造与耕层固相、液相和气相三类物质的比例密切相关,对协调
2、土壤的水分、养分、空气、温度等肥力因素有十分重要的作用。,3,t课件,土壤中孔隙的数量和质量是最重要的物理性状之一孔多通气、水少、变温快、生物活性差、物理活性强孔少闭气、水多、恒温、生物活性差、物理活性差孔多质优通气、保水、温度调节力强、生物活性、物理活性、化学活性均强三项 固体 水 气热容量 1500 3000 1热导率 93 29 1,4,t课件,孔隙度土壤孔隙0.3mm 0.03-0.06mm 0.1mm禾谷类根 0.2mm(0.4-0.45mm)根毛 0.008-0.012mm孔隙 0.25mm 0.035-0.075mm 0.01-0.013mm 侧根不易通过 支根不易通过 根毛无法
3、通过,5,t课件,2、创造深厚的耕层与适宜的播床,0-3cm,水废气热与大气交换,保护种子,3-10cm,种子发芽层,下层供水,上层供气保水,变温不剧烈,10-20-25cm,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,5-10cm,犁底层,密,1.5g/cm3,积累盐分,阻碍根系生长,,生土,保蓄雨水,播种层,种床层,表土层,稳定层,根床层,犁底层,心土层,6,t课件,可能畜力 14-16厘米中拖(50-75马力) 22-25厘米深松机 27-50厘米费用耕深增加3厘米,油耗增加,成本增加20%,深耕需要加施肥料,否则可减产环境条件旱地旱季 深耕保墒浅薄土层 深耕生
4、土翻上效益14-16厘米加深到20-25厘米增产显著超过25厘米增产不显著目标 20-25厘米耕层,耕层加深考虑因素,7,t课件,播床,地面平,播种深浅一致土块松、碎,播种质量高上虚下实种子上面有松土护水保温种子下面土壤稳实,导水、种子不下沉做畦,灌水(北方),排水(南方)开沟,排水做垄,防涝、增温(122)3、翻埋残茬、肥料、杂草翻,深层施肥、埋草旋,混合、埋切草耙,上层混合、破碎草根与土联系,8,t课件,小结土壤耕作的作用?,1. 调整耕层三相比2. 调节土壤微生物的活性3. 翻埋植物残茬、肥料,提高肥料利用率4. 创造深厚的耕层,有利于蓄水保墒,防止土壤侵蚀、冲刷(两重性)5. 控制和减
5、轻作物病虫草害,9,t课件,第二节 土壤耕作的措施与作用,1、土壤耕作机械作用松碎土壤降水、沉实、人机踏压,容重增加降雨,增加0.1g/cm3灌水,增加0.12-0.16g/cm3铁牛55中拖碾压一次,1.00g/cm3增加到1.36g/cm3,三次,1.7g/cm3自然沉实,小麦播后1个月,0-10cm深,1.06-1.36g/cm3增加到1.36-1.62g/cm3翻转土层通透性、消毒杀菌、杀虫有机质积累,释放耕层土性一致,养分利用和积累平衡,10,t课件,混拌土壤肥料不同土壤平整地面防积水、防干旱、防基本条件不均匀压紧土壤破垡干旱提墒沟垄埂畦成形增温、防风、保土、堵水、排水,11,t课件
6、,2、基本耕作措施,翻耕作业基本作业,影响大,费用大耕深确定?风、热、旱,不宜过分深耕,失水严重薄、砂、砾、瘦,不宜深耕水田需要犁底层,不宜深耕对床土要求高的作物,不宜一次性深耕动力小,不宜深耕增产幅度小的作物,不需深耕,12,t课件,13,t课件,深松耕,无壁犁,深松铲,凿形铲全田深松(无壁犁)部分深松25-50厘米优点不乱土层,干扰较小,松土效果好一次到位随时进行对土表破坏小,残茬、覆盖,减少蒸发防旱防涝节省动力和费用适应范围广北方多用但是功能比较单一,机具不配,14,t课件,旋耕,专用机具(旋耕器、机)工序功能综合翻、碎、松、平、耙、播种适应性广,水旱田均可耕作浅,10-12厘米(可达1
7、6-18厘米)节省能源、费用、时间土块内部结构不松,应与翻耕轮换使用,15,t课件,3、表土耕作措施,基本耕作基础上进一步建立良好的土壤状况浅,强度低,功能单一耙地平,细,表层混合灭茬、除草、破除板结播前、苗期使用深度5厘米左右,可达10厘米,缺口耙甚至可达12-14厘米北方旱地,顶凌耙地播种钉齿耙、圆盘耙、震动耙,16,t课件,耱地,耙后平土、碎土、轻压、防风、保墒3厘米左右深度雨后、土壤潮湿时勿用中耕作物生长过程进行的表土耕作措施,深度5-10厘米表土疏松调节土壤水分,干旱时切断土壤毛管减少水分蒸发,潮湿时增加土壤通风状况增加土壤水分蒸发增加地温除草控苗培土,17,t课件,镇压,作用深度3
8、-4厘米,重压可达9-10厘米压实土层,降低土壤通风,保墒、提墒防止土壤风蚀、水土流失破碎表层土块提高麦苗抗冻性注意:土壤水分过多时不能使用最好土壤中层压实,表层疏松(网型镇压器)盐碱地不宜使用,18,t课件,做畦、起垄,北方畦为浇水,四面高埂15厘米(宽20厘米)南方畦为排水,四面挖沟10-15厘米深,15-20厘米宽垄(122页)提高地温翻埋杂草、肥料增加活土层防止水土流失提高排水爽水性,19,t课件,4、土壤耕作措施的选用与配套?,看天风、热、水,决定措施看地地貌、质地、土层、肥力、水分、结构、茬口,决定方法措施看作物根系深浅、对土壤紧实要求、单作间套作看效益投入、产出、增产效果,决定合
9、适方法及搭配方式综合运用各具特色,各有优缺点,轮换、搭配、混合使用,20,t课件,5 少耕和免耕,少免耕含义与发展免耕(no-tillage)零耕作(zero tillage)直接在前茬地播种,作物播种前和播种后的整个生长期间不采用传统土壤耕作措施进行作物生产的一种耕种方式。免耕技术支撑覆盖残茬,防风、防雨、保水免耕播种机一次性作业完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压、施药等除草剂免除中耕除草,21,t课件,少耕(minimum-tillage),在常规耕作基础上尽量减少土壤耕作措施和强度的作物种植方式,是常规耕作与免耕耕作的中间过渡类型。旋耕、轮耕、以耙代耕等少免耕的发展美国尘暴的反思犁耕者的愚
10、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年代水田旋耕机械技术突破,大发展,22,t课件,1936年美国发行的一部电影名为犁耕毁了中部平原;1943年出版专著犁耕者的愚蠢,号召废除铧式犁,推广保护性耕作。在美国出版的犁耕者的愚蠢一书的影响下,世界各国的耕作制度发生了重大变革,出现了少耕、免耕技术。随着农业现代化进程与环境问题加剧,随着自然农业思潮的复苏、兴旺,20世纪六七十年代提出了“有机农业”“生态农业”。,23,t课件,少免耕作技术的作用特点?,常规耕作优点?土
11、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,24,t课件,少免耕优点?,土壤侵蚀明显减轻减少土壤水分损失,保墒效果好秸秆还田多,土壤有机质积累强,分解弱土壤环境稳定,土壤生物活跃,土壤生态系统自然农耗减少投入减少节省能源和生产成本(5-50%)少免耕缺点?土壤有紧实趋势,不利于根系生长耕层变浅,养分集中于土表化肥面施,流失严重草害严重,除草剂污染环境土壤温度下降作物容易早衰整个技术体系完善程度尚不满足高产稳产要求,25,t课件,3、少免耕运
12、用的前景?,水土保持效果显著,应用面积可扩大真正免耕有问题,少耕发展前景较好少免耕与常规耕作轮流实施,互补互惠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,26,t课件,小 结,1、土壤耕作的实质 土壤耕作是指在农业生产过程中,通过机械力调节土壤肥力条件而控制土壤肥力因素最基本最经常性的农业技术措施。其实质在于通过机械力的作用,改善土壤物理性状,调节土壤的三相比例,创造良好的耕层构造,充分发挥土地对作物生育的有利作用。,27,t课件,2、土壤耕作的作用?,松碎土壤,增强土壤通透性;翻转耕层,混拌土壤,使土肥相融;平整地面,便于播种机作业,提高播种质量;压紧土壤,减少水分蒸发
13、;开沟培垄,挖坑堆土,打埂作畦,为作物生长创造适宜的土壤条件。,28,t课件,第三节 土壤培肥,29,t课件,指土壤能够经常不断地、适量地提供并调节作物生长所需要的养分、水分、空气和热量的能力。包括物质要素:水肥气;能量要素:热。,土壤肥力:,30,t课件,1. 自然肥力和人工肥力: 自然肥力:指人们在垦殖和利用土壤以前在土壤形成过程中所产生的肥力。人工肥力:在自然肥力的基础上,通过人们对土壤的耕种、熟化、开发、改造所逐步产生的肥力。2. 有效肥力和潜在肥力 (1)有效肥力:能在农业生产中产生直接经济效果的那部分肥力。(2)潜在肥力:指由于各种原因未能发挥效果的那部分肥力。有效肥力和潜在肥力可
14、以相互转化。,31,t课件,土壤肥力的构成,物理肥力化学肥力生物肥力,32,t课件,物理肥力,土壤的物理学性质通常包括土壤结构、土壤水、土壤热、土壤通气性和机械阻力几个方面,通常包括颗粒组成、孔隙度、容重、团聚体(团粒)数量和稳定性、机械强度、土层厚度、渗透率、田间持水量、土壤持水特性、土温变幅、土壤氧扩散率等指标,其中土壤结构方面的指标是土壤物理环境变化的核心。,33,t课件,化学肥力,化学肥力指土壤的化学因素 。即土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量,以及其他有毒物质的含量等。它们直接影响植物的生长和土壤养分的转化、释放及有效性。一般而言,在极端酸、碱环境、有大量
15、可溶性盐类存在或有大量还原性物质及其他有毒物质存在的情况下,大多数作物都难以正常生长和获得高产。,34,t课件,土壤化学,1、阳离子交换量及其影响因素2、盐基饱和度,交换性阳离子种类,盐基饱和(不饱和)土壤3、影响交换性阳离子有效性的因素4、阳离子的非交换性吸附中的晶格固定5、土壤活性酸、潜性酸及其表示方法,潜性酸的分类6、土壤缓冲作用的机制,35,t课件,生物肥力,生物肥力指土壤的生物因素。即土壤中的微生物及其生理活性。它们对土壤氮、磷、硫等营养元素的转化和有效性具有明显影响,主要表现在:促进土壤有机质的矿化作用,增加土壤中有效氮、磷、硫的含量;进行腐殖质的合成作用,增加土壤有机质的含量,提
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