土壤耕作的技术原理课件.ppt

1、土壤耕作的技术原理新疆农业职业技术学院 齐士发土壤耕作的技术原理 土壤耕作是一项频繁进行的作业，也是作业繁重、成土壤耕作是一项频繁进行的作业，也是作业繁重、成本较高的生产环节。因此，正确运用土壤耕作措施和方法，本较高的生产环节。因此，正确运用土壤耕作措施和方法，以达到耕作质量高，功效高，成本低，就必须遵循基本的以达到耕作质量高，功效高，成本低，就必须遵循基本的技术原则。技术原则。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 作物对土壤的要求，实际指的是作物根系对土壤物理作物对土壤的要求，实际指的是作物根系对土壤物理条件的要求。作物生育状况，极大程度取决于根系发育的条件的

2、要求。作物生育状况，极大程度取决于根系发育的好与差。而根系发育的好坏又取决于土壤物理性质的优劣。好与差。而根系发育的好坏又取决于土壤物理性质的优劣。比较直接影响植物生长的土壤物理条件是土壤孔隙度、通比较直接影响植物生长的土壤物理条件是土壤孔隙度、通气性、温度、湿度和土壤强度（土壤机械阻力）。气性、温度、湿度和土壤强度（土壤机械阻力）。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 1 1、土壤的孔隙与根系生长。、土壤的孔隙与根系生长。土壤孔隙是根系伸展的空间，也是水分和空气的贮存场所。土壤孔隙是根系伸展的空间，也是水分和空气的贮存场所。通常，耕层结构中总孔隙的比例以通常，

3、耕层结构中总孔隙的比例以50%50%较为适宜，大多数较为适宜，大多数作物根系适宜的容重在作物根系适宜的容重在1.2-1.5g/cm31.2-1.5g/cm3之间。砂质土壤数值之间。砂质土壤数值略高些，粘质土壤就略低些。略高些，粘质土壤就略低些。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 1 1、土壤的孔隙与根系生长。、土壤的孔隙与根系生长。土壤中孔隙和裂隙根据直径可以分为若干等级。土壤中孔隙和裂隙根据直径可以分为若干等级。0.3mm0.3mm的孔径是水分能从中自由移动的孔隙，是许多植物幼根可的孔径是水分能从中自由移动的孔隙，是许多植物幼根可以顺利通过的孔隙；以顺利通过

4、的孔隙；0.03-0.06mm0.03-0.06mm的孔径是根毛能伸入的孔径是根毛能伸入和土壤中原生生物、粗真菌菌丝、较大型的微生物活动场和土壤中原生生物、粗真菌菌丝、较大型的微生物活动场所；所；0.001mm0.001mm的孔隙有较高的毛管传导度，根系较容易的孔隙有较高的毛管传导度，根系较容易从中汲取水分。英国从中汲取水分。英国NewcastleNewcastle大学认为既有利根系生长大学认为既有利根系生长又有利于通气、透水，土壤孔隙孔径以又有利于通气、透水，土壤孔隙孔径以0.03mm0.03mm为好。为好。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 1 1、土壤的

5、孔隙与根系生长。、土壤的孔隙与根系生长。很疏松的土壤对作物并不有利，它会加速干旱、高温、多很疏松的土壤对作物并不有利，它会加速干旱、高温、多风地区土壤水分的蒸发，根系不易附着土粒而吸水困难以风地区土壤水分的蒸发，根系不易附着土粒而吸水困难以及漏水漏肥。及漏水漏肥。土壤孔隙对农业生产来讲，最重要的是其稳定性，它取决土壤孔隙对农业生产来讲，最重要的是其稳定性，它取决于土壤结构的稳定程度。增加土壤有机质能从根本上提高于土壤结构的稳定程度。增加土壤有机质能从根本上提高土壤结构稳定性，否则只有借助经常性的土壤耕作以维持土壤结构稳定性，否则只有借助经常性的土壤耕作以维持土壤的孔隙度。土壤的孔隙度。大田作物

6、安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 2 2、土壤的通透性。、土壤的通透性。是指土壤孔隙与大气之间二氧化碳、氧气的交换性能。土是指土壤孔隙与大气之间二氧化碳、氧气的交换性能。土壤孔隙直接支配土壤的通透性状，影响着作物根系生长。壤孔隙直接支配土壤的通透性状，影响着作物根系生长。作物的通气孔隙一般不能低于作物的通气孔隙一般不能低于8-18%8-18%，但也不能过大。，但也不能过大。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 3 3、土壤湿度、土壤强度对根系的影响。、土壤湿度、土壤强度对根系的影响。土壤湿度对作物根系的生长影响，直接影响是作物的生理土

7、壤湿度对作物根系的生长影响，直接影响是作物的生理需水；间接影响是对土壤组成和土壤强度的影响。需水；间接影响是对土壤组成和土壤强度的影响。土壤中水的增减，首先反映在对养料的利用上，干旱情况土壤中水的增减，首先反映在对养料的利用上，干旱情况下，增加土壤水分不仅能保证作物需水，而且能增加对磷下，增加土壤水分不仅能保证作物需水，而且能增加对磷的吸收。土壤水分有利于养分扩散，促进根系吸收，对干的吸收。土壤水分有利于养分扩散，促进根系吸收，对干旱半干旱地区提高养分利用率极为重要。旱半干旱地区提高养分利用率极为重要。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 3 3、土壤湿度、土壤

8、强度对根系的影响。、土壤湿度、土壤强度对根系的影响。土壤强度是土壤对植物根系穿透的阻力。植物根系在土层土壤强度是土壤对植物根系穿透的阻力。植物根系在土层中延伸取决于细胞内膨胀压克服细胞壁与土壤阻力的结果。中延伸取决于细胞内膨胀压克服细胞壁与土壤阻力的结果。当土壤阻力大，根系向前很难伸展，并消耗大量能量，从当土壤阻力大，根系向前很难伸展，并消耗大量能量，从而导致地上部分产量的降低。在富有孔隙的土壤上，如含而导致地上部分产量的降低。在富有孔隙的土壤上，如含水量不足，土壤强度会明显增大，反之如水分充足，土壤水量不足，土壤强度会明显增大，反之如水分充足，土壤孔隙虽小。但其强度也相对减弱，可见土壤水分对

9、土壤强孔隙虽小。但其强度也相对减弱，可见土壤水分对土壤强度具有一定的调节作用。度具有一定的调节作用。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 4 4、土壤热条件。、土壤热条件。土壤的温度受制于土壤孔隙度和含水量。但主要还是随季土壤的温度受制于土壤孔隙度和含水量。但主要还是随季节变换而变化。作物根系对土温要求各不相同。节变换而变化。作物根系对土温要求各不相同。NiafsemNiafsem（19701970）曾报道了各种作物生长最佳的土壤温度：小麦）曾报道了各种作物生长最佳的土壤温度：小麦2020，大麦，大麦1818，玉米，玉米25-3025-30，棉花，棉花28-30

10、28-30，紫花苜蓿，紫花苜蓿2828，马铃薯，马铃薯2020，水稻，水稻25-3025-30。在适宜温度范围内，。在适宜温度范围内，根系吸收养分能力增加。土温过高或过低，都会影响对养根系吸收养分能力增加。土温过高或过低，都会影响对养分的吸收。分的吸收。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 4 4、土壤热条件。、土壤热条件。土壤温度除随季节变化外，因为水分的热容量能调节土温，土壤温度除随季节变化外，因为水分的热容量能调节土温，土壤有机质影响土壤的颜色从而也影响土壤对光能的吸收土壤有机质影响土壤的颜色从而也影响土壤对光能的吸收和微生物的活动。土壤耕作无论是调节土壤

11、本身或调节土和微生物的活动。土壤耕作无论是调节土壤本身或调节土壤水分和养分，最终尽量做到在高温季节防止土壤温度过壤水分和养分，最终尽量做到在高温季节防止土壤温度过高，而早春季节则促进土温升高。高，而早春季节则促进土温升高。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 5 5、耕层厚度和扎根。、耕层厚度和扎根。作物根系需要一个适宜的深度的作物根系需要一个适宜的深度的“活活”土层。土层。“活活”是指是指土层内水、肥、气、热等肥力因素协调活化，土壤理化、土层内水、肥、气、热等肥力因素协调活化，土壤理化、生物性质都能配合作物生命活力，满足作物生长的需要。生物性质都能配合作物生命

12、活力，满足作物生长的需要。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理一、根据作物对土壤条件的要求 5 5、耕层厚度和扎根。、耕层厚度和扎根。研究表明，耕层深度影响水分和养分的积蓄，因此它与作研究表明，耕层深度影响水分和养分的积蓄，因此它与作物产量成正比，当然不是耕层越深越好，据研究作物的根物产量成正比，当然不是耕层越深越好，据研究作物的根系主要集中在系主要集中在20cm20cm20cm20cm的土壤范围内，耕层深度超过的土壤范围内，耕层深度超过35cm35cm对作物产量就没有相关性了，而且增加了犁地的能耗。对作物产量就没有相关性了，而且增加了犁地的能耗。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理二

13、、根据当地的土壤特性 各类农业土壤，它们都有自己的理、化、生物特性和剖面各类农业土壤，它们都有自己的理、化、生物特性和剖面构造。土壤耕作措施必须根据这些特点正确应用，才能创构造。土壤耕作措施必须根据这些特点正确应用，才能创造出适于作物的土壤环境。造出适于作物的土壤环境。新疆境内分布大面积的盐碱地，土壤耕作要依据盐碱在土新疆境内分布大面积的盐碱地，土壤耕作要依据盐碱在土层中的运动规律和盐碱地板、瘦的特点来进行，所有耕作层中的运动规律和盐碱地板、瘦的特点来进行，所有耕作措施都要有利于排水、脱盐、防止水分蒸发，保全苗等。措施都要有利于排水、脱盐、防止水分蒸发，保全苗等。大田作物安全生产技术 土壤耕作

14、的技术原理二、根据当地的土壤特性 对于质地粘重、结构差、通透性不良、潜在肥力高的对于质地粘重、结构差、通透性不良、潜在肥力高的土壤，耕作特点是采用伏耕秋翻，晒垡冻垡，早春及土壤，耕作特点是采用伏耕秋翻，晒垡冻垡，早春及早耙耱保墒等措施。地下水位高的下湿土壤，耕作要早耙耱保墒等措施。地下水位高的下湿土壤，耕作要有利于排水散墒，提高地温，播种期避开土壤返浆期。有利于排水散墒，提高地温，播种期避开土壤返浆期。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理二、根据当地的气候特点 1 1、降水和蒸发、降水和蒸发。利用降水是土壤补充土壤水分的有效形式，干旱地区利用降水是土壤补充土壤水分的有效形式，干旱地区通过雨

15、前疏松土壤，增强土壤对雨水的渗透能力，防通过雨前疏松土壤，增强土壤对雨水的渗透能力，防止地表径流；土壤合墒后及时耙耱保墒等措施来提高止地表径流；土壤合墒后及时耙耱保墒等措施来提高土壤的含水量。土壤的含水量。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理二、根据当地的气候特点 1 1、降水和蒸发、降水和蒸发。蒸发是土壤湿度大于空气湿度的必然现象。新疆平原蒸发是土壤湿度大于空气湿度的必然现象。新疆平原农区的年蒸发量超过农区的年蒸发量超过2000mm2000mm，蒸发所损失的水分在农，蒸发所损失的水分在农业生产中占有相当大的比例。在新疆春季由于耕作措业生产中占有相当大的比例。在新疆春季由于耕作措施不当，使

16、土壤表层水分快速蒸发，易造成施不当，使土壤表层水分快速蒸发，易造成“跑墒跑墒”，播种层土壤水分散失，影响出苗；由于新疆降雨少，播种层土壤水分散失，影响出苗；由于新疆降雨少，蒸发量大，在地下水位高的地区，地下水源源不断在蒸发量大，在地下水位高的地区，地下水源源不断在地表汽化，使水中的矿物质在地表富集，造成土壤盐地表汽化，使水中的矿物质在地表富集，造成土壤盐渍化。渍化。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理二、根据当地的气候特点 1 1、降水和蒸发、降水和蒸发。土壤水分蒸发的数量和速度，决定于三个条件：一是土壤水分蒸发的数量和速度，决定于三个条件：一是有不断的热能补给来满足汽化热的要求；二是近地

17、面有不断的热能补给来满足汽化热的要求；二是近地面大气水汽压低于土壤水汽压，即存在水汽压梯度。以大气水汽压低于土壤水汽压，即存在水汽压梯度。以上两个条件即为气温、风速、空气湿度、太阳辐射等，上两个条件即为气温、风速、空气湿度、太阳辐射等，是土壤水分蒸发的外在条件；三是土壤内在的条件即是土壤水分蒸发的外在条件；三是土壤内在的条件即土壤含水量和土壤的导水能力。土壤含水量和土壤的导水能力。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理二、根据当地的气候特点 2 2、干湿交替和冻融交替。、干湿交替和冻融交替。干湿交替是根据土壤胶体遇湿膨胀，干燥收缩的特性，干湿交替是根据土壤胶体遇湿膨胀，干燥收缩的特性，在一个

18、地区利用水、热因素的季节变化，引起土壤水在一个地区利用水、热因素的季节变化，引起土壤水分的变化，使土壤变的松碎，促进团聚体的形成。分的变化，使土壤变的松碎，促进团聚体的形成。冻融作用是利用冬季低温，当土壤冻融时有相当充足冻融作用是利用冬季低温，当土壤冻融时有相当充足的水分因结冰而体积膨胀，使整个土体崩解。土壤冻的水分因结冰而体积膨胀，使整个土体崩解。土壤冻融时有利于土壤团粒的形成和土壤松碎。融时有利于土壤团粒的形成和土壤松碎。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理三、根据当地的气候特点 2 2、干湿交替和冻融交替。、干湿交替和冻融交替。干湿交替和冻融交替，对提高土壤耕作质量能起到辅干湿交替和

19、冻融交替，对提高土壤耕作质量能起到辅助作用，并能补救由于耕作失误而带来的严重质量问助作用，并能补救由于耕作失误而带来的严重质量问题，对降低作业成本也十分有利。题，对降低作业成本也十分有利。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理三、根据当地的气候特点 3 3、水蚀和风蚀。、水蚀和风蚀。当降雨量过大，超过土壤的下渗速度，就易形成地面当降雨量过大，超过土壤的下渗速度，就易形成地面径流，地面如果没有覆盖植被易造成土壤的冲刷；灌径流，地面如果没有覆盖植被易造成土壤的冲刷；灌溉农区灌溉水流量过大，也能造成耕地的水土流失，溉农区灌溉水流量过大，也能造成耕地的水土流失，坡度大的耕地更为严重。坡度大的耕地更为

20、严重。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理三、根据当地的气候特点 3 3、水蚀和风蚀。、水蚀和风蚀。造成水蚀的原因，除一次降水速率超过土壤渗透速率造成水蚀的原因，除一次降水速率超过土壤渗透速率而又无拦截流水的地面障碍外，另一原因是多次降雨而又无拦截流水的地面障碍外，另一原因是多次降雨过程中，水分将地表细土淋洗至耕层，填入土壤的大过程中，水分将地表细土淋洗至耕层，填入土壤的大孔隙，形成板结不透水层，影响水分下渗。孔隙，形成板结不透水层，影响水分下渗。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理三、根据当地的气候特点 3 3、水蚀和风蚀。、水蚀和风蚀。我国北方地区，尤其是春旱地区不同程度存在风蚀现

21、我国北方地区，尤其是春旱地区不同程度存在风蚀现象。有风蚀地区的土壤耕作，应创造紧密的表土层，象。有风蚀地区的土壤耕作，应创造紧密的表土层，减少耕作次数，保持表土良好结构，采用留茬和覆盖，减少耕作次数，保持表土良好结构，采用留茬和覆盖，或增加地面粗糙度以降低地面风速。或增加地面粗糙度以降低地面风速。大田作物安全生产技术 土壤耕作的技术原理四、根据农业技术的要求 农业生产的其它技术措施也要求有相应的土壤耕作措农业生产的其它技术措施也要求有相应的土壤耕作措施配合，才能发挥其最大效益。如作物对土壤的影响不同，施配合，才能发挥其最大效益。如作物对土壤的影响不同，大豆茬起到养地作用，故称肥茬、软茬，收获后不需进行大豆茬起到养地作用，故称肥茬、软茬，收获后不需进行翻耕，采用耙茬就可以播种下一茬作物；而对高粱、甜菜、翻耕，采用耙茬就可以播种下一茬作物；而对高粱、甜菜、谷子等硬茬、瘦茬就必须进行耕翻疏松耕层、熟化土壤。谷子等硬茬、瘦茬就必须进行耕翻疏松耕层、熟化土壤。大田作物安全生产技术 谢 谢/THANKS