稻麦油免耕秸秆覆盖节本增效技术推广项目培训教材(编辑修改稿)

稻麦油免耕秸秆覆盖节本增效技术推广项目培训教材(编辑修改稿)内容摘要：

000 阿 根 廷 9,250,000 澳大利亚 8,640,000 加 拿 大 4,080,000 巴 拉 圭 960,000 墨 西 哥 650,000 玻利维亚 300,000 委内瑞拉 150,000 合 计 58,020, 000 二、免耕技术特点 免耕具有减少劳动强度利时间、减少机械损耗降低燃料费用、 减 少土壤侵蚀、保持 土壤水分、改善土壤耕性、改善土壤水渗透性能、增加土壤有机质含量、提高土壤耕性、 减少 CO2放和空气污染、耕地连续性使用、增加农民收入等 特点。 l、免耕对土壤水分影响 国外根多研究人员认为，免耕之所以能够提高作物产量是由于土壤剖面土壤水分的 提高。 耕作保墒是一种最传统的抑制土壤蒸发技术，但频繁与不适宜的耕作，不但不会 起到节水增产的效果，相反会使土壤结构的稳定性降低，使得作物产量降低。 耕作方式 对土壤蒸发的影响不仅是耕作的初期阶段，它的影响是长期的。 连续在同一深度耕翻， 在该深度会形成一紧实的犁底层，阻碍雨水的入渗，同时易产生地表径流，对生态环境 造成破坏。 免耕不破坏土壤结构，使得土壤有效持水孔隙比例增加，同时，由 于微生物的作用， 有利于改善上壤物理性状，对增加降雨的入渗，减少土壤蒸发损失有一定的作用。 一般 认为免耕不改变土壤的理化性质，土壤具有良好的孔隙状况，增 加入 渗量，提高土壤含 水量，增加水分储存，而覆盖又抑制了蒸发，所以免耕具有较好的保水效果。 免耕由于 地表的秸秆覆盖减少太阳对土壤的照射，降低土壤表层温度，可以有效地控制蒸发；同 时，覆盖的秸秆阻挡水汽的上升，因此免耕条件下的土壤水分蒸发大大减少。 加之，免 耕增加了土壤中小孔隙，有利于降水的入渗，因此免耕可增加土壤含水量，提高土壤水 分的有效性，特别是表层区域。 ’ 免耕土壤温度动态变化研究 免耕对土壤温度的影响是多方面的，主要结论集中存 “ 低温效应 ” 和 “ 增温效应 ”。 免耕造成土壤温度的 “ 低温效应 ” 和 “ 增温效应 ” 得到广泛的认同。 冬季免耕麦田 的土壤温度较其它耕法高，而春季则地温降低，同时温度回升慢。 这是因为由于秸秆的 导热率低，既能阻隔太阳辐射热传导， 亦 能防止地面向大气散热，具有降温与增温的双 重作用，秸秆覆盖减缓了土壤温度的变化。 而免耕的 “ 低温效应 ” 和 “ 增温效应 ”。 对作物的生长有非常有利的方面。 冬季的 “ 增温效应 ” ，减轻小 麦冻害，降低死苗率，保证小麦安全越冬及促进小麦根系发育的 作用；小麦生育后期免彩耕层土壤的 “ 低温效应 ” ，有利于防御 干 热风对小麦的危害， 也有利于后续作物（夏玉米）苗期的生长发育。 同时，秸秆覆盖在春季有调节麦田地温 的滞后作用，可抗御 “ 倒春寒 ” 不利气候对小麦的危害，促进小麦个体和群体的协调发 育。 也有不利的方面，冬小麦春季返青后 “ 低温效应 ” 对冬小麦返青和春季分蘖非常不 利，随着小麦叶面积的增大， 4－ 5 月覆盖与对照之间的温差逐渐变小。 免耕对土壤理化陛状及微生物数量与结构动态变化影响 免耕土 壤最显著的变化表现在土壤结构的相对稳定上，这种相对的稳定性维持了土 壤理化性状的相对稳定。 土壤生态系统是一个远离线形平衡的开放系统，具有代谢和自我调节功能，维持其 自身的一定状态。 缓冲不良因素对土壤的侵害，保持代谢作用的正常进行。 自然土壤的 结构和空隙呈有序分布，而且在时间和空间 上 具有相对的稳定性，免耕有利于维护和发 展这一特性，有利于作物的生长。 免耕留茬增加了植物根系残留物，对土壤构型发展发 生作用，使上壤构型逐渐向着适台当地生物气候条件的自然土壤成土构型方向发展。 容重是反映土壤紧实状 况的主要指标之一。 免耕土壤降低了土壤容重，有利于土壤 水分和土壤空气的消长平衡，增大土壤对环境水、热变化的缓冲能力，为植物、微生物 的生命活动创造良好的生境。 耕作改变了土壤的容重，从而影响了幼苗及作物根系的生 长及作物吸水模式。 研究表明免耕与翻耕相比，土壤容重增加，特别是表层容重。 孔隙是土壤基模的重要组成部分，所有生物、物理、化学过程都发生在其内部或者 与孔隙有关，它对土壤水和空气的传导、运动及植物根的穿扎和吸水具有重要的作用。 与常规耕作相比，免耕土壤水分状况较好， 主 要是免耕土壤孔隙变化减少了土壤的蒸发。 免耕由于不翻动土壤，减少了对土壤的作业次数，同时加上秸秆的覆盖，减少了降 雨对其拍打作用，有利于土壤保持良好的结构。 这主要表现在（ 1）免耕土壤在全生育期 内都能保持持续稳定的土壤孔隙度。 （ 2）土壤同一孔隙孔径变化小，连续性强。 免耕土 壤孔隙形态特征利于土壤上下层的水流运动和气体交换。 （ 3）土壤孔隙分布较合理。 免 耕孔隙较翻耕在时间上和空间上具有较好的均一性，特别是比较细小的孔隙，连续度好。 免耕为土壤微生物生命活动提供了相对稳定的生境，土壤微生物的种类、数量亦保 持相对稳定。 史清亮等（ 1994） 通过 旱 地免耕玉米整秸秆段盖试验得出：由于秸秆覆盖 还田， 0— 20cm 土层有机质较传统耕作增加 %，为固氮微生物提供了更充足的碳源，从 而产生了良好的根际固氮生态效应。 和常规耕作相比，其固氢强度根系提高 %，根际 土提高了 %。 根系与根际土的固氨强度之比为 ， 大于传统耕作的。 免耕对作物生长发育动态与生理特征及产量与效益影响 土壤、水、气、温度、化学性状等因素的综合作用影响出苗和根系生长，而土壤容 重、团聚体、孔隙分布等土壤物理性状影响土壤水分、土壤通气、土壤温度 及土壤的机 械阻力最终通过物理和化学作用影响到作物的生长和产量。 一般认为免耕提高表层土壤含水量，有利于作物生长。 籍增顺研究认为免耕能够增 加作物根系集中分布区的土壤水分，有利于提高土壤水分的有效性，有利于作物的生长 发育。 有研究表明覆盖并不改变作物总耗水量，而是由于覆盖降低了土壤表面的蒸发损 失。 用于土壤蒸发的水分转化为作物蒸腾，提高对种植作物的水分保证率和作物水分利 用率。 免耕叶面积指数高于翻耕处理，由于免耕土壤含水量高，所以作物茁期生长占有 一定的优势，所以生长好于其他耕法。 研究认为 覆盖对土壤温度的影响，导致生物量有相同的变化。 冬季冬小麦覆盖处理 与对照基本相同，而早春至小麦返青期由于覆盖的降温效应影响了冬小麦的生长，推迟 了返青期，此期的地上部生物量覆盖低于对照。 小麦返青后随着冬小麦的生长，叶面积 增大和行间封垅，覆盖降温效应的减弱，覆盖处理小麦生长好于对照，地上部生物量迅 速增加。 经济产量与经济效益是作物生产的目的，而投入与生态效益越来越成为重要方面， 这也就是免耕技术得以推广应用成为可能。 大多学者认为免耕有利于提高产量。 薛坚等 （ 20xx）综合全国 60 多份试验资料，在大 多数情况下，秸秆还田增加了作物产量，幅度 为 － %－ %，平均增加了 %。 朱自玺等（ 20xx）免耕覆盖有利于提高产量，不论何时覆盖和覆盖量为多少，凡是施行覆盖的麦田，其产量均比未覆盖的为高。 张志国等长 期（ 1970－ 1994 年）免耕覆盖玉米试验结果显示平均 25 年产量免耕覆盖略高于传统耕作。 在经济效益方面，免耕有利于提高经济效益，一是提高产量；另一方而是免去了拉 运秸秆、沤肥、运肥、耕耙和中耕除草等作业，减少生产成本，二是可以减少机械、农 机具等的投资，节约能量和劳动力。 三 、免耕技术管理系统 作物生产系统包括全部生产期间涉及的诸多方面，如环境条件、能量、物质的投入 和管理措施等。 为达到最佳效果，系统里的每个组成部分都发挥自己的作用，同时与其它 组成分相互关联。 如下图所示，任何一个因素的处理都会影响免耕生产的综合结果。 因 此，免耕是一门综合技术。 图 1 免耕管理系统 土壤管理 免耕系统中的土壤管理是非常重要的，是任何农业生产系统的基础。 有些土壤性状 是可继承的，如土壤质地、坡度和排水状况。 耕作和栽培措施很难改 变它们。 其它土壤 性状则深受栽培耕作措施的影响，像土壤结构、土壤有机质、土壤水分和土壤生态等，免 耕通常会改善这些性状。 通过调节土壤管理实践、改造播种机械或随时间延续，以前不 适应免耕的土壤也可能适合免耕。 经过 10 年或更多的时间，土壤性状将发生本质的改变， 形成更厚且结构稳定的耕作层。 长期免耕使土壤恢复到草地和林地土壤状态。 轮作 在免耕系统中轮作在防治病虫害和杂草上尤为重要。 在免耕下作物轮作有其特殊性 适当的作物轮作可以打破虫和病的发作周期，阻止杂草的滋生。 作物轮作给土壤重建和 保护其肥力提供了机会。 不同作物对其成长环境的影响不同，例如大豆的残留物有助 于 耕层土壤温度提高，豆科作物绿肥则可形成稠密的地表覆盖面并可增加土壤氮素。 秸秆管理 不同作物残留物的管理有其各自特点。 如玉米残留物要求播种机要有足够的切割能 力，以保证播种质量。 麦类和大豆的秸秆则要求收获时要保证均匀铺撒于田间。 同时也 必须考虑残留物的数量。 美国保护性耕作工作者认为，保证作物生长期间地表秸秆覆盖 率不低于 30%的耕作管理措施才能称得上是保护性耕作，收获后留在地表的残留物覆盖 率应是：玉米 85%，冬小麦 95%，大豆 30%，青贮玉米 5%。 免耕机械 免耕 品种 机具 耕作措施 秸秆管理 作物覆盖 土壤管理 营养管理 除草 轮作 实施保护胜耕作，免耕机械的使用是关键，为确保免耕成功，选择合适的免耕机具和 配件至关重要，由于免耕播种是一次作业，免耕设备必须能切割残留并移动多余的残留 物：疏松播种带，确保种子和土壤的良好接触，能够同时施用其它材料，如化肥和农药：适 当埋土和镇压。 病害管理 合理的土壤管理可以减少病害的发牛率：处理种子，防止种子腐烂和受潮：合理轮作 可以打破病害的发病周期；轮作对免耕下的经济作物抗病更为重要：选择适合当地生长 条件的耐病和抗病品种：好的营养管理有助于防病和抗病。 杂草防治 使用没 有混杂的种子资源，控制农田周同的杂草源。 定期观察和记录田间的杂草情 况，防止可能的杂草向周边农田扩张。 适时轮作可以预防杂草，转换除草剂类型而使其效 率提高，收获后使秸秆残留物均匀散布于地表，有助于形成一个连续的地面覆盖层，以此 减低杂草发芽和立地的机会。 测土配方施肥技术规程 一、测土配方施肥的定义 测土配方施肥是以养分归还学说，最小养分律、同等重要律、不可代替律、肥料效 应报酬递减律等作为理论依据，以土壤测试利肥料田间试验为基础，根据作物需肥规 律， 土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氪、磷、钾及中、微量 元素等肥料的施用数量，施肥时间和施用方法的一种施肥技术体系。 二、测土配方施肥的指导思想 以科学发展观为指导，实现 “ 三增一改 ” （粮食增产、农业增效、农民增收和改善 农业生态环境）为目标，以水稻、玉米、小麦、油菜、洋芋等作物为重点，通过发放配 方施肥建议卡或提供 配 方肥料的形式，全面推进测土配方施肥工作。 提高科学 施 肥技术 的入户率、覆盖率、贡献率和肥料利用率，促进农业科技推广应用。 三、测土配方施肥遵循的 原则 实施测土配方施肥应遵循三条原则：一是有机肥与无机肥相结合的原则，以有机肥 料施用为基础。 二是大量、中量、微量元素科学配方，合理施用。 三是用地与养地相结 合，投入与产 出 相平衡。 四、测土配方施肥的程序 （一）肥料效应田问试验 采用 “ 3414” 试验方案，即氮、磷、钾 3 个因素， 4 个水平， 14 个处理。 通过试验 摸清土壤供肥能力、作物对养分吸收量和肥料利用率等基本参数，建立作物 施 肥模型， 为施肥分区和肥料配方设计提供依据。 （二）取土化验 按 80— 150 亩 采集 1 个土壤农化样品 （ 取 样深度 0— 20cm） 进行检测。 主要检测项 目： PH、 N、 P、 K和有机质、 Zn、 B等元素，以及土壤质地、容重等。 通过取土化验掌握 养分供应量。 （三）肥料配方设计 肥料配方设计首先要确定氮、磷、钾养分的用量，然后确定相应的肥料组合，通过 提供配方肥料或发放配方施肥建议卡等形式指导农民施用。 肥料配方设计常采用养分平 衡法。 即： 作物单位产量 施肥量（ kg/亩） ＝ 作物单位产量养分吸收量 目标产量一土壤测试值 有效养分 校 正系 数 肥料中养分含量 肥料利用率 目标产量以三年平均产量为基 础，按 10— 15%的递增率计算；作物单位产量养分吸 收量通过植株分析化验获得；肥料利用率通过田间试验得出。 （四）施肥分区与配方肥料生产 施肥分区 以肥料配方设计为基础，综合考虑行政区划、 土 壤类型、 土 壤质地、气象资料、种 植结构、土壤养分空。