保护性耕作农机设备

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1、保护性耕作农机设备马克·斯塔伯格，布莱恩·麦康奇博士和盖·拉冯德博士加拿大农业与农业食品部由于农作物和畜牧生产的粗放经营管理方式，在中国无论是在湿润还是在干燥的气候条件下，都存在着严重的土壤流失和土地退化现象。这种生产制度包括过度翻耕及整地作业以控制杂草和平整苗床。由于农民大量利用秸杆作为燃料、饲料、草垫，并放牧或者焚烧掉，因而减少了土壤覆盖，导致表土易受侵蚀。流失的土壤是最宝贵的地表土，这通常会降低土壤的肥力。在干燥的气候条件下，这种土壤流失还会加速沙漠化。保护性农业或可持续地利用土壤、水和养分的农作物和畜牧生产方式可作为一种可持续解

2、决方案，以扭转目前中国土壤资源质量下降的趋势。保护性耕作是保护性农业的一个重要组成。保护性耕作是指在地表至少保留30%以上的上一季作物秸杆的一生产制度，并包括耕作、除草剂的使用和降低风蚀和水蚀而采用的各种作物生产方法和原则，以降低土壤流失，从而实现农业可持续发展，同时又可保持或提高土壤的质量及农牧业制度的总体经济活力。加拿大是采用系统性方法来发展保护性耕作以用于农作物生产。对于大型农场，机械化农业设备对保护性耕作的成功实施是非常重要的，但是这种设备可能并不适用于小块农田，因此，在农作物生产制度中，设备的设计、操作和使用必须考虑农作物生产

3、制度的所有方面，包括播种、施肥、除草和收割，从而尽可能保持土壤和水资源，同时又能达到作物生产的最极度经济效益。因此，从事设备设计的工程师必须与其他学科领域（比如上面提到的各个领域）中的专家密切的合作。在加拿大，保护性耕作可以用下面几个特点来描述：1.作物收割后将秸杆粉碎并均匀撒在农田里，或者将秸杆收集起来，但是要在农田里留下足够高的残茬，以保护土壤，防止侵蚀，减少水分的损失，并可保留冬春的雪水，以改进春季土壤水分含量，有利于农作物发芽。2.除了深施化肥外，播种前尽量减少对土壤得搅动。如果秸杆影响到播种时，应及时进行播前处理。3.在作物秸

4、杆严重影响到播种操作时，采用铧式犁或圆盘犁进行翻土。这种类型的操作只能在播种前进行，以尽可能保墒并减少土壤被侵蚀的机会。61.杂草可以用除草剂和作物轮作加以控制。只有在某些特殊情况下才通过耕作来除草，并且，此耕作方法必须能保留地表的秸杆。播种后至少能把30%的上一季作物立茬保留在土壤表面，以保护幼苗，防止土壤受到侵蚀，并保持土壤水分以供作物萌芽之用。这种耕作制度提高了加拿大西部平原地区农户的作物产量和土壤质量，并降低了他们在生产上的经济投入和风险。保护性耕作从上一季作物收割的时候就开始了。要使保护性耕作成功，正确的作物秸杆处理是至关重要

5、。足够的秸杆必须保留在地表上，能提供充分的对水土保护以防止对土壤风和水的侵蚀。在加拿大西部平原上这些秸杆的一部分（每公顷约750公斤，或者每亩50公斤）应该是残茬直立在表土中，尽可能将残茬固定在土壤表面，其余的秸杆可以在作物收割后立即割去，或者粉碎后均匀地分撒在直立的残茬中。对于谷类作物，通常在作物成熟收获时，留茬15至25厘米，同时用安装在联合收割机上的秸杆粉碎机和谷壳分撒机将粉碎的秸杆及谷壳均匀地分撒在收割后的田间。中国现有的收割机通常没有秸杆或谷壳分撒装置。图1是加拿大和中国的联合收割机操作后秸杆分撒情况的比较。图1：加拿大和中国

6、的联合收割机。右边两图显示中国的联合收割机留下的堆成行的秸杆。在保护性耕作制度中，播种是非常关键的。需要考虑的主要细节包括作物种类，土壤状况，施肥的方式，作物残茬量和对动力的要求等。作物种类：每种作物都有一个适宜的播种深度，适宜的播种密度和适宜的作物行距，以达到最大的产量。在中国，理想的保护性耕作播种机能够播种从最小种子像亚麻籽和油菜籽（播种深度为15–25毫米）到最大的种子如大豆或玉米（播种深度为50–80毫米）。根据作物种类、种植地点和生长季节的墒情不同，这种播种机也能满足不同播种行距的需求，如从15至40厘米。但是，无论播的是何种

7、作物，这播种机必须能在整块田里保持一致的播种深度。6土壤状况：土壤中的石块和土壤水分情况和典型的土壤结构都会影响到播种机或开沟器的设计和选择。土壤中有石块，圆盘式或锄式开沟器需具有缓冲功能和仿形设计。究竟是选择锄式还是圆盘式开沟器，这要取决于施肥的方式、播种机的总体成本、常规预计的秸杆量、土壤类型和期望建立的土壤物理状况。缺乏良好结构的土壤会阻碍开沟器正确插入，并且会在播种的犁沟中产生许多大土块，不但使犁沟无法恰当封合而且也无法使种子与土壤有适当的接触。在这种情况下，对沟行土壤进行压实，通常能够提高在旱地耕作制度下作物的出苗率和产量。镇

8、压器的设计宽度应该与种子犁沟的宽度相一致或者大于该宽度，并能在各种不同的土壤湿度情况下工作，同时，当镇压器用做种子深度的控制设备时，它能够对开沟器进行很好的深度控制。肥料：鉴于中国某些被侵蚀的土壤肥力常常比