土壤耕作概念

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土壤耕作概念范文第1篇

关键词：玉米 ；种植；技术

中图分类号：S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170133102

1 玉米保护性耕作技术的概述

1.1 玉米保护性耕作技术的概念

保护性耕作技术在国际上是较先进的农业技术，节本增效，可持续发展是农业的发展方向，而保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。

1.2 玉米保护性耕作技术与传统耕作的区别

与传统的耕作相比保护性耕作在农作物收获之后，根茎大部分留在田里，保证农田的土壤肥力，抵御风蚀水蚀等侵害土壤，还能通过免耕、少耕等来减少耕地次数，降低生产成本，提高农作物产量，通过喷洒化学试剂或者机械除草来提高劳动效率，取消铧式犁耕翻，实行免耕或少耕，通过节本增效的方式逐渐实现农业的可持续发展。

1.3 玉米保护性耕作技术优势

提高劳动率，增加农作物产量。保护性耕地使得土壤中的营养丰富，有充足的肥力，土壤的各项指标达到最佳标准，这种情况下可以使农作物的产量提升几个百分点，保护性耕地技术可以使得相同品种，相同土地，相同施肥量的耕作增产。

减少生产成本和投入。保护性耕作在农作物收获之后，根茎大部分留在田里，这样减少了整理土地秸秆的时间，提高了肥力，减少农肥的投入，节约了资金，少耕、免耕方法减少了整地、打垄、中耕等作业环节。

有效抗旱。这种耕作方法容易储存土壤水分，在伏旱季节能够较少水分的蒸发，有明显的抗旱性。

2 吉林省玉米保护性耕作技术的发展

玉米在东北是主要的农业作物，尤其是吉林省玉米产业是该省的产业支柱，吉林中部玉米种植比较广泛，吉林省年种植玉米面积高达230万hm2左右，因此研究玉米的耕种技术对于吉林省有重要的意义。

2015年吉林省的区域化种植和机械化种植不断推进，吉林省农业委员会对从事玉米种植的农户示范区讲解了保护性耕种的技术，还统一组织编写了玉米保护性耕作技术规程及相关的培训资料，免费发给各地区。到现在为止，基本已经形成规模，并且应用机械化生产。下面来看看吉林省玉米保护性耕作技术的具体发展。

2.1 制定保护性耕作技术的发展策略

针对吉林省的土地状况，耕种技术，播种时间，生产收获时用的技术方法，制定一套切实可行的技术推广方法，在资金上给予农民补贴，慢慢的改变他们的耕作习惯，认可该项技术。

2.2 加强技术宣传和实际培训

在科技飞速发展的今天，各种新媒体的应用，为玉米保护性耕种技术的推广奠定了基础，有效的推广能够使人们深刻的认识到这项技术的重要性，让人们从思想上认识到保护耕地的重要性，通过微博微信等新媒体集合广播电视报纸等传统媒体的宣传。技术的实际培训是很重要的，培训和实践可以使得农户真正的掌握技术的核心，以及给他们带来的好处，并将这种方法主动的推荐给其他的人。

2.3 农机和农业技术的结合

玉米的保护性耕作技术中要与工程技术、生物技术等结合，加强对各项指标的监管和研究，在农机方面现代化的机械技术有助于提高劳作效率，进一步推广保o性耕种技术，针对不同地质条件找出合适的发展之路，在完善农机和农艺的结合，推进我国农业健康可持续发展。

2.4 加强政策扶持

吉林省政府根据国际出台的保护性耕作项目的政策，通过土地的流转，合作社的建立，农户的融资为主的多元化融资渠道，用政策来带动保护农业耕地，这项技术也是保护耕地政策的一种。

3 结束语

通过对玉米保护性耕作技术的分析和认识，吉林省对于玉米保护性耕作技术的推广还存在很多的问题，通过玉米保护性耕作技术的认识和学习，逐步制定了相应的推广措施，并且取得了较好的效果。所以，吉林省对于玉米保护性耕作技术要加强宣传力度，在全省逐步推广玉米保护性耕作技术，为农业可持续发展开辟全新的途径。

参考文献

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土壤耕作概念范文第2篇

1.1地膜覆盖技术的基本概念

地膜覆盖技术是目前面向旱区农作物节水工程作业的针对性技术，它的主要功能就是有效减少土壤内部水分蒸发与无度流失，最大程度实现农田保墒。其具体做法就是在地表覆盖塑料薄膜，保证土壤中水分不会轻易被蒸发到空气当中，切实确保塑料薄膜内湿度，进而实现对土壤耕作层中温度、湿度、水分、肥料等外在条件的有效保护，同时也能做到对土壤内部物理环境的良性改善，在这种综合保护环境下，农作物就能实现正常生长，达到增产增收的农业发展目的。相比于农业机械旱作节水技术操作方式，地膜覆盖技术不但是农业机械工程技术的一种全面革新，也是对技术操作简易性、高效性的有效改善。它能够适用于多种旱区农耕技术，以确保地方达到农作物增产增收的目的。当然，该技术方法也存在一定缺点，比如它由于长期覆盖薄膜就导致了农田无法实施大面积灌溉，可能影响到农作物的后期种植处理工作。为此，许多地区也将农业机械工程技术与地膜覆盖技术有机融为一体，希望达到再一步的技术革新，确保新技术对旱区农业节水作业的进一步改善[1]。

1.2某地区的玉米地膜覆盖农业机械工程技术应用

以某地区的玉米耕作为例，该地区整体上光温资源相当丰富，但年均降水量仅有317.9mm，蒸发量却达到2500mm，为年降水量的8倍左右，属于典型的半干旱地区。该地区由于受到春季干旱及早霜影响，所以在露地条件下玉米种植存在一定阻碍，难以成熟，在特别严重干旱年份还容易遭受大量的玉米减产甚至绝收问题。自2015年开始，该地区大力推广地膜覆盖综合技术，希望达到玉米旱作综合节水目标，到目前为止，该地区已经通过该技术覆盖了全地区32万亩的玉米耕种面积，并取得了良好农业成效。下文将主要介绍该地区利用地膜覆盖综合节水技术配合农业机械工程技术所实现的玉米良性种植过程。1.2.1精细整地技术玉米种植前的精细整地技术主要在春季进行，考虑到春季昼消夜冻问题，所以选择坡度为15℃~20℃左右的地块来进行扦插作物残留根及秸秆的情理工作，同时也要做到有效清理残留地膜和破碎田间土块，做到田间表面平整。1.2.2耕地覆膜技术利用大型耕地机械在春季昼消夜冻时期进行玉米农田的全面起垄覆膜，同时实施机械化复式作业，达到最大限度保墒目标。在机械设备操作过程中，要保证起垄覆膜中小垄的两面沟距离在40~50cm左右，而大垄两边沟则要保持间距在80cm以上，可以考虑在垄后两角位置各加入一个浮土器，进而提高覆膜技术效果及作业效率。在操作过程中，要保证地膜的宽度在1.2~1.5m左右，而厚度保证在0.01m左右。如此操作可以保证膜厚度保墒提温效果良好，且更利于残膜处理。一般来说，耕地覆膜技术要在春季4月中旬到下旬前完成，在覆膜之后利用打孔机配合细铁丝头为垄沟做成集雨渗水孔，确保播种过程中将无效降雨转化为有效降雨。再者，可以考虑利用改制后的铺膜机对玉米耕地进行W型沟垄雨铺膜，并同时在此基础之上来辅以高效立体化玉米作物种植模式，也能充分发挥农业机械工程的节水效应，大幅度提升耕地覆膜技术效率和旱地玉米种植效益。2016年，该地区全年采用了“旱地全膜双垄沟播”技术，其玉米亩产普遍达到900kg以上，其中核心攻关技术田亩产量更超过1200kg，实现了地方旱作玉米地膜覆盖综合节水与全程机械化、标准化高效生产双目标[2]。

2机械化深松技术应用分析

机械化深松技术目前是保护性耕作技术体系种的关键内容，它也是目前我国农业部与地方各省所重点推广的农业机械化技术。

2.1机械化深松技术的基本作用

机械深松主要利用不同动力机械配套设备来完成农田整地工作，做到土壤疏松、犁底层打破，实现对雨水入渗速度与数量的有效增加，同时做到径流及水分蒸发损失有效减少。考虑到机械深松只是松土而不是翻土工作，所以作业后也能确保耕层土壤不乱，拥有着相当小的动土量，非常适合于那些浅层土及不宜耕翻作业土壤的有效深松。在旱区耕作作业中，机械化深松的蓄水技术已经相当成熟，它能够做到有效改善土壤蓄水保墒能力，并大量接纳天然降水，甚至可以建立土壤水库，解决旱区农业生产中各种问题，以下具体阐述以下机械化深松在旱作节水耕作过程中的各项技术要点。

2.2机械化深松作业的技术要点

2.2.1作业标准阐述

一般来说，机械化深松作业的作业方式主要利用大型机械配合复式整地机组带深松铲来实现对土壤的深松与深翻作业。而在作业质量标准方面，则要求深松达到深、细、平、实4大效果。通常深松整地的实际深度都要达到30~40cm左右范围，且深松整地一定要做到土壤细碎和田面平整，确保没有漏耕、耕地深浅不一致（上实下虚）等问题的出现，要确保播种状态始终保持良好，以切实达到旱作保水保墒目标。

2.2.2作业技术要点分析

首先，机械深松作业一定要根据实际的土壤墒情、耕层质地来进行针对性调整，基本要确保耕层下无石头、树根等硬物，如果耕层质地条件合适，可考虑适当的深层深松，反之则要进行浅度深松。其次，要根据旱作节水作业季节来分析土壤含水量程度，如果土壤含水量相对较高且土壤相对较为粘重，如此地块是不适合深松的，更不能采取全方位深松作业，这样能够有效防止第二年耕作出现耕地坚硬板结垄条结构。深松深度要依据不同的耕作、节水目的和不同的土壤来展开并确定。比如说在渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱方面，其机械化深松松土深度就应该保证在40~60cm左右为最佳。一般土壤耕层可以选择30~40cm的松土深度，且这一标准不能小于25cm，这样也有利于土壤水库的形成。最后，机械化深松作业主要提倡在秋季全方位展开，确保耕层深松具有一定深度，而夏季则主要以局部深松为主，不宜对大面积耕层进行整地深松[3]。

在旱作节水农业作业实施过程中，传统技术是存在一定局限性的，因此地方农业一定要做到敢于突破创新技术，基于传统技术基础上结合新技术，并配合农业机械设备来促进旱作节水作业的合理化，以达到最终的农业旱作的经济高产化成果。

作者:高云峰 单位:莱阳市河洛镇农机站

参考文献

[1]高继平.旱作节水农业机械工程技术创新[J].北京农业，2014(33):228-228.

土壤耕作概念范文第3篇

关键词：高垄；膜下滴灌；技术参数；水盐运移研究

覆膜种植是一种新型的农业种植技术，而滴灌是一种农业节水灌溉技术，将滴灌节水技术与覆膜种植技术集成创新，开发出了高垄覆膜营养液滴灌栽培技术，为有效改良贫瘠土壤、开发利用盐碱地和次生盐碱地开辟了一条新途径。与普通滴灌技术相比，高垄覆膜营养液滴灌栽培技术通过对滴灌技术参数的合理设置，可大大减少棵间蒸发量，抑制盐分上移，有效淋洗盐分，降低返盐程度，为作物主根系创造一个良好的水盐环境[1]，而且节省肥料，降低环境污染。

近年来，该技术在江苏太仓、新疆吐鲁番、山东泰安等地的示范推广表明，高垄覆膜营养液滴灌栽培效果显著，与常规土壤栽培相比，节肥45%左右，节水30%～50%，增产15%～30%。本文主要从高垄的大小与形状、营养液滴灌浓度、滴灌频率等技术参数，及膜下滴灌条件下土壤水盐运移的研究等方面进行了综述，以期为盐碱地及次生盐碱地的进一步开发利用提供新的方法和理论。

1 高垄覆膜滴灌的技术参数研究

高垄覆膜全价营养液滴灌制度的运行特点为全生育期适宜灌水4~5次，通过定时器控制滴灌量和滴灌频率；滴头流量为1.7 L/h，滴头间距30 cm；苗期每株每天滴灌晴天为360 mL，结果初期

540 mL，结果盛期630 mL，每次滴灌历时3 min，早晚各1次，其余在10：00~15：00；阴雨天可适量减少滴灌量或不滴灌[2]。

1.1 垄的大小和形状

高垄为根系生长提供了一个与周围土壤隔绝的环境，滴灌间期内，只存在地下土壤的返盐，大大降低了返盐程度。由于土壤只作为载体，考虑到高垄膜下滴灌条件下土壤的水盐运移特征，垄的设计应满足滴灌期内最大程度的洗盐和最低程度的返盐，同时还应考虑土地的生产效益问题。尤秀娜等[3]以黄瓜为试材，根据膜下土壤水盐迁移特征，探讨得出黄瓜生长最适单行栽培的垄顶部为平整的半圆柱形，底宽35 cm、顶宽15 cm、高25 cm。

1.2 滴头间距

利用高垄覆膜营养液滴灌开发利用盐碱地，每个滴头所淋洗的盐分以滴头为中心向四周迁移，故在湿润体边缘盐分含量最高。在布设滴头时，使湿润体进行交叠，从而使两湿润体相遇后形成零通量面，迫使零通量面附近的水分垂直向下运动，并使两滴头中间部分的盐分向下迁移，沿种植方向形成压盐带，以利于作物正常生长。一般滴头间距可设为计划湿润深度的2/3[4]。实践证明，用滴灌进行频繁灌水情况下，滴头形成的淡化带深度，对于一年生作物可达30~40 cm；而对于多年生作物如葡萄，可达80~100 cm[5]。高垄、滴灌的滴头间距（即株距）设置为30 cm时，能使根区土壤的含盐量保持在滴灌水本身的含盐量范围内。

1.3 营养液滴灌浓度

高垄覆膜滴灌栽培的营养液采用本公司研制的瓜果类蔬菜栽培通用配方，用pH值6.5~7.2的自来水或雨水来配制。一般将配制好的营养液装入贮液池或贮液罐内，用灌溉机或水泵抽水滴灌。在高垄膜下滴灌过程中，当合适浓度的营养液滴入土壤时，因重力和毛细管作用，会在滴头附近形成一个倒漏斗状的浸润区域，将该区域土壤中的一些可移动离子（包括有益和有害离子）淋洗到土壤耕作层以下[6]，在根系周围形成一个营养元素齐全、配比合理、水气充足的土壤环境区域。

大多数作物适宜的EC值为0.5～3.0 mS/cm，最高不超过4.0 mS/cm，过高易造成土壤盐分的积累，过低则不能满足作物的正常生长需要。王佳倩等[1]以春秋王黄瓜为材料，研究发现，EC值2.5 mS/cm为黄瓜栽培的最适浓度。在此浓度下植株生长健壮，有较好的品质和较高的产量，且具有减缓土壤次生盐渍化的作用。尤秀娜等[7]通过研究在次生盐碱地上利用高垄、覆膜滴灌全价营养液栽培黄瓜，发现1/2标准计量浓度是最适浓度。在此浓度下黄瓜产量最高，而且可以显著降低黄瓜果实内的硝酸盐含量。若采用不同生长阶段滴灌不同浓度的全价营养液，则在苗期用1/4标准剂量，结果初期用1/2标准剂量，结果盛期用标准剂量。这样既不会浪费肥料，又不会影响植株的生长。

1.4 滴灌频率

高垄膜下滴灌栽培，通过定时器控制滴灌量和滴灌频率。一般的土壤，定植初期滴灌清水，待缓苗后以不同浓度的全价营养液处理。以黄瓜为例，4叶1心前每株滴灌140 mL/d，4叶1心至结果初期滴灌320 mL/d，结果初期至盛期滴灌500 mL/d，结果盛期开始滴灌600 mL/d。滴灌在每天9：00～15：00进行。植株缺水时滴灌清水，阴雨天可适量减少滴灌量或者不滴灌。

若是盐碱化土壤，首先滴灌清水，将土壤中可移动离子淋洗到下层土壤，然后滴灌全价营养液，使耕作层内含有适宜的全价营养成分；若是瘠薄土壤，则可直接灌溉全价营养液。等土壤含水量低于30%，稍微疏松后，就可以播种或定植作物，定植后要再滴灌1次营养液；待缓苗后，根据土壤的干湿情况滴灌营养液。但苗期1周最少滴灌1次，生长盛期每天滴灌1～2次，滴灌量依作物而定。

柴付军等[8]研究发现，盐碱地膜下滴灌时的灌水频率对棉花生长有积极的影响，高频灌溉的果枝数和单株成铃数均高于低频灌溉。在灌水量相同的情况下，高含盐量土壤花铃期高频滴灌时，棉花增产28%，而对于低盐土，灌溉频率对产量没有显著影响。

1.5 淋洗效果

膜下滴灌能减少盐分对作物的伤害；高垄覆膜种植有利于抑制土壤积盐，尤其是抑制表层土壤的积盐[9]。因此，采用高垄覆膜全价营养液滴灌，能够有效淋洗盐分、降低返盐程度。此外，高垄膜下滴灌为“勤灌”，灌水次数多、频率高，具有稀释土壤盐分浓度的能力，可以将盐分迁移到作物根系层以外区域，从而避免了作物叶面盐分积累的损害[4]。

王全九等[10]研究表明，覆膜种植能够显著抑制土壤盐分，土壤盐分含量比常规不进行覆膜种植的可减少26.65%。尤秀娜等[7]通过研究高垄覆膜滴灌全价营养液对次生盐碱地种植黄瓜的影响，发现在栽培结束后，盐碱土土壤EC值下降，表明高垄覆膜膜下滴灌能充分淋洗盐分，不会对植株生长造成盐胁迫。采用该栽培技术，可以有效地开发利用次生盐碱地。

2 膜下滴灌水盐运移的研究

2.1 膜下滴灌水盐运移规律的研究

高垄覆膜营养液滴灌条件下土壤水盐运移实质上是点源水盐运移，包括点源水分运移和盐分运移。在盐碱地的滴灌条件下，土壤中盐分的运移一般包括表土盐分的淋洗脱盐和土壤盐分随着水分的再分布而迁移两个重要过程[10]。膜下滴灌水盐运移规律表现为：在水平方向上土壤盐分向滴灌作物生长区域的两侧运移并积累在作物行间的土壤表层；在垂直方向由于土壤常保持一个湿润状态，土壤溶液浓度较高，土壤盐分稀释，盐分浓度下降，耕作层盐分含量降低，土壤盐分向耕作层以下运移并发生聚积[9]。

滴灌条件下水盐运移规律研究在国外已进行多年，并取得了一些有价值的成果。Bresler等[11]利用试验和数值模型模拟研究了滴灌条件下土壤水盐分布的一般规律，点源滴灌时，滴头下土壤盐分向各个方向增加，土壤盐分分布随着滴头流量、灌水量和土壤质地而变化。盐分的运移与土壤含水量关系很大，在滴头附近，土壤含水率大，盐分浓度低；湿润峰内侧盐分浓度高，而在湿润峰以外土壤盐分浓度不变[12]。Mmolawa等[13]对有无作物栽培的情况下的滴灌土壤盐分的运移作了比较，发现有作物种植时，土壤盐分浓度高于无作物栽培时的浓度，表明作物根系吸水对土壤盐分运移的影响较明显。

国内滴灌条件下水盐运移规律的研究也取得了一些成果。李光永等[14]研究表明，地表滴灌湿润圈随着滴头流量的增大而增大，且湿润圈内相同位置的土壤含水量也随流量的增大而增大。滴头流量和土壤初始含水量增加，地表积水范围增大，湿润体垂直距离减小，滴头附近含水量增加，利于土壤盐分淡化；灌水量增加，湿润体的范围增加，利于土壤盐分浓度的淡化[15]。土壤表层含盐量随灌水矿化度增加而增加，用微咸水灌溉会导致土壤表层盐分不同程度的积累[10]。点源滴灌条件下，当滴头流量大于土壤入渗速度时，土壤表面出现积水区并向四周扩展，促使土壤湿润区水平运移速度增大，而垂直运移速度相应减小；相反，当滴头流量小于土壤入渗速度时，土壤表面积水区很小或者不出现积水区，湿润区垂直运移速度比水平运移速度快。而当滴头流量不变而滴水量增加时，土壤入渗速度随时间而降低，其入渗速度逐渐小于滴头流量，土壤湿润区的水平运移速度加快[16]。

2.2 土壤盐分与有关离子的研究

采用高垄覆膜全价营养液滴灌栽培，可以把背景土壤中可移动的离子（有益及有害离子）淋洗到土壤耕作层以下，使耕作层为作物提供营养元素齐全、配比相对合理的生长环境[1～3，7]。全价营养液的浓度是按照植株不同生育期对养分的需求确定的，并且全价营养液中不含Cl-、HCO3-和Na+等不易被灌溉水分淋洗的有害离子[17]，因此，灌溉结束后，不会对土壤造成毒害。

王振华等[18]通过膜下滴灌分析了不充分供水条件下3 种流量和 4 种灌水温度对SO42-、Na+、Cl- 和Ca2+运移的影响。试验表明，4 种盐分离子的活性在湿润土体中均受到灌水温度的影响，且活性随灌溉水温的提高而增强，相应的运移能力也有增加的趋势。丁新利等[19]研究表明，在覆膜条件下，Cl-在土壤含盐量中的比重减少，而SO42-比重增加，表明膜下滴灌Cl-的迁移速率比SO42-快，在脱盐过程中上层土壤中的Cl-比SO42-向下迁移数量多，因此覆膜具有抑制盐分上移，减少和降低耕层土壤有害盐分的作用。

3 高垄覆膜滴灌技术的应用研究

高垄覆膜滴灌技术结合了膜下滴灌技术与覆膜栽培技术，具有增温保墒、抑制株间蒸发、避免水分深层渗漏、节水节肥、增产增效等特点；还可改善土壤水、气、热等特征，进而改善土壤质量，使其更利于作物生长及根系分布[20~22]，从而提高了水肥利用率和改善蔬菜品质，避免施肥不合理造成营养过剩和盐分积累等，从而达到省工、省力和环保栽培的目的[23]。

膜下滴灌能使根系密度增加、茎秆变粗、叶面积指数增大、早熟[24~26]、增产[27，28]。此外，Bhella等[29]还发现土壤的增温可增加根系吸水量。

与露地栽培相比，高垄覆膜滴灌全价营养液栽培的黄瓜产量、果实维生素C、可溶性糖和有机酸含量均略有提高[7]。太仓农业园区的栽培示范表明，高垄全价营养液栽培的番茄生长势较强，植株生长发育较好；在整个生育期内，植株自第一花序开始至拉秧生长量均显著高于传统滴灌栽培，茎秆粗壮，叶面积较大，植株生长健壮，各花序开花时间较早，成熟期提前。与传统的土壤栽培相比，总产量提高45%左右，节水节肥达到40%以上，增产20%，栽培效果十分显著，具有很好的推广应用前景。

4 问题与展望

高垄覆膜营养液滴灌可以有效解决传统设施生产模式造成的土壤次生盐渍化、土壤结构被破坏等问题，对促进我国设施生产与环境和谐可持续发展有重大意义。但是高垄、膜下滴灌是局部灌溉技术，其土壤湿润范围小，对作物根系分布和根系结构有一定的约束，对作物根系吸水会有影响，因此，该技术并不能够完全治理盐碱地，但是合理的滴头流量、滴水量和灌水制度组合可以使滴灌技术在作物根区形成一个低盐区，有利于作物的生长。

近几年来国内外对膜下滴灌的研究取得了一定的进展，但对于高垄覆膜滴灌技术的相关研究还甚少，尤其是水盐运移等方面。随着高垄覆膜全价营养液滴灌技术的深入研究与应用推广，将会获得更多实际应用参数指标和完善的栽培技术规程，使该技术更加的成熟，为设施次生盐渍化土壤改良及次生盐碱地设施蔬菜栽培工作奠定坚实基础。

参考文献

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土壤耕作概念范文第4篇

【关键词】土壤；土壤肥力；表征指标

土壤作为植物生产的基地、动物生产的基础、农业的基本生产资料、人类耕作的劳动的对象，与社会经济紧密联系，其本质是肥力。土壤肥力也正是土壤各方面性质的综合反映，体现了其在农业生产和科学研究中的重要地位。土壤肥力的高低直接影响着作物生长，影响着农业生产的结构、布局和效益等方面。土壤肥力是土壤的基本属性，是土壤物理、化学和生物性质的综合反映，也是影响作物生长发育和产量的关键因素之一。早在1840年李比西提出的“矿质营养学说”，为土壤肥力研究奠定了基础。迄今为止，尽管有人围绕着土壤质量取得了一些重要研究进展，但有关土壤肥力的理论研究都在各自学科的研究方向上徘徊，没有将土壤化学、物理和生物等相关学科统一起来形成公认的、一致性的定量化评价指标来进行表征土壤肥力。所以，及时了解分析和跟踪国内外土壤肥力指标研究的最新进展，对解决土壤肥力研究的实际性工作和使之为现代农业的可持续发展服务具有重要意义。

1 土壤肥力

1.1 土壤肥力概念

土壤肥力是指土壤为植物生长提供养分、水分以及优良环境条件的能力，它是土壤各种基本性质的综合表现，是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征，也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础[1]。

1.2 土壤肥力分类

土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力。自然肥力是指在自然因素（生物、气候、母质、地形及时间等）的综合作用下，土壤产生和发展起来的肥力，未经耕种的自然土壤只具有自然肥力。人为肥力是人类在利用土壤进行作物栽培的过程中，通过对土壤耕作、施肥、排灌及土壤改良等农业技术投入所创造的肥力。土壤所具有的自然肥力与人为肥力的综合被称为有效肥力，也称为经济肥力。

1.3 影响土壤肥力的因素

1.3.1 化学因素

化学因素是指土壤的酸碱度、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。

1.3.2 养分因素

养分因素是指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素，这主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。

1.3.3 生物因素

生物因素是指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：一是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；二是进行腐殖质的合成作用，增加土壤有机质的含量，提高土壤的保水保肥性能；三是进行生物固氮，增加土壤中有效氮的来源。

2 土壤肥力表征指标

目前，国内外尚没有一个反映土壤本质特征的、综合的土壤肥力指标（SFI，soil fertility index）的理论体系。用土壤生产力的水平或土壤的一些理化性质的数量化特征来表征土壤肥力水平都有一定的局限性。土壤肥力综合指标有四类：（1）土壤营养（化学）指标：全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量、碳氮比（2）土壤物理性状指标：质地、容重、水稳性团聚体、孔隙度（总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度）、土壤耕层温度变幅、土层厚度、土壤含水量、粘粒含量（3）土壤生物学指标：有机质、腐殖酸（富里酸、胡敏酸）、碳、微生物态氮、土壤酶活性（脲酶、蛋白酶、过氧化氢酶、转化酶、磷酸酶等）；（4）土壤环境指标：土壤 pH值、地下水深度、坡度、林网化水平[2]。

2.1 土壤物理指标

2.1.1 土壤质地

土壤颗粒组成是指土壤中大小不同的各级土粒的比率，它是反映土壤物理性质的一项重要指标，如土壤耕作难易、养分和水分保蓄能力、孔隙组成、通气性、持水性、透水性、水分运动及土壤气体和热状况等都在很大程度上受土壤颗粒组成的影响。土壤矿质颗粒的组成状况及其在土体中的排列，对土壤肥力起着决定性影响，土壤颗粒形状与大小各异的土壤结构，反映出一个不规则的几何形体和不同的土壤肥力基础，粒级越小，粒间孔隙小，吸水易膨胀，可塑性、粘着性、粘结性和保水保肥性越强，营养元素越丰富。余东山（1997）等研究表明，土壤颗粒组成与土壤的保肥及供肥能力有关，影响着有机质含量。不同土壤颗粒组成，肥力水平不同，团聚体的大小不同，所以土壤颗粒组成也是评价土壤肥力的重要因子之一。

2.1.2 土壤结构体

不同土壤的团粒结构，依土壤种类、特征和性质等限定性因子的不同而代表SF的水平不同，所以至今仍未报道过表征SF定量化的团粒结构指标，仅用粘粒含量、团聚体的稳定性和其粒径的比例等与其他SFI的相关性表征SF的高低。

研究表明，有良好团聚体结构的土壤，不仅具有高度的孔隙性、持水性和通透性，而且在植物生长期间能很好地调节植物对水、肥、气、热诸因素的需要，以保证作物高产。不同粒级的微团聚体对养分吸收者与释供的不同作用与其适宜的组合决定土壤肥力的高低，因此，不同肥力水平的土壤及各粒级微团聚体的有机质含量和腐殖质的结合形态的研究为解释土壤肥力水平的差异以及揭示土壤肥力的实质提供依据。土壤微团聚体及其适宜的组合是土壤肥力的物质基础，在对大小粒级土壤微团聚体的组成比例与土壤肥力的关系进行研究时发现[3]，“特征微团聚体”（10μm的微团聚体）的组成比例能比较综合地反映土壤对于水、肥的保供性能，小粒级微团聚体有较强的持水性，而大粒级的有较强的释水性，可作为评断土壤肥力水平的有用指标。

土壤团聚体和水稳性团聚体的状况是影响土壤肥力的一个重要因素，其在一定程度上乃至很大程度上影响土壤通气性与抗蚀性，大团聚体比微团聚体含有更多的C和N，其所含的有机质更不稳定，更富生物体物质和特殊有机质。李小刚等[4]研究表明，随着有机质含量的增加，土壤团聚体的稳定性显著增加，粘粒的分散性显著降低。Capriel等指出，土壤团聚体的稳定性与土壤微生物之间存在明显的相关性。袁可能等[5]研究表明，在直径0.1mm与2～5 mm之间的各级团聚体，其腐殖质总量随着团聚体直径的增大而增大，G1/G2比值则随着团聚体直径的增大而逐渐减小。

土壤分形维数是反映土壤结构几何形状的参数，土粒表面分形维数是反映土壤颗粒表面状况的一个综合指标，而土壤团粒结构粒径分布的分形维数映了土壤水稳性团聚体及水稳性大团聚体含量对土壤结构与稳定性的影响趋势，即团粒结构粒径分布的分形维数愈小，则土壤愈具良好的结构与稳定性。

2.1.3 其他因子

土壤容重、通透性和抗蚀性是间接评价SF的一项重要指标，容重是土壤重要的物理性质，随着剖面深度而增加，能间接地反映SF水平的高低，它不仅直接影响到土壤空隙度与空隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化，也影响着土壤微生物活动和土壤酶活性的变化，同时土壤容重对土壤物理性质如质地、团聚体、土壤结构、通气状况、持水性质和坚实度等影响显著。通透性的改变使得土壤的其他一些物理性质也随之改变，使土壤有机质含量、根系生物量、土壤呼吸、微生物数量及酶活性发生相应的变化。土壤的通气状况直接影响土壤的物理、化学性质，从而影响土壤生物活性。抗蚀性也是间接评价SF的一项重要指标，不同的土壤类型，其抗风、水蚀的性能不同，大量研究表明，通过改善土壤的理化性质，如质地、结构和有机质含量等就可以增强土壤的抗蚀性，减少土壤表面的水土流失，从而逐渐提高土壤肥力。

2.2 土壤化学指标

2.2.1 土壤氮、磷、钾

反映土壤肥力的化学指标较多，如土壤全N含量是评价土壤肥力水平的一项重要指标，在一定程度上代表土壤的供N水平，它的消长取决于N的积累和消耗的相对强弱，特别是取决于土壤中有机质的生物积累和分解作用的相对强弱。无机态N和有机态N反映了土壤肥力水平的暂时与潜在能力，而N的分布状况和土壤对N的固定、释放能力则直接反映出土壤肥力的高低。大量研究表明，随着土壤施N量的增加，生物量也增大，有机质的积累也随之增加；土壤中速效P可表征土壤的供P状况和指导磷肥的施用，也是诊断土壤有效肥力的指标之一，速效K作为当季土壤供钾能力的肥力指标，速效P、K含量一般随黏粒、粉粒含量增加而分别呈减少、增加的趋势，这是反映SF的短期指标。

2.2.2 土壤有机质

土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是N、P的重要来源，由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥性、保水性、耕性、缓冲性和通气状况，还能使土壤疏松，从而可改善土壤的物理性状，是土壤微生物必不可少的碳源和能源，所以土壤有机质含量的多少是土壤肥力高低的又一重要化学指标。从能量利用和经济效益的观点出发，土壤肥力的高低并不只是取决于有机质的含量，主要取决于土壤腐殖质的品质，改善重组有机质中的腐殖质的结合形态，能提高有机无机复合量，使轻组有机质增加而降低原复合度，从而不断提高土壤肥力。腐殖质是SOM的主体，碳水化合物是SOM的主要成分之一，土壤腐殖质与矿物质的结合态可分为3种，即松结态腐殖质、稳定态腐殖质和紧结态腐殖质。土壤结合态腐殖质在表征土壤肥力方面有不可忽视的作用，其结合的方式及松紧度的不同对土壤肥力有很大的影响。研究表明，肥地结合态腐殖质的含量与松结态腐殖质占有机质总量的比例均比瘦地高，稳结合态的比例较小，紧结合态腐殖质的比例肥瘦地大体相当。重组腐殖质中的松结态腐殖质主要是新鲜的腐殖质，它的活性较大，其含量以及与紧结态腐殖质含量的比值是反映腐殖质活性和品质的重要指标。腐殖质的作用在很大程度上取决于腐殖质大量功能团的含量，胡敏酸甲氧基功能团含量的多少是衡量土壤腐殖质化的重要指标，胡敏酸甲氧基含量增加，说明土壤有机质腐殖质化程度加强。Kononova和E.V.Turin认为气候、植被、地形、母质和人为活动等对SOM的转化有其独特的作用。

2.2.3 土壤有机碳

一般认为，土壤有机碳含量与土壤肥力高低呈正相关，随黏粒、粉粒含量增加而增加。土壤有机碳的氧化稳定性，活性和抗生物降解能力是反映土壤碳库的重要指标，对评价土壤有机质和SF状况有重要意义。土壤碳库动态平衡是土壤肥力SF保持和提高的重要内容，直接影响作物产量和土壤肥力的高低，土壤生物活性有机碳库的大小可以反映土壤中潜在的活性养分含量，周转速率可以反映土壤中的养分循环和供应状况。研究表明[7]，土壤微生物生物量C/全N，作为土壤碳库质量的敏感指示因子可以推断碳素有效性，土壤矿化碳与全碳的比值可以指示土壤有机碳活性，土壤难氧化碳与全碳的比值可以度量土壤有机碳的氧化稳定性。土壤的氧化稳定性是可以反映土壤肥力演变的一项指标，而氧化性系数既能反映腐殖质的组成，又能综合地反映所有的有机矿质复合体，还比胡敏酸/富里酸的比值更能反映土壤的生物稳定性。

2.2.4 土壤阳离子交换量和平pH值

土壤阳离子交换量（SCEC）和pH值是反映土壤肥力状况的两项指示性指标，交换剂溶液的pH值是影响SCEC的重要因素，SCEC是由土壤胶体表面的净负电荷量决定的，而有机、无机胶体的官能团产生的正负电荷和数量则因溶液的pH值和盐溶液浓度的改变而改变。研究表明，不同土壤的CEC和pH值明显地影响着土壤有机质、酶和微生物活性等。

2.3 土壤生物指标

2.3.1 微生物指标

土壤微生物是土壤生态系统中养分源和汇的一个巨大的原动力，在植物凋落物的降解、养分循环与平衡、土壤理化性质改善中起着重要的作用，良好的生物活性和稳定的微生物种群是反映土壤肥力的主要动态指标之一。

土壤微生物生物量是表征土壤肥力特征和土壤生态系统中物质和能量流动的一个重要参数，常被用于评价土壤的生物学性质，因为它能代表参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化所对应微生物的数量。研究结果表明，土壤微生物生物量与土壤有机质、全N、有效N之间关系密切，呈极显著的正相关，微生物生物量与速效P之间看不出明显的相关性，这说明土壤中微生物的活动与土壤有机质和氮素营养有关。研究微生物生物量C可以了解土壤有机质状况，进而对SF有一大概的了解。Insam等把作物产量与土壤微生物生物量C相结合研究，结果表明作物产量与土壤微生物生物量C明显呈正相关，并认为土壤微生物生物量C可以作为土壤的一个肥力指标，He等也对此作了一致的报道。微生物生物量C周转期更能说明土壤微生物的活性，可以作为土壤微生物活性和有机质降解速率的潜在指标。大量研究结果表明，凋落物的腐解可以刺激相应土层的土壤微生物活性的增长，微生物量分布与其相应土层的土壤养分的含量相关，总生物量可作为SF的一个指标。

土壤微生物具有景观变异性，而其种群的数量和分布是反映生物稳定性的一个显著特征，并在一定程度上代表了SOM活性。所有的微生物种群数量一般随着土壤深度的增加而降低，其中0～10cm的土层中最多，而真菌数量的降低幅度较细菌高。土壤真菌影响土壤团聚体的稳定性，是土壤肥力的重要微生物指标。土壤微生物的活性表示了土壤中整个微生物群落或其中的一些特殊种群的状态。在免耕的农田生态系统中，微生物活性随土壤深度的变化很大，一般表层土壤中的微生物活性最大，而翻耕的耕作层微生物活性基本相当。

2.3.2 土壤酶指标

土壤酶是土壤中植物、动物、微生物活动的产物，是土壤生物化学反应的重要指标之一，土壤中许多重要的物理、化学和微生物活性物质等，都与土壤酶有着密切的相关性。SEA是评价SF又一重要活性指标，在土壤中主要研究的酶有脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、转化酶和纤维素酶等。土壤脲酶与土壤有机质、全氮、全磷等性质均呈显著或极显著相关关系，可作为土壤肥力指标之一[8]，而Sakorn等认为脲酶活性与土壤任一理化性质均不显著，磷酸酶与P转化密切相关，土壤磷酸酶活性是指示土壤管理系统集中和土壤有机质含量的重要指标；Knowles等认为，在嫌气条件下硝酸还原酶是反消化过程中的一种重要的酶，它的活性比在好气条件下强，催化硝酸盐还原为亚硝酸还原酶，转化酶能催化蔗糖水解为葡萄糖，SEA是土壤生物活性的总体现，反映了土壤的综合肥力特征及土壤养分转化进程，所以它可以作为衡量土壤肥力水平高低的较好指标；Lenhard发现，脱氢酶活性与氧的消耗以及细菌群的活性密切相关；但Sparling发现脱氢酶活性与生物量以及其他生物活性没有相关性。研究结果表明，土壤中一些非专一性和水解性的酶活性作为反映管理措施和环境因子引起的土壤生物学和生物化学变化的指标，在自然生态系统或低投入的农田生态系统中，土壤酶活性或其他生物指标与植物生物产量密切相关，而高投入的系统中干扰无相关性。

Frankenberger和Dick研究了10种土壤中的11种酶，发现碱性磷酸酶、酰胺酶和过氧化氢酶活性与土壤微生物呼吸量和总生物量显著相关，但与微生物平板计数无关，其他研究[9]也证明了土壤微生物活性与脱氢酶、纤维分解酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶活性间的相关性。

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土壤耕作概念范文第5篇

【关键词】 农业机械化 新农村建设 地位 作用

农业机械化在减轻农民劳动强度、增加农民收入与有效转移农村富裕劳动力外出务工、经商办企业及发展二、三产业的同时，在很大程度上还成了建设社会主义新农村的有力推手。为此，国家制定出台了一系列惠农政策，特别是农机购置补贴惠农政策的普及与实施，农民购买与使用先进适用农业机械的积极性更是空前高涨，与此同时，农业机械化也得到了快速的发展，在现代农业和农村经济与社会主义新农村建设中的作用和地位也是越来越显著。

1 农机化概述

1.1 农机化的概念

现代的农业生产包含了种植业、养殖业、加工业、运输业等多种行业和产前、产中、产后等多个环节。从广义上来讲，用于农业生产的机械设备统称为农业机械。也就是说，农业机械化就是用机器来进行农业生产的各项作业，用于农业生产方而的动力机械和配套机具都属于农业机械的范畴。

因此，农业机械就包括动力机械和作业机械两部分。动力机械如内燃机、拖拉机、电动机等为作业机械提供动力；而作业机械即为配套农机具，如土壤耕作机械、播种机械、灌溉设备、收获机械、脱粒机械等直接完成农业生产中的各项作业。二者以牵引、悬挂、半悬挂等方式相连接成为机组，或直接制造成为一个整休，如谷物联合收获机等。

1.2 国内农机化的发展概况

世界发达国家如美国、日本、加拿大、澳大利亚、英国、法国、俄罗斯等国的农业机械和农业机械化事业，由于其起步和发展较早，又有雄厚的经济实力和工业基础，培养的专业技术人才较多，其农、林、牧、副、渔基本上实现了机械化，并正在向更高的水平发展。

主要表现在以下几个方面：（1）农用拖拉机向人马力（100――200马力以上）、减轻重量、四轮驱动等方面发展，能够悬挂十几种配套农机具；（2）扩大农业机械的适用性，一机多用，可以实现一人完成快速挂结，并向联合作业发展；（3）农业机械向宽幅、高速（10KM/h以上）和高生产率发展；（4）利用电子技术和计算机技术来监视、监测、控制和调节农机作业运转情况，并核算作业成本，而且逐步达到自动化；（5）利用新的科学技术和农业系统工程，应用电子计算机制作农机化区别和农林牧机械配套的最佳方案。

2 农机化在新农村建设中的地位与作用

我国地域辽阔、资源丰富、人口众多，而且全国13.57亿人口中有近80%的农业人口，是一个名副其实的农业大国，与此同时，随着农业机械化的又好又快发展，农业机械化在现代农业生产和农村经济建设，特别是社会主义新农村建设中的地位与作用也是更加凸显。

2.1 减轻了农民劳动强度、提高了农民生活质量

斗转星移，随着农业机械的广泛应用和普及，农业机械化不仅得到了快速发展，同时也打破了人们在农业生产上千百年来靠“刀耕火种”的生产方式，将农民从“日出而作、日落而息”与水稻生产“头上烈日晒、脚下水汽蒸、脸朝黄土背朝天”的不堪重负的、繁重农业体力劳动中解脱了出来，走向广大城镇发展二、三产业，使传统的农民变成新型农民和产业工人，并安心在外务工经商赚钱，发家致富。

2.2 降低了农业生产成本、增加了农民收入

农业机械化不仅有效的减轻了农民的劳动强度，同时也降低了农业生产成本，而降低农业生产成本，就是增加农民收入。

2.2.1 农业耕作机械的农机耕作服务为农降低成本助农增收

农机机耕作业不仅减轻了农民的劳动强度，提高了劳动生产率，有效的解决了农民种田耕田难的实际困难。同时，还为农户节省了耕作费用，降低了生产成本。据调查，农业机械每为农民机耕一亩农田收费为60元。而农民若雇人用耕牛来犁耙一亩农田的话，却要花费90元。相比之下，每机耕一亩农田可为农民节约开支30元，且机耕功效高，还可为农民节约劳动用工一个，若按每个劳动日50元的价格计算，又可为农民增加收入50元。由此可知，农业耕作机械为农民每机耕一亩农田，就为群众增加收入80元。

2.2.2 农业收获机械特别是水稻联合收割机的农机收割服务为农降低成本助农增收

在水稻生产中，农业收获机械不仅有效地解决了农民“面朝黄土，背朝天”的“三弯腰”问题，还减轻了农民的劳动强度、增加了农民收入。据调查，联合收割机为群众每机收一亩水稻收费只65元。若群众雇人来收割一亩水稻，至少要花费95元。同时机收还能为群众节约劳动用工2个。相比之下，联合收割机为群众每机收一亩水稻就为群众增加收入130元。

2.2.3 农用排灌机械的农机排灌服务为农降低成本助农增收

农业排灌机械在农业的抗旱救灾中，不仅为农业的抗灾救灾夺丰收立下了汗马功劳，还为农业生产争农时、抢季节发挥了重要作用。我国中部农村某些地区靠古老的龙骨水车来抽水浇田，功效低、劳动强度大，一般一个劳动力用龙骨水车车水浇田每天最多3亩，而一台175柴油抽水机一个小时就能抽水浇田2至4亩。农用排灌机械成了农民离不开、丢不得、少不了，且又不可替代的重要生产工具。同时，农业抗旱机械的抽水排灌服务使农业粮食生产得以保产增产，而粮食增产也就是增加了农民收入。

2.2.4 农业种植机械的机播与机插特别是水稻机动插秧机的机插秧作业服务为农降低成本助农增收

据调查，机插秧作业不仅能省种、省时、省工，达到合理密植，还能争农时抢季节，同时每为群众机插一亩水稻只收费40元，且功效高，还能为群众节约劳动用工2个。若群众雇用人工栽插，则每亩至少要花费90元。相比之下，机插秧每亩又可为农民节约成本增加收入50多元。

2.3 提高了农业生产作业效率

农业机械在为农服务中有效减轻农民劳动强度、明显降低生产成本、大幅增加农民收入的同时，还大幅度的提高了农业生产作业效率。就农业机械化作业与人畜力作业相比，一台中型拖拉机每个工日可翻耕田地50亩，一台中型收割机每个工日可收割水稻40亩，一台水稻插秧机每个工日可栽插水稻30亩；若用畜力耕作，每个工日只翻耕农田2亩；而用人工收割水稻和栽插水稻，则每个工日均为0.5亩。相比之下，机耕是畜耕效率的25倍，机收是人力收割效率的80倍，机插是人工栽插效率的60倍。而且不论是机耕还是机收机插，在质量上都比人畜力作业要高，这就为农业的高产稳产打下了良好基础，同时也为农业生产的规模与效益注入了强大动力，使人们从小农经济的困扰中解脱出来，从事集约化生产和规模化经营已成为可能。

2.4 优化了农业产业结构、促进了农业产业化发展

随着农村经济体制改革的深入和农业机械化的不断发展，农村劳动力积极走出家门经商务工与发展二、三产业，使传统的农民变成新型农民和产业工人，走向广大城市，安心外出务工赚钱。由于大量的农村劳动力外出经商务工，使土地向种田能手或种植大户流转，从而提高了土地的利用率，实现了规模化经营、集约化生产。由于大部分劳动力外出务工经商，许多闲置的土地正向种田大户手中转移。

2.5 增强了农业的抗灾能力、确保了农业增产增收和农村大局稳定

自古来，自然灾害都会给农业生产带来巨大损失，特别是在农业抗旱双抢和春耕大忙季节，不仅大片的农田要翻耕、还要抢收抢种与抢插、以及防汛抗旱同时进行，为确保农业增产增收，农业机械更是为群众春争日、夏争时的忙过不停。积极在季节上抢时间，在抗灾上抢粮食，为现代农业的增产增收做出了积极贡献。

3 结语

回顾过去，总结经验教训。分析现状，现代农业生产和农村经济建设以及社会主义新农村建设离不开农业机械化。展望未来，农业的根本出路在于机械化。因此，要充分抓住国家加大对农业的扶持，特别是加大对农机的扶持力度的大好时机，兴机富农，因地制宜，有选择地大力推进农业机械化的向前发展，为农业增产、农民增收、农村增效以及社会主义新农村建设做出新的贡献。

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