目录

  • 1 绪论
    • 1.1 作物栽培学的性质、任务和研究法
    • 1.2 作物的起源和起源地
    • 1.3 作物栽培学的演进与发展
    • 1.4 作物的多样性和作物分类
  • 2 作物生长发育
    • 2.1 作物生长发育的特点
    • 2.2 作物的器官建成
    • 2.3 作物的温光反应特性
    • 2.4 作物生长的一些相互关系
  • 3 作物产量和产品品质的形成
    • 3.1 作物产量及其构成因素
    • 3.2 作物的“源、流、库”理论及其应用
    • 3.3 作物品质的形成及其影响因素
    • 3.4 作物产量的潜力
  • 4 作物与环境的关系
    • 4.1 作物的环境
    • 4.2 作物与光的关系
    • 4.3 作物与温度的关系
    • 4.4 作物与水的关系
    • 4.5 作物与空气的关系
    • 4.6 作物与土壤的关系
  • 5 作物栽培措施和技术
    • 5.1 作物栽培制度
    • 5.2 土壤培肥及整地技术
    • 5.3 水分调节技术
  • 6 小麦
    • 6.1 概述
    • 6.2 小麦的生长发育
    • 6.3 小麦栽培技术
  • 7 玉米
    • 7.1 概述
    • 7.2 玉米的生长发育特点
    • 7.3 玉米栽培技术
  • 8 大豆
    • 8.1 概述
    • 8.2 大豆栽培的生物学基础
    • 8.3 大豆对环境条件的要求
    • 8.4 大豆产量形成和品质
    • 8.5 大豆栽培技术
    • 8.6 夏大豆栽培技术
  • 9 高粱
    • 9.1 概述
    • 9.2 高粱栽培的生物学基础
    • 9.3 高粱栽培技术
  • 10 大豆
    • 10.1 概述
    • 10.2 棉花栽培技术
土壤培肥及整地技术
  • 1 学习内容
  • 2 教学视频

第二节  土壤培肥及整地技术

土地是作物生产最基本的生产资料。在栽培作物以及耕作、施肥等农业措施影响下,土壤每时每刻都在发生变化。土壤培肥是作物生产的基础,整地是播种和作物生长发育的前提,只有将用地和养地有机结合起来,才能保证农业持续高产高效。

一、土壤培肥技术

作物需要从土壤中不断吸取营养和水分,才能进行生理活动、生长繁衍,因而土壤中的水分、养分逐年减少。所谓土壤肥力(地力)就是指土壤水、肥、气、热4大地力因素相互制约和协调的结果所综合表现出来的生产能力。

为了保持地力常新,久用不衰,就要不断地给土壤增加物质和能量,培肥地力。培肥土壤的措施很多,概括起来包括合理轮作、施肥养地、秸秆还田、种植绿肥等几项。现分述如下:

(一) 合理轮作

自古以来,我国农民始终把土地的用养结合看作是农田耕作的基本原则。强调通过良好的管理措施,调控土壤的各项肥力因素,肥水调合,使土壤保持松紧适宜,干湿得当,气水协调,供肥适度,符合作物的需要。

合理轮作之所以能起到“养地”的作用,是因为不同作物从土壤中吸收的以及遗留在土壤中的养分种类、数量不同,通过不同作物轮换种植,可在一定程度上调剂土壤养分的平衡。严格地说,除绿肥作物因将养分全部返回土壤外,所有作物包括以收获籽粒为目的的豆类作物都是耗费土壤养分的。

(二) 增肥养地

科学增施肥料是提高地力的主要途径。

1. 合理施用化肥,以无机促有机

合理施用化学肥料已经成为用地养地的一项基本手段。采用有机与无机肥配合培肥土壤,以无机促有机,氮、磷、钾配合施用,增施优质有机肥料可起到作物持续增产和土壤快速培肥的双重作用。

2. 深耕增施有机肥,积极培肥地力

有机肥主要是家畜粪肥为主的厩肥和堆肥,含氮、磷、钾和多种微量元素,养分齐全,肥效持久,可起到全面改善土壤肥力状况的作用。有机肥的改土培肥作用不仅在于供应作物所需养分,还能够改善土壤的理化性质和土壤微生物状况,创造良好的土壤生态环境。有机肥一般作基肥,完全腐熟后也可作追肥。

 (三) 秸秆还田

推广作物秸秆机械粉碎还田、旋耕翻埋还田、覆盖栽培还田、堆沤腐解还田等多种秸秆还田方式,结合施用氮肥和磷肥,可增加土壤蓄水、保墒、保肥能力和水肥的利用率,有利于作物持续增产。此外,通过畜牧业使秸秆过腹还田,也可培肥地力。秸秆还田的技术与其效果有密切关系。第一,秸秆的C/N、C/P比大,应补施氮、磷、钾肥,避免微生物与作物争肥。第二,在嫌气条件下分解容易产生和积累有机酸和还原物质,影响根系呼吸。如还于水田中应同时施入适量石灰,并采用浅水灌溉,干干湿湿的水浆管理;而还于旱地则要注意保墒,覆土严密,以土壤湿度为田间持水量的60%~80%、土温30℃左右分解为快。第三,控制施用量,公顷用秸秆量不宜超过7500kg,以免影响分解速度和分解过程中产生过多的有毒物质。第四,有病虫害的秸秆不能直接还田,应制成高温堆肥或经病虫害防治处理后施用。

    (四) 种植豆科绿肥

以豆科绿肥为主,一般以鲜重计,含N 0.5%~0.6%,P2O50.07%~0.15%,K200.2%~0.5%,C/N低,容易分解,因此是偏氮的半速效性肥料。绿肥可直接翻压施用,以产量最高、积累氮多、木质化程度低的时期为好,一般以初花期或初荚期为翻压时期。翻压期要使供肥期与作物需肥期相适应,并翻入10~412.5px土层,以不露出土表为度。如能配合施用磷、钾肥,更可提高绿肥效果。绿肥可先作饲料,再利用家畜粪尿,是最经济的利用形式。肥饲兼用、肥粮兼用可进一步提高绿肥的经济效益。

二、整地技术

整地是指作物播种或移栽前一系列土地整理的总称,是作物栽培的最基础的环节。整地的目的在于利用犁、耙、耢、盖、磙等农具,通过机械作用,创造良好的土壤耕层构造和表面状态,达到“平、净、松、碎”,使水、肥、气、热状况互相协调,提高土壤有效肥力,为作物播种和生长发育提供良好的土壤生态环境。

(一) 土壤耕作的机械作用

1. 松碎土壤

作物种植过程中,土壤逐渐下沉,耕层变紧,总孔隙减少,特别是大孔隙所占比例降低,使土壤通气不良,影响好气性微生物活动和养分分解,也影响作物根系下扎和活动。所以,根据气候土壤条件和不同作物,以及耕层土壤的紧实状况,每隔一定时期,需要进行土壤耕作,使土壤疏松而多孔隙,以增强土壤通透性。

2. 翻转耕层,混拌土壤,土肥相融

将耕作层上下翻转,改变土层位置,改善耕层理化及生物学状况,翻埋肥料、残茬、秸秆和绿肥,调整耕层养分垂直分布,培肥地力。消灭杂草和病虫害,消除土壤有毒物质。还可以混拌土壤,将肥料均匀地分布在耕层中,使土肥相融,使肥土与瘦土混合,成为一体,改善土壤的养分状况,耕层均匀一致。

3. 平整地面

通过耕作,可以整平地面,减少耕层表面积,减少土壤与外界环境的接触面,减少土壤水分的蒸发,保护墒情。地面平整便于播种机作业,提高播种质量,使出苗整齐;提高浇水效率,节约用水;对盐碱地,可减轻返盐,有利于播种保苗。

4. 压紧土壤

当土壤经过耕作、切碎翻转耕层后,可能造成土壤过于疏松,甚至垡块架空,耕层中出现大孔洞。就要采用镇压的措施,将耕层土壤压紧,使大孔隙减少,增加毛细管孔隙,抑制气态水的扩散,减少水分蒸发,还可以使耕层以下的土壤水分通过毛管孔隙上升(提墒),积集到耕层之内,为作物的种子发芽出苗和幼苗生长创造适宜的土壤水分条件。

5. 开沟培垄,挖坑堆土,打埂作畦

在高纬度高海拔地区,气候冷凉,积温较少,开沟培垄实行垄作,可以增加土壤与大气的接触面,增加太阳的照射面,多接受热量,提高地温,促进生长发育和早熟。在多雨高温地区开沟培垄作高畦,其目的主要是为了排水,增强土壤通透性,促进土壤微生物的活动和作物根系的生长。在种植块根、块茎类作物的地方开沟培垄,可以使耕层土壤相对加厚,使土壤通气排水,提高地温,有利于块根块茎的生长膨大,提高产量。水浇地上打埂作畦,便于平整地面,方便浇水和节水。风沙严重地区挖沟作垄实行沟种,可以挡风积沙,减轻风蚀。岗坡地上,时常是耕后不耙,保持垡块和高低不平的垄形,可以阻止雨后径流,防止表土流失。

土壤耕作措施对土壤的作用可概括为调节耕层土壤的松紧度、调节耕层的表面状态和调节耕层内部土壤的位置,从而达到调节耕层土壤的水、肥、气、热状况,为作物创造适宜的土壤环境的目的。

(二)基本耕作措施

基本耕作,又称初级耕作,指入土较深、作用较强烈、能显著改变耕层物理性状、后效较长的一类土壤耕作措施。

1. 翻耕 

翻耕的主要工具有铧犁,有时也用圆盘犁。先由犁铧平切土垡,再沿犁壁将土垡抬起上升,进而随犁壁形状使垡片逐渐破碎翻转抛到右侧犁沟中去。翻耕的作用主要在于翻土、松土、碎土。耕翻后的土壤水分易于挥发。这项措施不适于缺水地区。

(1)耕翻方法。因犁壁的形状不同主要有三种耕翻方法。全翻垡是用螺旋型犁壁将垡片翻转180度,这种方法覆土严密,灭草作用强,但碎土差,消耗动力大,只适合开荒,不适宜熟耕地;半翻垡是用熟地型犁壁将垡片翻转135度,翻后垡片彼此相覆盖成瓦片状,垡片与地面呈45度角,这种方法牵引阻力小,翻、碎土兼有,适用于一般耕地;分层翻垡是采用复式犁将耕层上下分层翻转,地面覆盖严密,质量较高。

(2)耕翻时期。全田耕翻要在前作收获后才能进行,随各地熟制而有不同。

北方:一年一熟地区,每年种一茬春播作物,由于冬春干旱,所以强调秋耕,接纳雨水;种植冬小麦地区,则是夏闲伏耕、播前秋耕。

二年三熟制地区,春播作物收获后进行秋耕、耙耱、而后回茬播种冬小麦,翌年冬麦收获后,为夏播作物抢时间,来不及进行耕翻,采用随灭茬随播种,夏播作物收获后,进行秋耕。

一年二熟制耕翻时间与二年三熟制相似,主要是夏播作物收获后,进行秋耕整地。对于水田、低洼地、秋收腾地过晚或因水分过多无法及时秋耕的,才进行春耕。就北方地区的气候条件及生产条件而论,伏耕优于秋耕,早秋耕优于晚秋耕,秋耕优于春耕。

南方:耕翻多在秋、冬季进行,利于干耕晒垡,冬季冻凛,以加速土壤的熟化过程,又不致影响春播适时整地。播种前的耕作宜浅,以利整地播种。

南方旱田作物整地,按作物播种时期大致可分为3种类型:一是春播作物(棉花、春玉米等)整地,在头年秋作物收后,及时早耕翻,次年春播前松土整平;二是夏播作物(夏玉米、大豆、甘薯)整地,其前作是冬小麦、油菜等,夏收夏种时间紧迫,宜抓紧耕地或免耕直播,以后再进行深中耕;三是秋播作物(冬小麦、油菜等),其前作为春、夏播作物,秋收后争取及时全田耕翻,或套作行轮耕,秋播前耙平整细。

(3)耕翻深度  耕翻深度因作物根系分布范围和土壤性质而不同。水稻、小麦、玉米、高粱等禾谷类作物和薯类作物80%~90%的根系集中分布在表土至20~625px耕层内,棉花、大豆等直根系作物入土深,但大部分也在 750px以内。耕深超过主要根系分布的范围所起作用不大,过度的深耕常因肥料和辅助耕作跟不上,反而引起减产。根据深耕所需动力消耗和增产效益,一般认为目前大田生产耕翻深度,旱地以20~625px,水田15~20crn较为适宜。在此范围内,黏壤土,土层深厚,土质肥沃,上下层土壤差异不大,可适当加深;砂质土,上下层土壤差异大,宜稍浅。

2. 深松耕 

以无壁犁、深松铲、凿形铲对耕层进行全田的或间隔的深位松土。耕深可达25~750px,最深为1250px,此法分层松耕,不乱土层。适合于干旱、半干旱地区和丘陵地区,以及耕层土壤为盐碱土、白浆土地区。

3. 旋耕 

采用旋耕机进行。旋耕机上安装犁刀,旋转过程中起切割、打碎、掺和土壤的作用。一次旋耕既能松土,又能碎土,土块下多上少。水田、旱田整地都可用旋耕机,一次作业就可以进行旱田播种或水田放水插秧,省工省时,降低成本。旋耕机在实际运用中常只耕深10~300px,应作为翻耕的补充作业。从国内实践看,无论水田旱田,多年连续单纯旋耕,易导致耕层变浅与理化状况变劣,故旋耕应与翻耕轮换应用。

(三)表土耕作或叫次级耕作

是在基本耕作基础上采用的入土较浅,作用强度较小,旨在破碎土块,平整地,消灭杂草,为播种出苗和植株生长创造良好条件的一类土壤耕作措施。表土耕作深度一般不超过lOcm。包括耙地、耢地、镇压、起垄、开沟、作畦等作业。

1. 耙地

通常采用圆盘耙、钉齿耙、弹簧耙等,通过一定间距的耙齿或耙片插入土中,拨动土壤,有破碎土垡,平整地面,混拌肥料,耙碎根茬杂草,减少蒸发,抗旱保墒等作用。耙地除在耕翻后使用外,还用于收获后灭茬,播种前后和某些作物的苗期,生产上应用极为普遍。

2. 耢地(耱地)

耪地工具由柳条等编织而成。耙地以后的地表常有耙齿形成的细沟,对保墒不利,耙地后耪地可把耙沟耢平,兼有平土、碎土和轻压的作用,在地表构成厚约2厘米的疏松层,下面形成较实的耕层,这是北方干旱地区或轻质土壤常用的保墒措施。耪地常常和耙地采用联合作业方式进行。

3. 镇压

镇压是利用重力作用于土壤表层的耕作措施。除了压实土壤外,还可以压碎土块,平整地面。当耕层土壤过于疏松时,镇压可使耕层紧密,减少因水分扩散或空气对流作用而造成水分损失。在播种后进行镇压,使种子与土壤密接,有利于种子吸收水分,促进发芽和扎根。此外,镇压也常用于冬作物的田间管理,防止作物徒长和弥合田间裂隙。

4. 作畦

地下水位高的耕地,开沟作畦是排水防涝的重要措施。一般作畦应结合整地进行。

5. 起垄 

作用在于提高地温,防风排涝,防止表土板结,改善土壤通气性,压埋杂草等。我国东北地区与各地山区盛行垄作目的是为了提高局部地温,以及雨季排水;山区垄作主要是为了保持水土。起垄是垄作的一项主要作业,用犁开沟培土而成。垄宽50~1750px不等,按当地耕作习惯、种植的作物及工具而定,可边起垄边播种,也可先播种后起垄。

(四)少耕和免耕法

1. 少耕 

指在常规耕作基础上尽量减少土壤耕作次数或全田间隔耕种、减少耕作面积的一类耕作方法。此方法有残茬覆盖,有蓄水保墒和防水蚀和风蚀作用,但杂草危害严重,应配合杂草防除措施。

2. 免耕  

又称零耕、直接播种,指作物播种前不用犁、耙整理土地,直接在茬地上播种,在播后和作物生育期间也不使用农具进行土壤管理的耕作方法。免耕的基本原理,一是用生物措施秸秆覆盖代替土壤耕作,二是以除草剂、杀虫剂等代替土壤耕作的除草作业和翻埋病菌和害虫。