保护性耕作农机设备
马克?斯塔伯格，布莱恩?麦康奇博七和盖?拉冯徳博士
加拿大农业与农业食品部
由丁?农作物和畜牧生产的粗放经营治理方式，在中国不管是在潮湿依旧在干燥的气候条件 下，都存在着严峻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操纵杂 草和平坦苗床。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，导致表土易受腐蚀。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。
爱护性农业或可连续地利用土壤、水和养分的农作物和畜牧生产方式可作为一种可连续解决 方案，以扭转目前中国土壤资源质量下降的趋势。爱护性耕作是爱护性农业的一个重耍组成。爱 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纳的各种作物生产方法和原则，以降低土壤流失，从而实现农业可连 续进展，同时乂可保持或提高土壤的质量及农牧业制度的总体经济活力。加拿大是采纳系统性方 法來进展爱护性耕作以用于农作物生产。关于大型农场，机械化农业设备对爱护性耕作的成功实 施是专门重耍的，然而这种设备可能并不适用J：小块农川，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，同时乂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）中的专家紧密的合作。
在加拿大，爱护性耕作能够用下面几个特点來描述：
1. 作物收割后将秸杆粉碎并平均撒在农m里，或者将秸杆收集起來，然而要在农m里留下 足够
高的残茬，以爱护土壤，防止腐蚀，减少水分的缺失，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。假如秸杆阻碍到播种时，应及时进行 播前
处理。
3.在作物秸杆严峻阻碍到播种操作时，采纳锌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，以尽可能保墻并减少土壤被腐蚀的机会。
4.朵草能够用除草剂和作物轮作加以操纵。只有在某些专门情形下才通过耕作來除草，同 时，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，以爱护幼苗，防止土壤受到腐蚀，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半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。
爱护性耕作从上一季作物收割的时候就开始了。要使爱护性耕作成功，正确的作物秸杆处理 是至关重要。足够的秸杆必须保留在地表上，能提供充分的对水土爱护以防止对土壤风和水的腐 蚀。在加拿大西部半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，其余的秸杆能够在作物收割后赶忙割去，或者 粉碎后平均地分撒在直立的残茬中。关于谷类作物，通常在作物成熟收成时，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半均地分撒在收 割后的ITI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形的比较。
在爱护性耕作制度中，播种是专门关键的。需要考虑的耍紧细节包括作物种类，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，理想的爱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亳米）到最大的种子如大豆或玉米（播种深度为50-80亳米）。依照作物种类、种 植地点和生长季节的墻情不同，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。 然而，不管播的是何种作物，这播种机必须能在整块m里保持一致的播种深度。
土壤状况：土壤中的石块和土壤水分情形和典型的土壤结构都会阻碍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。怎么讲是选择锄式 依旧圆盘式开沟器，这要取决丁?施肥的方式、播种机的总体成本、常规估量的秸杆量、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，同时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11也无法使种子与土壤有适当的接触。在这种情形下，对沟行土壤进行压 实，通常能够提髙在旱地耕作制度下作物的出苗率和产量。镇圧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形下工作，同时，当镇圧器用做种子 深度的操纵设备时，它能够对开沟器进行专门好的深度操纵。
肥料：鉴于中国某些被腐蚀的土壤肥力常常比较低，因此播种机应该设计成能够将肥料和种 子同时播撒，或者将肥料施放到靠近种子的位置，使肥料能让作物产生最大的经济效益。与行施 或条施方式相比，建议将肥料与种子同时播撒时应该播撒得比较深一些，而这些建议亦能够在其 他的技术推广出版物中找到。“单排管”和“双排管”这两个术语指的是种子和肥料开释到开沟 器中的方式。单排管系统是将种子和肥料颗粒排放在犁沟中的同一个位置。双排管系统是将种子 和肥料排放在种子犁沟中的不同位置。双排管系统中肥料的最佳排放位置取决于作物的类型，然 而一样采纳的方法是将肥料排放在犁沟中种子旁边25亳米和种子下方25亳米的地点。
作物残茬：关丁?分撤平均或移走作物残茬的地块，假如地表面有固定的立茬，那么能够设计 一种播种机來进行处理，这种播种机在每个开沟器之间留有足够的间隔距离，同时开沟器对土壤 的搅动最小。圆盘式开沟器通常对土壤的搅动最小，然而它要求播种机有足够的重量，以便使开 沟器能够压入到土壤中足够的深度，有利于作物更好地生长。窄刀式或锄式开沟器会增加对土壤 的翻动量，然而一样它不要求将播种机造得太重，就能够达到适当的土壤深度。另外，随着土壤 翻动量的增加，会有更多的作物立茬被翻倒和松动，这可能成为爱护性耕作播种机顺利操作的一 个障碍。
对动力的要求：中国使用的拖拉机通常差不多上马力较小的设备，配备3点悬挂装置。鉴于 3点悬挂装置常用于挂接农IT］机具，因此开沟器的数量常常取决于播种机的重量，而播种机对动 力的要求则取决于开沟器的数量、播种深度、开沟器类型和机器的运行速度等因素。
爱护性耕作要求将耕作用丁?苗床预备、朵草操纵、土地半坦或改善不良土壤结构。用丁?这些 目的的耕作所遵循的一样原则应符合下面的一样规则：
保护性耕作农机设备
