耕作










早雨后的耕作


耕作是农业中准备土壤的过程,它包括各种机械搅动,如挖掘、搅拌,以及翻覆。使用手工工具英语Hand tool进行人力耕作的方式包括铲、挖、英语Mattock、锄和耙。使用畜力或机械的耕作方式包括犁、英语Cultivator、滚(用表土镇压器英语Cultipacker或其它磙)、耙和耘(用带牙的耕田机)。小规模的园艺及农艺,比如粮食自给或小企业英语Small business生产,倾向于使用小规模方法,而大中型农业生产则倾向于使用大规模方法。但也不是绝对的。任何类型的园艺或农艺,但尤其是大规模商业类型,也同样会使用少耕或免耕英语No-till farming方法。


耕作通常分为两种类型——初耕和复耕。它们之间并没有严格的界限,只有模糊的区别。初耕较深,较彻底;而复耕较浅,并且有时会选择部分区域进行耕作。初耕,例如犁地,倾向于制造高低不平的地表,而复耕则倾向于制造较平整的地表,例如,很多作物要求良好的苗床英语Seedbed。拓荒和旋耕往往将初耕和复耕结合在一起。




目录






  • 1 间耕


    • 1.1 目的


    • 1.2 应用




  • 2 耕作的影响


    • 2.1 正面影响


    • 2.2 负面影响




  • 3 综合意见


  • 4 定义


  • 5 耕作的历史


  • 6 替代耕作


  • 7 参见


  • 8 注释


  • 9 参考文献


    • 9.1 参考书目




  • 10 扩展阅读


  • 11 外部链接





间耕


间耕是深耕的一种变化形式,它只耕作其中的一些窄条,而窄条之间的土壤则保持不耕作。这种耕作方式有助于减少土壤压实问题,并改善内部土壤排水。[1]



目的


间耕的设计目的是,只直接破碎栽培农作物的行正下方的窄条的土壤。免耕依赖于上年的作物残留来保护土壤,并帮助保持土壤的温暖和北方气候下的作物生长。相比之下,间耕借助约5英寸宽的窄条打破犁底层,同时帮助土壤变暖和准备苗床。[2]如果与使用覆盖作物相结合,间耕有助于减少有机物流失,抑制土壤恶化,改善土壤排水,增强土壤对水和养分的保持能力,并能让必要的土壤有机体得以生存。



应用


在美国,它被成功地应用于中西部和西部地区的农场已超过40年,目前有超过36%的农田仍在使用。[3]目前仍在实践间耕的具体的州有宾夕法尼亚、康涅狄格、明尼苏达、印第安纳、威斯康星和伊利诺伊。


不幸的是,在美国北部玉米带各州所产生的结果并不一致;不过,深耕仍然存在吸引力。[4]在排水不畅的区域,深耕可以被用来替代安装更昂贵的瓦管排水。[5]



耕作的影响





稻谷的耕作。巴伦西亚民族博物馆英语Valencian Museum of Ethnology



正面影响



  • 为顶层土壤松土和曝气,这有利于种植农作物[6]

  • 有助于将收割残留物、有机物(腐殖质)和营养物均匀地混合入土壤[6]

  • 机械地除掉杂草[6]

  • 在播种前干燥土壤(在潮湿气候中,耕作有助于保持土壤干燥)[6]

  • 秋季耕作,有助于暴露土壤碎屑,度过冬季的上冻和解冻,这有利于为春种形成较平整的地表[6]



负面影响



  • 播种前使得土壤干燥[6]

  • 土壤失去了很多养分,象氮和肥料,以及它的储水能力[6][note 1]

  • 降低土壤的水渗透率(导致更多的径流和侵蚀[6][7],由于土壤吸收水分的速度较之前慢)[note 2]

  • 导致土壤颗粒的粘结力下降,从而诱发侵蚀

  • 化学成分流失[6][note 2]

  • 减少了土壤中的有机物[6][note 3]

  • 减少了微生物、蚯蚓、蚂蚁等[8]

  • 破坏了土壤的聚集[6][8]

  • 压实土壤[6][8][note 1][note 2]


  • 富营养化(养分流入水体)[note 2]

  • 留下来的残余物会吸引蛞蝓、切根虫、粘虫和其它害虫[9]

  • 作物疾病可以潜伏在表面残留物中[9]



综合意见



  • 器具的类型会造成很大差异,虽然其它因素也会有影响。[10]

  • 在绝对黑暗中耕作(夜耕)可以使之后杂草的发芽率降低一半。对于打破某些杂草种子的休眠来说,光是必需的。因此,耕种时暴露在阳光下的种子越少,发芽的就越少。这将有助于在除草时减少对除草剂的需求。[11]

  • 当使用某些耕作器具(圆盘犁和錾式犁)提高速度是,会导致更密集的耕作(即土壤表面的残留物更少)。

  • 增加盘的角度会导致残留物被埋得更深。增加它们的凹度会使它们更给力。

  • 錾式犁可以带长钉或扫帚。长钉更给力。

  • 可以用残留物百分比来比较耕作系统的优劣,因为作物残留物英语Crop residue的量能反映由于侵蚀造成的土壤流失。[10][12]



定义


初耕的作用是松土并混入肥料和/或种植物料,耕完后土壤质地很粗糙。


复耕会使土壤更精细,有时候还会形成垄,及备好苗床。它还能在整个生长季,直至作物成熟期间控制杂草,除非除草已经被少耕或免耕方法所替代,如除草剂。



  • 苗床的准备可以使用耖(其中包括许多种类)、穴播机英语Dibber、锄、铲、旋耕机英语Rotary tiller深耕犁英语Subsoiler、成垄耕机(ridge- or bed-forming tiller)、磙或耕耘机。

  • 除草是通过耕作来实现的,通常使用耕耘机或锄。它们翻动作物周围的几厘米表层土壤,但尽量减少对作物本身的影响。耕耘能除杂草,其机制有二:除根及掩埋它们的叶子(切断它们的光合作用),或者两者的结合。除草既能防止杂草与农作物争夺水和阳光,又能防止杂草成熟、播种,从而降低日后杂草的入侵。



耕作的历史




用匈牙利灰牛耕地


耕作最初是靠人力进行的,有时还涉及到奴隶。也会使用有蹄类动物通过践踏的方式来犁地。后来发明了木制的犁。它可以靠人来拉动,或者靠骡、牛、象或类似的强壮动物。马通常并不合适,除了个别品种如克莱兹代尔英语Clydesdale是被作为役畜来饲养的。钢制犁的出现使得美国中西部得以开垦农业,那里是艰苦的大草原,草和岩石都会造成麻烦。二十世纪刚一开始,拖拉机便进入农业生产领域,并最终使现代化大规模农业生产成为可能。



替代耕作


现代农业科学已经极大地减少了耕作的使用。农作物在多年没有任何耕作的情况下也可以正常生长,新的技术包括使用除草剂来控制杂草,改良作物品种来适应压实的土壤,以及发明新的机器来播种或熏蒸土壤而并不真正地挖掘土壤。这种做法叫做免耕农业英语No-till farming,它可以降低成本,同时通过减少土壤侵蚀和柴油的使用来减少对环境的改变。



参见



  • 提前播种英语Advance sowing

  • 土地开发英语Land development

  • 耕作的最佳水量英语Optimum water content for tillage

  • 大豆管理实践英语Soybean management practices

  • SWEEP (土壤和水环境改良项目)英语SWEEP (Soil and Water Environmental Enhancement program)

  • TERON (耕作侵蚀)英语TERON (Tillage erosion)



注释





  1. ^ 1.01.1 参见间耕


  2. ^ 2.02.12.22.3 参见护耕


  3. ^ 参见覆盖作物英语Cover crop




参考文献





  1. ^ Deep Zone Tillage [深间耕]. 马萨诸塞大学阿默斯特分校. 2012 (英语). Vegetable Program[蔬菜项目]


  2. ^ Evaluation of Zone Tillage for Corn Production [对谷物生产间耕的评估]. 宾夕法尼亚州立大学. 2002 [2013-08-03]. (原始内容存档于2013-05-13) (英语). 


  3. ^ Boucher, J. Soil Health and Deep-Zone Tillage [土壤健康与深间耕]. 康涅狄格大学. 2008 [2013-08-03]. (原始内容存档于2013-05-22) (英语). 


  4. ^ Fall Zone Tillage Conserves Soil, Yields Well [秋季间耕对土壤保持效果良好]. 1999 (英语). 


  5. ^ DeJong-Hughes, J.; Johnson, J. Plant Management Network [植物管理网络]. 马萨诸塞大学阿默斯特分校. 2009 (英语). 


  6. ^ 6.006.016.026.036.046.056.066.076.086.096.106.11 Ray Hilborn. Soils in Agriculture [农业中的土壤] (PPT). 华盛顿大学. [2013-08-28] (英语). 


  7. ^ Gebhardt_et_al. 1985


  8. ^ 8.08.18.2 Soil Compaction and Conservation Tillage [土壤压实与保护性耕作]. Conservation Tillage Series. 宾州农业科学大学英语Penn State College of Agricultural Sciences - Cooperative Extension. [2011-03-26] (英语). 


  9. ^ 9.09.1 Dr. Tarlok Singh Sahota CCA. Alternative tillage systems to save time and fuel* [替代耕作系统与节约时间和燃料*] (PDF). 2008年9月 [2018-06-20] (英语). 


  10. ^ 10.010.1 Conservation Tillage and Residue Management to Reduce Soil Erosion [保护性耕作和残留物管理可以减少土壤侵蚀]. 密苏里大学: Extension (英语). 


  11. ^ Nightmare in Tilling Fields - a Horror for Weed Pests [耕地中的噩梦 - 令杂草害虫恐惧]. Ars.usda.gov. [2012-07-05] (英语). 


  12. ^ Mahdi Al-Kaisi. Methods for measuring crop residue [度量作物残留物的方法]. 艾奥瓦州立大学. 2002-05-13 [2012-12-28] (英语). 




参考书目




  • Cook, R.L.; McColly, H.F.; Robertson, S.L.; Hansen, C.M. Save Money - Water - Soil with Minimum Tillage [最小化耕作,省钱、省水、省土壤]. 东兰辛: 密歇根州立大学. 1958 (英语). Extension Bulletin 352. Cooperative Extension Service


  • Sprague, Milton A.; Triplett, Glover B. No-tillage and surface-tillage agriculture : the tillage revolution [免耕和表面耕作农业:耕作革命]. 纽约: 约翰威立. 1986. ISBN 978-0-471-88410-1 (英语). 


  • Troeh, Frederick R.; Hobbs, J. Arthur; Donahue, Roy L. Soil and water conservation for productivity and environmental protection [生产力和环境保护中的水土保持] 第2版. 恩格尔伍德崖英语Englewood Cliffs, New Jersey: 普林帝斯霍尔. 1991. ISBN 978-0-13-096807-4 (英语). 


  • Glossary of Soil Science Terms [土壤科学术语词汇表]. 麦迪逊: Soil Science of America[美国土壤科学]. 2009-09-28 [2009-09-28] (英语).  引文格式1维护:日期与年 (link)


  • No-Plow Farmers Save Our Soil [免耕,保护我们的土壤] (英语). 


  • Agriculture Sustainable Farming [农业可持续耕作] (英语). 


  • I will teach the world farming without oil [我将教会世界不使用燃油的耕作方式] (英语). 


  • Manufacturer of Agricultural Zone Till Subsoiler with Photos [农业深间耕犁制造商及图片]. Unverferth Equipment (英语). 



扩展阅读



  • Brady, Nyle C.; R.R. Weil. The nature and property of soils [土壤的性质] 13. 新泽西: 普林帝斯霍尔. 2002. ISBN 0-13-016763-0 (英语). 


外部链接



  • Illustrated Guide of Tilling and Weaving: Rural Life in China [耕织插图指南:中国的农村生活] (英语). 从1696年



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