耕作
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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。使用手工工具进行人力耕作的方式包括铲、挖、掘、锄和耙。使用畜力或机械的耕作方式包括犁、耕、滚(用表土镇压器或其它磙)、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。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
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、锄、铲、旋耕机、深耕犁、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
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,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
- 土地开发
- 耕作的最佳水量
- 大豆管理实践
- SWEEP (土壤和水环境改良项目)
- TERON (耕作侵蚀)
注释
^ 1.01.1 参见间耕
^ 2.02.12.22.3 参见护耕
^ 参见覆盖作物
参考文献
^ 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]
^ 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).
^ 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).
^ Fall Zone Tillage Conserves Soil, Yields Well [秋季间耕对土壤保持效果良好]. 1999 (英语).
^ 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).
^ 6.006.016.026.036.046.056.066.076.086.096.106.11 Ray Hilborn. Soils in Agriculture [农业中的土壤] (PPT). 华盛顿大学. [2013-08-28] (英语).
^ Gebhardt_et_al. 1985
^ 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 - Cooperative Extension. [2011-03-26] (英语).
^ 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).
^ 10.010.1 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).
^ 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).
^ 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: 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