切缝式耕种法与其它耕种法的对比试验

彭三河

(长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

切缝式耕种法与其它耕种法的对比试验

彭三河

(长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

以大豆为受试作物，对切缝式耕种法与传统耕作法、免耕法进行了对比试验，结果表明，切缝式耕种法相对其他深耕方法阻力小；相比传统耕作法和免耕法产量高；其最佳的切缝宽度为1 mm。

切缝；耕种；效果

在各种土壤的耕作层下所形成的犁底层，限制了作物的根系伸向心土层，因而防碍了作物对心土层所贮存的水分和养分的吸收作用。过去常用深耕的方法来打破犁耕层，但是，心土层松土以及其它类型的深耕法都耗能太大，作用速度缓慢，有时甚至使不同的土层相混而造成不利的影响。有些植物(如bahia草等)的根能伸入犁底层。近几年笔者在湖北荆州的试验表明，在种过4年bahia草的地里种植棉花时，棉花产量增加1倍多。试验中虽然没有测出犁底层的强度和密度的变化，但种植bahia草之后，犁底层出现了许多较大的垂直孔隙，使得棉花根系能够穿过犁底层而向下伸长。如果能在犁底层切出一条几毫米宽的缝隙，就像bahia草根伸入犁底层那样，同样会有利于作物根系的生长。它还会增加犁底层和犁底层以下土壤的氧气供给状况。切出一条窄缝的过程，比起心土层松土、用凿形犁松土以及其它形式的深耕来说，耗能较少[1，2]，并且不会使不同土层相混。

图1 切刀示意图Figure 1 Cutter diagram

1 材料与方法

1.1 材料及设备

试验大豆品种为‘鄂豆4号’，动力切缝采用自行研制的农用拖拉机牵引的切缝犁，并配上切刀(图1)。

1．2 试验方法

试验于2005年7月在湖北荆州岑河农场进行。试验地为砂壤土，在20 cm深的耕作层下有5～8 cm的犁底层。试验采用3种作业法在2 m长的单行试验小区进行对比作业试验，分别为： A.传统耕作法。即只翻松耕作层土壤的耕作技术：耕深为20 cm[3～5]；B.免耕法。即用大量秸秆残茬覆盖地表，将耕作减少到只要能保证种子发芽即可，主要用农药来控制杂草和病虫害的耕作技术：开出一条4～5 cm深的播行；C.切缝式耕种法：采用切缝犁在播行下切出一条深38 cm、宽1～3 mm的缝隙。以上3种方法各设3个随机布置的重复。3月26日播种大豆，由于比平常播种得晚，植株密度为40株/m2(比平常多35%)，行距为75 cm，并直接喷撒除草剂和进行人工除草。在耕作时，测量了切缝犁与凿形犁的牵引阻力。在切缝式耕种法中，还进行了窄缝(1 mm)和宽缝(3 mm)2种试验。在作物生长期间，对作物高度测量了5次，并对2 m长的单行小区人工收获后测其产量。

2 结果与分析

2005年7月上旬，雨水充沛，湿透了土层的内部。各个试验小区的大豆生长状况都良好，3种耕种法的作物发芽情况基本相同。但7～10 d后，切缝式耕种的大豆，其根部已长到深度为38 cm的狭缝底部，其根的生长速度为每天4～5 cm。在理想的生长条件下，大豆根尖的生长速度为每天6～7 cm。而免耕法和传统耕作法，大豆的根都处于20 cm深的耕层内。

图2 3种不同耕作法所种大豆不同时期的植株高度Figure 2 Soybean plant height in different periodsby three different types of tillage

从7月下旬到9月上旬的6周时间，由于干旱，免耕法所种大豆下部叶子有枯干和脱落现象，而切缝式耕种法所种大豆没有类似现象，传统耕法所种大豆的水分状况介于上述两者之间。3种不同耕法所种大豆不同时期的植株高度见图2。

对成熟期大豆根系的观察表明，免耕法所种大豆的根系稀疏地分布在耕作层，传统耕法所种的大豆根系在耕作层的分布较稠密。上述两者耕法所种大豆除只有少量的根通过原来就存在的孔隙外，几乎没有伸入到犁底层的根系。而切缝式耕种法相反，不但在耕层有稠密的根系，而且大豆的根通过38 cm深的切缝底部，充分伸入到种行两侧50 cm宽、1 m多深的心土层区域。由于大豆根扎到了较湿的心土层，所以在6周的干旱期间，抵抗了干旱的威胁。这充分显示出了切缝耕作法的优越性。

3种耕种法所种大豆的产量测定结果分别为：免耕法1 230 kg/hm2、传统耕作法1 810 kg/hm2、切缝耕种法1 960 kg/hm2。F检验表明，各种处理方法的差异显著(Plt;0.05)，这充分说明了切缝式耕种法在产量上具有较大的对比优势。

试验中对切缝犁与凿形犁的牵引阻力测定，结果表明：随不同的土壤硬度、犁底层深度和作业速度，切缝犁的阻力可减少12%～43%。但切缝刀的严重磨损限制了它的使用。这就需要探求新的耐磨材料，需要改进设计或用其它方法来切缝。

经试验，切缝的宽度以1 mm米比较适合，根系在宽缝中的生长反倒减少。切缝的刀应为4 mm厚。由于土壤的弹性、表层土壤的重量以及其它原因，切缝会闭合到1 mm左右，有时切缝会完全闭合，但是根系仍能生长。

3 小结

本试验结果表明，一条直接在种行下面的犁底层切出的垂直窄缝，能促使作物根系迅速向下生长，吸收心土层的水分和养分，从而提高作物的抗旱能力。但缝的宽度和形状影响作物根的形态。

[1]于增彦.一种新的种植技术[J].河北农业科技,1982,(5)：39.

[2]黄开红.稻茬麦切缝式立苗技术途径研究初报[J].江苏农业科学,1992,(3)：12～13.

[3]窦全兴.机械深松增产效果分析[J].农村机械化,1998,(3):21.

[4]富学民.机械深松联合整地技术的试验[J].农机化研究,1996,(3):55～56.

[5]张长满,冯国坚.机械深松耕对小麦的增产效应[J].山西农业科学,1988,(5):33.

2009-02-26

湖北省教育厅重点资助项目(D200512003)

彭三河(1963-)，男,湖北红安人，副教授，主要从事农业机械设计研究.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.03.024

S222.2；S344

A

1673-1409(2009)03-S084-02