耕層土壤是作物生長發(fā)育的主要載體和水肥營養(yǎng)庫。耕層土體構(gòu)型是否合理、耕層土體內(nèi)水肥氣熱是否協(xié)調(diào)，不僅直接影響到作物地下根系的立體分布特征和水肥利用性能，而且間接影響到地上莖葉生長發(fā)育和經(jīng)濟產(chǎn)量狀況。合理耕層構(gòu)建是指通過緩解作物和土壤環(huán)境之間的主要矛盾，協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱關(guān)系，創(chuàng)造有利于作物生長發(fā)育和作物持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的土壤環(huán)境。研究適宜于作物和土壤的合理耕層構(gòu)建主要技術(shù)參數(shù)與基本指標(biāo)，研發(fā)調(diào)控耕層水肥氣熱技術(shù)與產(chǎn)品，改進與研制實現(xiàn)合理耕層構(gòu)建的配套耕作機具將是當(dāng)前以及今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重大技術(shù)需求。因此，開展合理耕層構(gòu)建技術(shù)與配套耕作機具研究既是對我國高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)和中低產(chǎn)開發(fā)具有重要作用的共性研究課題，也對于我國大幅度提升耕地質(zhì)量和綜合生產(chǎn)能力，達到藏糧于地，糧食持續(xù)穩(wěn)定增產(chǎn)具有重要意義。
加上有機肥施用量減少，由此產(chǎn)生了一系列耕層結(jié)構(gòu)不合理問題，并進一步影響作物根系生長、水分養(yǎng)分利用和作物產(chǎn)量。具體來看，遼北棕壤區(qū)由于長期實行旋耕方式，土壤耕層變淺，普遍少于15cm，犁底層變硬上移，當(dāng)?shù)亟斩掃�田率較低，土壤有機質(zhì)下降，導(dǎo)致耕層土壤抗逆性和緩沖性減弱，易旱、易澇、脫水、脫肥及養(yǎng)分失衡現(xiàn)象頻繁發(fā)生；黃淮海北部缺水區(qū)由于耕地的掠奪式經(jīng)營嚴(yán)重，大部分耕地20～30年沒有進行過深翻，一直采用旋耕，有效耕層變薄，耕層上肥下瘦，土壤耕層障礙嚴(yán)重；西北干旱區(qū)問題也較為突出，鹽堿化地區(qū)地下水活動頻繁，耕層淺含鹽高，質(zhì)地黏重，作物缺苗嚴(yán)重，產(chǎn)量水平較低�；哪G洲區(qū)耕層土壤沙化，有機質(zhì)含量低，漏水漏肥嚴(yán)重�？偟膩砜�，北方不同生態(tài)區(qū)域均面臨土壤耕作方式轉(zhuǎn)變帶來的耕層結(jié)構(gòu)不合理問題，因此，如不實行合理的耕層建設(shè)，將嚴(yán)重制約這些區(qū)域土地生產(chǎn)能力的進一步提升。農(nóng)藝農(nóng)機融合，相互適應(yīng)，相互促進，是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的內(nèi)在要求和必然選擇。然而，土壤耕作已經(jīng)成為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藝農(nóng)機融合的最薄弱環(huán)節(jié)和制約因素。當(dāng)前，合理土壤耕作技術(shù)與配套耕作機具研發(fā)已滯后于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，自八五以來，國家尚未設(shè)立針對北方旱地合理耕層構(gòu)建技術(shù)與配套耕作機具的專門項目。隨著對土壤耕作技術(shù)與配套耕作機具需求和合理耕層構(gòu)建增產(chǎn)潛力大的認識不斷深化，有必要組織實施北方旱地合理耕層構(gòu)建技術(shù)與配套耕作機具研究與示范專項，以確保國家糧食安全，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。近20年來，我國雖在土壤耕作方面形成了一系列單項技術(shù)成果，但目前尚缺乏針對北方不同生態(tài)區(qū)域、不同旱地土壤類型（包括鹽堿地）的合理耕層構(gòu)建技術(shù)與配套耕作機具。隨著我國土壤耕作技術(shù)水平的不斷提高，迫切需要改進與研制適用于不同生態(tài)區(qū)域
逄煥成，男，博士，博士生導(dǎo)師，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員，土壤耕作與種植制度創(chuàng)新團隊首席科學(xué)家、土壤耕作與種植制度研究室主任,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院節(jié)水灌溉與施肥學(xué)科杰出人才，中國土壤學(xué)會鹽漬土專業(yè)委員會副主任委員，中國農(nóng)學(xué)會耕作制度研究會常務(wù)理事，北京市土壤學(xué)會理事，《土壤學(xué)報》編委。
第一章 概 述…………………………………………………… 1一、全方位松旋耕耕作機械研制與應(yīng)用 ………………… 3二、深松滅茬及旋耕整地復(fù)式作業(yè)機具研制與應(yīng)用 …… 4三、新型秸稈深埋復(fù)合耙耱整地機械研制與應(yīng)用 ……… 4四、新型播種分層施肥機械研制與應(yīng)用 ………………… 4五、新型全膜覆蓋播種施肥機研制與應(yīng)用 ……………… 4六、荒漠綠洲農(nóng)地保水保肥機械研制與應(yīng)用 …………… 4第二章 全方位松旋耕耕作機械研制與應(yīng)用…………………… 6一、目的意義 ……………………………………………… 6二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 6三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 7第三章 深松滅茬及旋耕整地復(fù)式作業(yè)機具研制與應(yīng)用……… 15一、目的意義 ……………………………………………… 15二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 16三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 18第四章 新型秸稈深埋復(fù)合耙耱整地機械研制與應(yīng)用………… 29一、目的意義 ……………………………………………… 29
二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 30三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 30第五章 新型播種分層施肥機械研制與應(yīng)用…………………… 53一、目的意義 ……………………………………………… 53二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 53三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 54第六章 荒漠綠洲農(nóng)地保水保肥機械研制與應(yīng)用……………… 65一、目的意義 ……………………………………………… 65二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 66三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 66第七章 新型全膜覆蓋播種施肥機研制與應(yīng)用………………… 75一、目的意義 ……………………………………………… 75二、現(xiàn)狀趨勢 ……………………………………………… 75三、研究內(nèi)容 ……………………………………………… 76第八章 旱地合理耕層構(gòu)建其他配套機具研究………………… 81一、1JS1600型農(nóng)田揀石機 ……………………………… 81二、1GK210型可調(diào)速秸稈還田聯(lián)合整地機 …………… 87三、2MP12型液態(tài)地膜噴施機 …………………………… 92四、9K200型秸稈顆粒機 ………………………………… 98五、G＆W15Y2N01型農(nóng)機深松整地作業(yè)質(zhì)量遠程 監(jiān)測系統(tǒng) ……………………………………………… 104參考文獻…………………………………………………………… 125
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