全 文 ：第 5卷 第 4期
1 9 9 7年1 2月
生 态 农 业 研 究
ECO—AGRICULTURE RESEARCH
VoI．5
Dec．
N0．4
1997
5多 ． 5 l8l
干旱半干旱地区不同耕作{I；I度的生态及经济效益分析*
马大敏 王 秀 宁吉洲
， — — — — _ — — 一
(河北省农林科学院农业机械化研究所 石家庄 050011)
孙海国 L一
— — — — — — — _ — — ～
(河北省农林科学院土壤肥料研究所 石家庄 050051)
摘 要 分析了干旱半干旱地区不同耕作制度的生奄及经济效益．连续3年耕作试验研究结
果表明，在1年2熟地区实行机械化作业时，小麦少耕和玉米免耕是目前农业可持续发展的最
佳机械化作业模式 诚作业模式最大限度地荆用了目前农村自然和经济费源，对干旱半干旱地
区农业可持续发展具有重要意义。
关键调王呈圭王呈 兰!垫- 可持续发展 雅
Am lysts of the eoo】o caI and economic benefi~ of different tillage systems in arid and Be~mJ—
arid regI∞_．Ma Damin．Wang Xiu，Ning Jizhou(Institute of Agricultural Mechanization，Hehei
Academy of Agricultural and Forest SciencestShijiazhuang 050011)，Sun Hmguo(Instkute of
Soil and Fertilizer，Hebei Academy of Agricultural and Forest Sciences，Sh~hzhuang 050051)，
EAR，1997，5(4)}33～35．
Al~tract Results from three years’experiments showed that the minimum tillage for winter
wheat and zego tillage for maize，which could improve the sustainable development of agrlcul—
ture and fuly utilize the rural natural and economic sources，。m s the optimum mechanization
t~lage system in the arid and semi-arld regions with two crops a year planting pattern by com—
paring different tillage systems—
Key words Arid and semi-arid region，Two crops a year，Mechanization，Sustainability
近20多年来，国内外不同耕作方式研究的重点多偏重于单季作物采用何种耕作方式
其效果更佳，我国学者多侧重于玉米免耕播种机理的研究，对1年2熟地区采用何种耕作
方式及其经济与生态效益如何的研究较少，再者随着农村生产的发展，机械化作业逐步取
代传统的人畜耕作作业，因此研究干旱半干旱地区不同耕作制度的生态及经济效益是农
业生产亟待解决的问题。
1 试验材料与方法
试验地位于河北省衡水市东部，土质为壤土，作物为小麦一玉米轮作，设置3个处理和
· 八五 河北省科技攻关项目部分内容。
本文于 1996年8月2日收到+1997年 1月23日改回。
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生 态 农 业 研 究 第5卷
3个重复，小麦收获后玉米均实行免耕播种，而小麦则分别实行少耕、免耕和传统耕作播
种。小麦免耕是在玉米收获后用秸秆还田机将秸秆还田后，直接用小麦免耕播种机播种，
每次套播4行，由播种机同时进行播种和施肥，肥料施于小麦种子下方；小麦步耕是在玉
米秸秆还田后利用小型拖拉机或大型拖拉机牵引1GL一120或1GL一180型旋耕机整地(整
地前将肥料撤于地表)，用小麦播种机播种；小麦传统耕作则是在玉米收获秸秆还田后用
单铧犁或双铧犁耕地(整地前将肥料撤于地表)，再由牲畜带动木耙进行压实后用2BX一12
型小麦播种机播种。小麦春天返青后喷洒苯磺隆除草荆，免耕玉米在玉米出苗前喷洒乙莠
水悬浮乳液，喷洒量为2．25～3kg／hm 。
2 结果与分析
2．1 水分利用效率及养分变化状况
I 993~1995年试验结果表明，0～120cm土壤中少耕和免耕比传统耕作可节水3o多
mm／a。采用不同的耕作方式小麦耗水量不同，免耕、少耕与传统耕作小麦水分利用效率
分别为10．96kg／hm mm 13．95kg／hm -mm和13．05kg／hm mm。而玉米在前茬小
麦免耕和少耕条件下，其水分利用效率比前茬小麦传统耕作水分利用效率分别提高21
和28．6 。经过3年不同制度耕作后，比试验初期土壤有机质和养分含量发生了显著变
化，免耕比少耕和传统耕作土壤养分高，但出苗前苗床土壤温度显著低于后两者，加之土
壤坚实度明显高于少耕和传统耕作，其作物生长环境不利于小麦生长和发育，极大地影响
了小麦产量。少耕土壤养分含量低于免耕但差异未达显著水平，与传统耕作相比，其有机
质提高7 ，全N提高3．9 ，速效磷提高12．7 ，速效钾提高1．8 。
2．2 不同机组作业性能分析
由于小麦整地耕作中使用农机具不同，造成作业过程中机具进地次数不同，有些机具
在每次作业过程中不能将轮胎压过的胎迹耕翻 本研究以拖拉机组轮胎覆压系数∽)和
底层土壤覆压系数(Ⅳ)衡量这种差异：
． ^一
C (1)
Ⅳ一 B (2)
式中，c为拖拉机作业时轮胎压过的土地面积，s为每次机组耕作的土地面积，B为机组
未耕翻的轮胎胎迹面积。
衰1 不同机组作业轮胎覆压系数置底层土壤覆压系数
Tab．1 Tire pressing coeficient and deep soil pressing coefficient of different operating systems
m业0 荽曼慧 嚣毒 。
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第 4期 马大敏等：干旱半干旱地区不同耕作制度的生态及经济效益分析 35
由表l可知作业使用的机具不同，作业机组对土地辗压程度不一。传统耕作作业机组
轮胎覆压系数和底层土壤覆压系数均高于步耕和免耕作业。由于传统作业拖拉机组在同
样作业面积下增加了进地次数，从而极易引起土壤板结，降低了土壤蓄水保墒性能。从理
论上讲小麦免耕为最优选择，但目前因其出苗率差，粮食产量低，大面积推广尚不易被农
民接受，同时也不符合我国人多地少的现状。
2．3 投人能量分析
不同耕作方式试验粮食产量变化无显著差异，但由于使用农机具不一投入也不同，主
要包括劳动力、柴油、除草剂、肥料、电能及种子的能量投入。每生产lkg小麦少耕比传统
耕作与免耕少投入4 和31．6％能量，而每生产lkg玉米少耕比传统耕作与免耕少投入
42．7 和 6．7％能量。
2．4 不同机组作业单位成本分析
不同耕作方式机组作业的单位成本不同，小麦少耕整地作业的单位成本比传统耕作
和免耕整地作业投入少。大型拖拉机牵引lGL一180型旋耕机整地费用比河北一150型拖拉
机牵引1L一130型单铧犁或牵引2LX-218型双铧犁节约95．9元／hm 和9l元／hm。；比小
型拖拉机牵引旋耕机组节约110元／hm 和104．6元／hm
2．5 不同机组作业投人与产出分析
丑
爿、
鞘
圉l不同耕作方式投 与^产出分斩
Fig．1 The]／o analysis for
diferent tilage treatments
图l列出不同耕作方式小麦和玉米投入与产出状况。
小麦少耕、传统耕作与免耕纯收入分别为5515．5元／hm 、
4939元／hm 和 3334元／hm ，而玉米纯收入则分别为
9369元／hm 、7242元／hm。和8660元／hm 即1年2熟地
区少耕比传统耕作与免耕纯收入分别增加2793元／hm 和
2890．5元／hm 。
3 小结与讨论
干旱半干旱1年2熟地区连续3年少耕耕作产量无下
降趋势，是目前干旱半干旱地区发展保护性耕作的有效途
径之一。土壤养分免耕高于少耕，由于其连续免耕，农田杂
草防治较困难，粮食产量也显著低于少耕，故在我国人均耕地逐年减少现状下不适宜推广
采用}目前小麦免耕播种土壤坚实度大及播种机组重量较大，机组制造及购买费用均较
大，在粮食单位产量不高现状下农民不易采纳 对于干旱半干旱1年2熟地区小麦和玉米
2茬作物均实行免耕，作物秸秆常年覆盖于地表，农业机械作业发生堵塞较严重，严重地
影响了机组作业质量，从而直接影响作物产量。保护性耕作发挥少耕和免耕优势，创造了
在时间序列上土地管理周期的轮换使用，空间分布上选择使用适合当地作物群落自然特
点的土地管理模式，充分利用了农村现有农用动力，毋需增加额外投入，易于推广应用。
参 考 文 献
1 陈国平等．华北地区新两熟制的探讨．作物杂志，]992(1)：20~2]
2 陈灵达 旱地农业保护性耕作体系与免耕播种技术．北京农业工程学掇t1993，10(2)：82～87
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