耕作

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早雨后的耕作

耕作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英语Mattock。使用畜力机械的耕作方式包括英语Cultivator、滚(用表土镇压器英语Cultipacker或其它)、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。

间耕[编辑]

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[编辑]

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[编辑]

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[编辑]

正面影响[编辑]

  • 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[编辑]

  • 播种前使得土壤干燥[6]
  • 土壤失去了很多养分,象和肥料,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[编辑]

  • 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[编辑]

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(其中包括许多种类)、穴播机英语Dibber旋耕机英语Rotary tiller深耕犁英语Subsoiler、成垄耕机(ridge- or bed-forming tiller)、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[编辑]

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。它可以靠人来拉动,或者靠或类似的强壮动物。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。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[编辑]

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柴油的使用来减少对环境的改变。

参见[编辑]

注释[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 参见间耕
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 参见护耕
  3. ^ 参见覆盖作物英语Cover crop

参考文献[编辑]

  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. ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 6.11 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. ^ 8.0 8.1 8.2 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. ^ 9.0 9.1 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. ^ 10.0 10.1 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[编辑]

扩展阅读[编辑]

外部链接[编辑]