土壤是作物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。對(duì)土壤進(jìn)行耕作，目的在于改善耕層的土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤的固、液、氣三相比例，協(xié)調(diào)好土壤中水、肥、氣、熱的關(guān)系，為作物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件，以提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。

    我國(guó)長(zhǎng)期以來沿用以鏵式犁為主的連年翻耕的傳統(tǒng)耕作制度，隨著土壤熟化和土地利用時(shí)間的延長(zhǎng)，使土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭破壞，有機(jī)質(zhì)含量下降，保墑抗旱能力減弱，形成的堅(jiān)硬犁底層又影響土壤的蓄水能力和作物根系的發(fā)育，并帶來雜草、病蟲的伴生性危害，加上地表裸露，加劇了土壤的風(fēng)蝕和水土流失。有關(guān)資料介紹，非洲、亞洲、南美洲由于耕作不當(dāng)或其它原因，每公頃土地每年損失30~40T表土，即使技術(shù)*的歐美國(guó)家，每年也要失去17T/hm2，為每年可以形成表土的16倍之多。表土是重要的土層、表土質(zhì)量好，每公頃將含100T有利于作物生長(zhǎng)所需的各種物質(zhì)，表土層厚度每下降2.8cm，產(chǎn)量就下降7%。同時(shí)機(jī)具下地次數(shù)多、作業(yè)量大而集中，不僅耗能多、成本高，還常常貽誤農(nóng)時(shí)，甚至濕耕強(qiáng)耙，粗播，影響整地質(zhì)量和出苗保苗。為此，連年同層耕翻或強(qiáng)翻不符合土壤耕作的原理和目的，反使作物失去適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，影響了農(nóng)田增產(chǎn)潛力的發(fā)揮和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

    二、保護(hù)性耕作技術(shù)的科學(xué)依據(jù)

    保護(hù)性耕作技術(shù)將土壤耕作減少到zui低限度，充分利用土壤表層枯草落葉覆蓋、根系殘茬富集的天然屏障，將對(duì)土壤的物理、化學(xué)、生物學(xué)性狀引起一系列重大變化，從而對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生深刻的影響。

    1、維持和發(fā)展了土壤結(jié)構(gòu)

    保護(hù)性耕作少攪動(dòng)或不攪動(dòng)土壤，使土壤表層周年間得到盡可能多的殘茬和作物的保護(hù)，減少降雨對(duì)表土沖刷和土粒的移動(dòng)，減少團(tuán)聚土粒的分散，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，有利于滲透、水保護(hù)，有利于減少地面徑流和水分蒸發(fā)。從而充分發(fā)揮作物與土壤的自調(diào)性和相互作用，維持和發(fā)展了土壤結(jié)構(gòu)。

    2、加深作物根系生長(zhǎng)范圍

    保護(hù)性耕作保持了原有土體結(jié)構(gòu)和毛管通道，加之土壤動(dòng)物和前茬作物腐爛的殘留的生物孔隙，耕層孔隙上下貫通，縱橫交織，從而構(gòu)成了上下連通的通透體系，為作物根系伸展提供一個(gè)比較相對(duì)穩(wěn)定的土壤通透環(huán)境，加深作物根系生長(zhǎng)范圍，增加縱伸根，直下根的根量，提高扎根力和吸收力。

    3、土壤養(yǎng)分分布規(guī)律充分發(fā)揮肥力效應(yīng)

    保護(hù)性耕作業(yè)不亂土層，保持原來土壤較好的理化性狀，地面平整，耕層三相比較協(xié)調(diào)，保持了土壤養(yǎng)分上高下低的垂直分布規(guī)律，有利于根群生長(zhǎng)，從而保證出苗早而齊，活棵返青快、穗多、粒重、產(chǎn)量高。

    三、保護(hù)性耕作的*性

    總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)研究的結(jié)果，其*性可簡(jiǎn)單歸納為：

    1、減少作業(yè)次數(shù)，降低畝成本，節(jié)約能源。采用保護(hù)性耕作每年可減少3 4道鏵式犁耕翻、整地平地作業(yè)，降低畝機(jī)械作業(yè)費(fèi)用。

    2、減少了機(jī)具對(duì)土壤壓實(shí)的副作用

    機(jī)械行走系統(tǒng)壓實(shí)土壤破壞了土壤結(jié)構(gòu)，zui終影響作物產(chǎn)量，試驗(yàn)證明，由此引起減產(chǎn)達(dá)10~30%。

    3、有利于增產(chǎn)增收，部分地區(qū)還可變一熟為二熟。

    4、有利于減少機(jī)具配備和設(shè)備投資。

    四、在新疆推行保護(hù)性耕作技術(shù)勢(shì)在必行

    新疆地處歐亞大陸中心，干燥少雨，年平均降水量?jī)H為145mm，700萬(wàn)畝（467萬(wàn)hm2）已耕地均為旱地，土壤以灰鈣土、白板土為主，土地貧瘠，有機(jī)質(zhì)含量均在1.5%以下，保水、保肥能力差，單產(chǎn)低而不穩(wěn)。近年來，隨著一些新技術(shù)的應(yīng)用，有所改觀。面對(duì)國(guó)家把戰(zhàn)略重點(diǎn)向西傾斜的大好機(jī)遇，為迅速發(fā)展新疆旱地農(nóng)業(yè)，把新疆建成國(guó)家糧、棉、糖三大基地，全區(qū)上下必須盡快改變傳統(tǒng)觀念，提高認(rèn)識(shí)，在耕作制度上來一次革命，積極推行保護(hù)性耕作技術(shù)。

    五、農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)有機(jī)結(jié)合，共同進(jìn)行研究設(shè)計(jì)

    推行保護(hù)性耕作技術(shù)，這是一個(gè)系統(tǒng)工程，它牽涉到農(nóng)學(xué)、植保、農(nóng)機(jī)、管理等方方面面，必須改變以前“單打一”的局面，特別是農(nóng)業(yè)、農(nóng)機(jī)要有機(jī)結(jié)合，根據(jù)新疆自身的地理?xiàng)l件、特點(diǎn)、作物品種，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，共同進(jìn)行新疆旱區(qū)保護(hù)性耕作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先由農(nóng)學(xué)上提出合理的工藝流程及農(nóng)藝要求，并由植保上選擇合適的化學(xué)除草劑及農(nóng)藥的品種、用量，zui后由農(nóng)機(jī)上研制配套的農(nóng)機(jī)具。

    當(dāng)前，麥茬復(fù)種油葵應(yīng)該是繼棉花戰(zhàn)略后的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，只有采用保護(hù)性耕作技術(shù)，選用早熟的小麥、油葵品種，搶時(shí)播種才能確保油葵成熟。為此，要求農(nóng)學(xué)上提出復(fù)播油葵保護(hù)性耕作工藝流程及農(nóng)藝要求，包括化學(xué)除草劑及農(nóng)藥的品種、噴灑量、噴灑時(shí)間；株距、行距及播種深度；種肥的數(shù)量、深度、種肥與種子的距離；中耕的時(shí)間、苗的高度及中耕深度、追肥量……。zui后由農(nóng)機(jī)上設(shè)計(jì)能滿足這些要求的免耕播種機(jī)。

    六、設(shè)計(jì)茬地覆蓋免耕播種機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵

    保護(hù)性耕作對(duì)土壤不進(jìn)行翻耕，要求地表有殘茬覆蓋，故其配套機(jī)具——茬地覆蓋免耕播種機(jī)的作業(yè)條件與常規(guī)播種機(jī)截然不同。為此，設(shè)計(jì)茬地覆蓋免耕播種機(jī)時(shí)關(guān)鍵要提高其如下性能：

    1、工作部件的入土性能

    茬地遠(yuǎn)比耕后地堅(jiān)硬。開溝器入土困難，要求免耕播種機(jī)配置入土性能好的開溝器，（如單園盤開溝器、錯(cuò)開雙園盤開溝器等），或增加鋪助入土裝置（如園切刀和鑿形鏟），機(jī)器的質(zhì)量大而結(jié)實(shí)，以保證每一開溝器上有足夠的正壓力。

    2、開溝性能

    旱地播種時(shí)，墑情往往很差，有時(shí)5~7cm內(nèi)無濕土。因此，要求開溝時(shí)不要擾亂土層，避免把濕土翻上來。種溝應(yīng)開成上小下大的八字形或倒T形，以減少水分蒸發(fā)。

    3、防堵草性能

    由于免耕播種時(shí)，地面有大量的秸桿、雜草、根莖及其它覆蓋物存在，開溝器、覆土器等容易堵塞和擁土。為避免堵塞，開溝器需分前后排設(shè)置，并在2排間距間保持較大距離，以擴(kuò)大草桿通道。還要采用各種形式的分草裝置或切草裝置，新的覆蓋裝置的研究也十分重要。

    4、地面仿形性能

    由于播前沒有平地過程，茬地播種的地面一般不平度較大，開溝器應(yīng)有很強(qiáng)的單體仿形能力，以滿足播深均勻性要求。