耕作
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Fendt_Tractor_Ripping_up_Kulin.jpg/275px-Fendt_Tractor_Ripping_up_Kulin.jpg)
耕作是農業中準備土壤的過程,它包括各種機械攪動,如挖掘、攪拌,以及翻覆,整地過程包括犁田、耙田、耖田及碌碡。使用手工工具進行人力耕作的方式包括鏟、挖、掘、鋤和耙。使用畜力或機械的耕作方式包括犁、耕、滾(用表土鎮壓器或其它磙)、耙和耘(用帶牙的耕田機)。小規模的園藝及農藝,比如糧食自給或小企業生產,傾向於使用小規模方法,而大中型農業生產則傾向於使用大規模方法。
較深、較徹底的被歸類為初耕;而較淺的,並且有時會選擇部分區域進行耕作的,則為復耕。初耕,例如犁地,傾向於製造高低不平的地表,而復耕則傾向於製造較平整的地表,例如,很多作物要求良好的苗床。拓荒和旋耕往往將初耕和復耕結合在一起。
耕作的歷史
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/77/Tilling_with_Hungarian_Grey_cattles.tif/lossy-page1-220px-Tilling_with_Hungarian_Grey_cattles.tif.jpg)
耕作最初是靠人力進行的,有時還涉及到奴隸。也會使用有蹄類動物通過踐踏的方式來犁地。後來發明了木製的犁。它可以靠人來拉動,或者靠騾、牛、象或類似的強壯動物。馬通常並不合適,除了個別品種如克萊茲代爾馬是被作為役畜來飼養的。鋼制犁的出現使得美國中西部得以開墾農業,那裡是艱苦的大草原,草和岩石都會造成麻煩。二十世紀剛一開始,拖拉機便進入農業生產領域,並最終使現代化大規模農業生產成為可能。
初耕和復耕
初耕通常在上次收割後進行,那時土壤還比較濕,足以犁地,而且容易牽引。某些土壤類型可以干犁。初耕的目的是獲得合理的軟土深度,納入作物殘留物,殺滅雜草,以及使土壤透氣。復耕包含所有後續耕作,它是為了納入化肥,將土壤降低至更好的耕層,平整表面,或控制雜草。[1]
少耕
少耕[注 1]會留下15~30%的作物殘留物覆蓋在土壤上,或者在嚴重侵蝕時期使用550~1100公斤/公頃(500~1000磅/英畝)的小穀物殘留物。這可能需要使用鑿子犁,土地耕耘機,或者其它工具。
集約耕作
集約耕作[注 1]留下少於15%的作物殘留物作為覆蓋物,或者少於550公斤/公頃(500磅/英畝)的小穀物殘留物。這種耕作類型通常被稱為常規耕作,但由於保護耕作現在比集約耕作應用得更廣泛(美國),[2][3]所以把這種耕稱作常規,實際上往往並不恰當。集約耕作往往涉及多種操作,使用的器具包括犁板、盤和/或鑿犁。然後用耖、滾籃進行整理,刀具可用於準備苗床。還有許多變化。
保護耕作
保護耕作[注 1]留下至少30%的作物殘留物在土壤表面,或者在嚴重土壤侵蝕時期,留下至少1,100公斤/公頃(1,000磅/英畝)的小穀物殘留物在表面上。這會減緩水的運動,從而降低土壤侵蝕量。此外,保護耕作被發現對捕食性節肢動物有好處,這可以加強病蟲害的控制。[4]保護耕作還有利於農民降低燃料消耗和土壤板結。通過減少農民穿過田地的次數,農民可以大幅度節省燃料和勞動。自1997年以來,在大多數年份中,保護耕作在美國耕地中的使用都超過了集約耕作或少耕。
然而,由於減少了黑暗的泥土曝露給春天溫暖的陽光的機會,保護耕作延遲了溫暖土壤的時間,因此也延遲了第二年春天種植玉米作物的時間。[5]
- 免耕——從不使用犁、盤等。目標是100%的地面覆蓋。
- 條耕——耕作窄條,以便種植種子,留下行間的土壤不耕作。[6]
- 覆蓋免耕
- 轉耕——每兩年耕耘一次土壤,或者更少(每隔一年或每三年,等等。)[6]
- 脊耕作
間耕
間耕是深耕的一種變化形式,它只耕作其中的一些窄條,而窄條之間的土壤則保持不耕作。這種耕作方式有助於減少土壤壓實問題,並改善內部土壤排水。[7]間耕的設計目的是,只直接破碎栽培農作物的行正下方的窄條的土壤。免耕依賴於上年的作物殘留來保護土壤,並幫助保持土壤的溫暖和北方氣候下的作物生長。相比之下,間耕藉助約5英寸寬的窄條打破犁底層,同時幫助土壤變暖和準備苗床。[8]如果與使用覆蓋作物相結合,間耕有助於減少有機物流失,抑制土壤惡化,改善土壤排水,增強土壤對水和養分的保持能力,並能讓必要的土壤有機體得以生存。
在美國,它被成功地應用於中西部和西部地區的農場已超過40年,目前有超過36%的農田仍在使用。[9]目前仍在實踐間耕的具體的州有賓夕法尼亞、康涅狄格、明尼蘇達、印第安納、威斯康星和伊利諾伊。
不幸的是,在美國北部玉米帶各州所產生的結果並不一致;不過,深耕仍然存在吸引力。[10]在排水不暢的區域,深耕可以被用來替代安裝更昂貴的瓦管排水。[11]
耕作的影響
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正面影響
- 為頂層土壤鬆土和曝氣,這有利於種植農作物。[12]
- 有助於將收割殘留物、有機物(腐殖質)和營養物均勻地混合入土壤。[12]
- 機械地除掉雜草。[12]
- 在播種前乾燥土壤(在潮濕氣候中,耕作有助於保持土壤乾燥)。[12]
- 秋季耕作,有助於暴露土壤碎屑,度過冬季的上凍和解凍,這有利於為春種形成較平整的地表。[12]
負面影響
- 播種前使得土壤乾燥。[12]
- 土壤失去了很多養分,象氮和肥料,以及它的儲水能力。[12][注 2]
- 降低土壤的水滲透率(導致更多的徑流和侵蝕[12][13],由於土壤吸收水分的速度較之前慢)。[注 3]
- 導致土壤顆粒的粘結力下降,從而誘發侵蝕。
- 化學成分流失。[12][注 3]
- 減少了土壤中的有機物。[12][注 4]
- 減少了微生物、蚯蚓、螞蟻等。[14]
- 破壞了土壤的聚集。[12][14]
- 壓實土壤。[12][14][注 2][注 3]
- 富營養化(養分流入水體)。[注 3]
- 留下來的殘餘物會吸引蛞蝓、切根蟲、粘蟲和其它害蟲。[15]
- 作物疾病可以潛伏在表面殘留物中。[15]
綜合意見
- 器具的類型會造成很大差異,雖然其它因素也會有影響。[16]
- 在絕對黑暗中耕作(夜耕)可以使之後雜草的發芽率降低一半。對於打破某些雜草種子的休眠來說,光是必需的。因此,耕種時暴露在陽光下的種子越少,發芽的就越少。這將有助於在除草時減少對除草劑的需求。[17]
- 當使用某些耕作器具(圓盤犁和鏨式犁)提高速度是,會導致更密集的耕作(即土壤表面的殘留物更少)。
- 增加盤的角度會導致殘留物被埋得更深。增加它們的凹度會使它們更給力。
- 鏨式犁可以帶長釘或掃帚。長釘更給力。
- 可以用殘留物百分比來比較耕作系統的優劣,因為作物殘留物的量能反映由於侵蝕造成的土壤流失。[16][18]
定義
初耕的作用是鬆土並混入肥料和/或種植物料,耕完后土壤質地很粗糙。
復耕會使土壤更精細,有時候還會形成壟,及備好苗床。它還能在整個生長季,直至作物成熟期間控制雜草,除非除草已經被少耕或免耕方法所替代,如除草劑。
- 苗床的準備可以使用耖(其中包括許多種類)、穴播機、鋤、鏟、旋耕機、深耕犁、成壟耕機(ridge- or bed-forming tiller)、磙或耕耘機。
- 除草是通過耕作來實現的,通常使用耕耘機或鋤。它們翻動作物周圍的幾厘米表層土壤,但儘量減少對作物本身的影響。耕耘能除雜草,其機制有二:除根及掩埋它們的葉子(切斷它們的光合作用),或者兩者的結合。除草既能防止雜草與農作物爭奪水和陽光,又能防止雜草成熟、播種,從而降低日後雜草的入侵。
替代耕作
現代農業科學已經極大地減少了耕作的使用。農作物在多年沒有任何耕作的情況下也可以正常生長,新的技術包括使用除草劑來控制雜草,改良作物品種來適應壓實的土壤,以及發明新的機器來播種或熏蒸土壤而並不真正地挖掘土壤。這種做法叫做免耕農業,它可以降低成本,同時通過減少土壤侵蝕和柴油的使用來減少對環境的改變。
林地的場地準備
場地準備是為播種或種植作準備,而在場地應用的任何處理方法。其目的是通過選擇方法,來促進場地的再生。場地準備可以被設計,以單獨或以任意組合來實現:通過減少或重新安排動線來改進通路,以及改善不利的林地、土壤、植被、或其它生物因素。場地準備的目的是改善一項或多項約束,否則它們可能會阻礙管理目標。McKinnon et al. (2002)準備了一份有價值的書單,其內容涵蓋了土壤溫度的影響,以及高山和北方針葉林樹種的場地準備。[19]
場地準備是在森林地區再生之前要完成的工作。又是也會用燃燒來進行場地準備。
參見
注釋
參考文獻
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擴展閱讀
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外部連結
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