PAGE6PAGE一、任務來源1、農業部公益性行業(農業)科研專項《坡耕地合理耕層構建技術指標研究》（201503119）研究任務“華中（江西）坡耕地合理耕層構建技術集成示范”。2、江西省重點研發計劃項目《紅壤旱地肥沃耕層構建關鍵耕作技術研究與集成示范》（20161BBF60105）3、江西省發明專利產業化項目《紅壤旱地控氮培肥降酸增氧專利技術應用與示范》（20161BBM26042）4、江西省重點研發計劃項目《紅壤坡耕地高效耕作培肥關鍵技術研究與集成示范》（20181BBF68009）二、目的及意義紅壤坡耕地是我國重要的土地資源，其面積占南方紅壤區旱地面積的70%以上，豐富的水熱資源使得該區農業生產和經濟發展潛力巨大，在我國農業可持續發展中發揮著重要作用。當前，紅壤坡耕地主要采用淺旋耕或淺翻的耕整作業方式，高強度且不合理的耕作方式導致土壤蓄水保墑能力不足、結構變差、耕層淺薄等問題，加劇了紅壤坡耕地的水土流失、伏秋干旱以及深根系作物易倒伏等災害，從而造成作物產量低而不穩，制約區域農業發展。據統計，作為紅壤坡耕地分布的主要省份，江西、湖南等10省糧食單產僅為全國平均的72.7%，油料作物單產僅為全國平均產量的93.4%。另外，由于作業次數、強度增加，使得燃料、人工、機具的費用增加，導致成本提高、利潤下降。自保護性耕作技術提出以來，少、免耕一直都是農業生產重要保護性耕作技術之一，研究表明，實施少、免耕等保護性耕作措施能夠改善耕地土壤水分狀況，減少土壤侵蝕，提高水分利用效率，有利于緩解南方紅壤區季節性干旱對作物生產造成的影響。但是，連續多年實施少、免耕會加劇土壤緊實、容重增加，抑制作物根系生長，影響作物產量的形成，這在黏重的紅壤坡耕地表現尤為明顯，極大限制了保護性耕作措施在南方紅壤坡耕地的推廣應用。據調查顯示，江西省進賢縣紅壤坡耕地耕層厚度平均為15.58cm,有機質等養分含量普遍偏低，實施少、免耕等保護性措施并不能完全緩解紅壤坡耕地耕層瘠薄化問題。如何協調耕作與環境保護之間的矛盾，是紅壤坡耕地亟待解決的重大科學問題。在此背景下，國家大力推進農機深松整地作業方式，并在2015年政府工作報告中提出了明確要求。深松是保護性耕作技術四大關鍵技術之一，是傳統耕翻作業的替代技術，具有加深耕層、降低土壤容重、提高土壤通透性、減少淺耕次數等作用，從而增強土壤蓄水保墑和抗旱防澇能力，有利于作物生長發育和提高產量，是解決土壤耕層瘠薄化問題和構建合理耕層的關鍵核心技術之一。更多研究表明，基于其后續效果和降低耗能方面考慮的，深松一般間隔數年進行一次為宜，特別是與少、免耕間歇交替進行可避免傳統耕作以及少、免耕帶來的弊端，是值得推廣、接受程度高的耕作技術。自2015以來，課題組陸續承擔了農業部行業專項（201503119）及江西省重點研發計劃項目《紅壤旱地肥沃耕層構建關鍵耕作技術研究與集成示范》（20161BBF60105）等項目，課題組在紅壤坡耕地上進行了連續多年的耕作試驗研究，證實了深松與少、免耕間歇交替耕作技術的優越性。因此，課題組從國家及區域耕作技術需求出發，提出紅壤坡耕地少（免）深松作業技術，可望促進國家實施保護性耕作的實施及推廣深松技術的推廣，助推國家“藏糧于地、藏糧于技”戰略的實現。三、遵循原則和依據本標準遵循“針對性、先進性、實用性、統一性、規范性”的原則，嚴格按照GB/1.1-2009及《農業法》、《農業管理條例》、《保護性耕作機械深松機》、、《深松機作業質量》、《旋耕機》有關要求進行編寫。四、標準的制定過程1、前期研究2015年以來，江西省紅壤研究所陸續承擔了農業部行業專項（201503119）及江西省重點研發計劃項目《紅壤旱地肥沃耕層構建關鍵耕作技術研究與集成示范》（20161BBF60105）等項目，結合項目需要，開展了紅壤坡耕地機械深松、少免耕等保護性耕作技術研究，在明確機械深松、少免耕等技術參數的基礎上，研發了深松少免耕間歇交替輪耕技術模式，揭示了該模式在提高紅壤坡耕地產量、改善土壤理化性質等方面的良好效果，為本標準的編寫提供了可靠的科學依據。圖1深松機具及試驗基地（1）深松少免耕對作物產量的影響研究結果顯示（圖2），與常規耕作相比，深松少免耕可提高花生產量。圖2深松少免耕對作物產量的影響（2）深松少免耕對土壤物理性質的影響深松降低了土壤容重和土壤緊實度、增加了最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙和總孔隙，且對表層土壤的改善效果較好，有利于紅壤坡耕地蓄水保肥，可以協調“水肥氣熱”等矛盾。具體結果見（表1-3，圖3）表1深松少免耕對土壤容重的影響處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cmNT1.27±0.01b1.33±0.00b1.40±0.05a1.35±0.03bT1.22±0.01c1.30±0.04bc1.33±0.03ab1.43±0.02aC1.32±0.07a1.42±0.03a1.41±0.05a1.34±0.02bS1.18±0.02d1.28±0.10c1.29±0.03b1.31±0.02b圖3深松少免耕對土壤緊實度的影響表2深松少免耕對土壤持水量的影響指標index處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cm最大持水量maximumwatercapacity(gkg-1)NT398.6±12.11b312.5±27.28b347.5±21.65a362.3±3.18aT457.2±10.35a410.1±6.74a329.9±23.71a356.8±13.29abC257.8±17.74c214.0±26.24c219.5±18.14b331.9±12.02bS469.2±34.92a392.2±38.90a349.5±21.92a374.8±20.17a毛管持水量capillarywatercapacity(gkg-1)NT330.0±34.63a274.5±20.32b307.4±12.93a327.5±23.19aT339.3±11.15a321.9±22.60a256.0±14.36b304.1±17.70aC192.4±10.00b174.3±28.65c198.3±25.23c291.8±10.53aS369.2±29.77a333.1±13.56a309.8±13.81a336.9±23.97a最小持水量fieldwatercapacity(gkg-1)NT325.6±35.37a264.6±17.69a318.8±9.76a322.2±23.37abT332.1±12.66a316.3±20.22a248.5±12.39b301.4±11.10abC185.1±7.19b167.5±28.68b183.3±22.06c283.6±11.56bS359.8±29.85a308.8±37.29a298.3±4.62a330.1±25.65a表3深松少免耕對土壤孔隙度的影響指標index處理treatment0~10cm10~20cm20~30cm30~40cm非毛管孔隙度non-capillaryporosity(%)NT9.28±3.38b6.35±1.64c4.04±2.94b5.43±2.88aT15.22±1.18a12.17±1.87a10.74±2.91a7.94±1.70aC9.64±1.61b6.61±1.10c5.08±1.34ab6.49±1.61aS12.88±0.61ab10.62±0.78b6.66±2.92ab5.86±2.36a毛管孔隙度capillaryporosity(%)NT42.07±4.63a36.38±2.70a43.07±2.98a44.20±2.81aT41.27±1.02a41.90±4.05a33.96±1.96bc43.60±2.96aC25.50±2.46b24.86±4.58b27.96±4.51c39.25±1.91aS43.49±3.66a42.56±1.71a40.08±2.22ab44.03±3.30a總孔隙度totalporosity(%)NT51.36±1.60a42.74±3.79b47.11±5.60a49.66±3.32abT56.49±1.37a54.07±2.64a44.71±2.01a51.54±3.19aC35.14±3.88b31.48±4.39c33.04±3.87b45.74±1.87bS56.36±4.25a53.17±1.38a46.74±4.81a49.89±3.09ab2、技術推廣情況與效益目前，相關技術在我國東北和華北平原地區展現了良好應用前景，并逐步向河南、山東、江蘇等省份推廣。本技術在我省處于起階段，課題組自2015年年以來，在進賢、余江、吉安等地進行了推廣，其經濟、社會、生態效益如下：經濟效益：本技術帶來的可直接減少的耕地費，平均每年可減少投入60元/畝；本技術可維持作產量穩定，從長遠看能一定程度提高作物產量，以花生為例，一個周期（3-4年）內可產量提高30kg/畝，平每年增加收入30-40元/畝。因此本技術每畝可增加90-100元收入。生態效益：一是改善耕層結構，提高耕層控蝕抗旱能力；二是減少耕層擾動，防治耕地退化，減少對生態環境的影響。社會效益：本技術的實施可改善紅壤坡耕地耕層結構狀況，提高土壤蓄水保肥能力，減少地區面源污染，有利于轉變農業發展方式轉變、促進農業現代化，為實現紅壤坡耕地農業節本增效，保障紅壤坡耕地健康可持續利用和國家糧食安全提供有力的技術支撐，具有重大的社會效益。3、編制標準草案2018年1月，江西省紅壤研究所成立了《紅壤坡耕地深松少免耕作業技術規程》起草小組，并對小組成員進行了分工。根據前期研究和調研的相關情況，起草小組完成了《紅壤坡耕地深松少免耕作業技術規程》的初稿。2018年4月-5月，起草小組在初稿的基礎上，對該標準進行了認真修改。五、國際國內同類標準情況經多方查新，國內尚無深松少免耕作業的技術標準發布。目前，僅在華北和東北平原開展了深松與少免耕相結合的耕作技術研究與示范，但針對紅壤坡耕地耕層淺薄尚未提出適用的深松技術。在前期研究基礎上，根據紅壤坡耕地實際生產特點，提出深松與少免耕相結合的作業技術，其適應范圍、技術目標均不同于現有技術，對紅壤區坡耕地合理耕層構建及農機農藝配套等均有較大意義。六、與現行有關法律、法規和強制性標準的關系本標準（送審稿）是在國家相關的法規和強制性標準的基礎上結合地方實際情況制定出來的，因此與現行法律法規沒有沖突。七、實施該標準的措施建議（1）政府、農業部門在補