土壤是作物生長的基礎。對土壤進行耕作，目的在于改善耕層的土壤結構，調節(jié)土壤的固、液、氣三相比例，協(xié)調好土壤中水、肥、氣、熱的關系，為作物生長發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件，以提高作物的產量及品質。

    我國長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間的延長，使土壤的團粒結構遭破壞，有機質含量下降，保墑抗旱能力減弱，形成的堅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，加劇了土壤的風蝕和水土流失。有關資料介紹，非洲、亞洲、南美洲由于耕作不當或其它原因，每公頃土地每年損失30~40T表土，即使技術*的歐美國家，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、表土質量好，每公頃將含100T有利于作物生長所需的各種物質，表土層厚度每下降2.8cm，產量就下降7%。同時機具下地次數(shù)多、作業(yè)量大而集中，不僅耗能多、成本高，還常常貽誤農時，甚至濕耕強耙，粗播，影響整地質量和出苗保苗。為此，連年同層耕翻或強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環(huán)境，影響了農田增產潛力的發(fā)揮和經濟效益的提高。

    二、保護性耕作技術的科學依據

    保護性耕作技術將土壤耕作減少到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，將對土壤的物理、化學、生物學性狀引起一系列重大變化，從而對作物的生長發(fā)育產生深刻的影響。

    1、維持和發(fā)展了土壤結構

    保護性耕作少攪動或不攪動土壤，使土壤表層周年間得到盡可能多的殘茬和作物的保護，減少降雨對表土沖刷和土粒的移動，減少團聚土粒的分散，保持結構的穩(wěn)定，有利于滲透、水保護，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性和相互作用，維持和發(fā)展了土壤結構。

    2、加深作物根系生長范圍

    保護性耕作保持了原有土體結構和毛管通道，加之土壤動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，從而構成了上下連通的通透體系，為作物根系伸展提供一個比較相對穩(wěn)定的土壤通透環(huán)境，加深作物根系生長范圍，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

    保護性耕作業(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，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，從而保證出苗早而齊，活棵返青快、穗多、粒重、產量高。

    三、保護性耕作的*性

    總結國內外有關試驗研究的結果，其*性可簡單歸納為：

    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)，降低畝機械作業(yè)費用。

    2、減少了機具對土壤壓實的副作用

    機械行走系統(tǒng)壓實土壤破壞了土壤結構，zui終影響作物產量，試驗證明，由此引起減產達10~30%。

    3、有利于增產增收，部分地區(qū)還可變一熟為二熟。

    4、有利于減少機具配備和設備投資。

    四、在新疆推行保護性耕作技術勢在必行

    新疆地處歐亞大陸中心，干燥少雨，年平均降水量僅為145mm，700萬畝（467萬hm2）已耕地均為旱地，土壤以灰鈣土、白板土為主，土地貧瘠，有機質含量均在1.5%以下，保水、保肥能力差，單產低而不穩(wěn)。近年來，隨著一些新技術的應用，有所改觀。面對國家把戰(zhàn)略重點向西傾斜的大好機遇，為迅速發(fā)展新疆旱地農業(yè)，把新疆建成國家糧、棉、糖三大基地，全區(qū)上下必須盡快改變傳統(tǒng)觀念，提高認識，在耕作制度上來一次革命，積極推行保護性耕作技術。

    五、農業(yè)農機有機結合，共同進行研究設計

    推行保護性耕作技術，這是一個系統(tǒng)工程，它牽涉到農學、植保、農機、管理等方方面面，必須改變以前“單打一”的局面，特別是農業(yè)、農機要有機結合，根據新疆自身的地理條件、特點、作物品種，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同進行新疆旱區(qū)保護性耕作系統(tǒng)的設計。首先由農學上提出合理的工藝流程及農藝要求，并由植保上選擇合適的化學除草劑及農藥的品種、用量，zui后由農機上研制配套的農機具。

    當前，麥茬復種油葵應該是繼棉花戰(zhàn)略后的新經濟增長點，只有采用保護性耕作技術，選用早熟的小麥、油葵品種，搶時播種才能確保油葵成熟。為此，要求農學上提出復播油葵保護性耕作工藝流程及農藝要求，包括化學除草劑及農藥的品種、噴灑量、噴灑時間；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；中耕的時間、苗的高度及中耕深度、追肥量……。zui后由農機上設計能滿足這些要求的免耕播種機。

    六、設計茬地覆蓋免耕播種機的技術關鍵

    保護性耕作對土壤不進行翻耕，要求地表有殘茬覆蓋，故其配套機具——茬地覆蓋免耕播種機的作業(yè)條件與常規(guī)播種機截然不同。為此，設計茬地覆蓋免耕播種機時關鍵要提高其如下性能：

    1、工作部件的入土性能

    茬地遠比耕后地堅硬。開溝器入土困難，要求免耕播種機配置入土性能好的開溝器，（如單園盤開溝器、錯開雙園盤開溝器等），或增加鋪助入土裝置（如園切刀和鑿形鏟），機器的質量大而結實，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，墑情往往很差，有時5~7cm內無濕土。因此，要求開溝時不要擾亂土層，避免把濕土翻上來。種溝應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，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置，并在2排間距間保持較大距離，以擴大草桿通道。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，開溝器應有很強的單體仿形能力，以滿足播深均勻性要求。