保護性耕作的大多數(shù)作業(yè)必須由機械完成，其所用機具種類比傳統(tǒng)耕作機具少，但主要機具的結(jié)構(gòu)和性能一般比傳統(tǒng)機具復(fù)雜且要求高。

（一）免耕播種機（又稱免耕覆蓋播種機、免耕覆蓋施肥播種機）

免耕播種機是保護性耕作的關(guān)鍵機具。

免耕播種機要同時完成播種和施肥作業(yè)，種子和肥料要播施到有秸稈覆蓋的地里，有些還是免耕地，種床條件比傳統(tǒng)耕作地要差。所以，免耕播種機除要有傳統(tǒng)播種機的開溝、下種、下肥、覆土、鎮(zhèn)壓功能外，一般還必須有清草排堵功能、破茬入土功能、種肥分施功能和地面仿形功能。

1、小麥免耕播種機

小麥免耕播種機由于行距窄（一般為20cm），安裝清草防堵裝置困難，而且小麥播種機的播種質(zhì)量要求高，所以難度大。

目前世界上保護性耕作技術(shù)推廣較好的旱作農(nóng)業(yè)大國如美國、澳大利亞等國在小麥免耕播種機上主要采取兩種技術(shù)，以解決小麥免耕播種機的防堵等問題。一是采用圓盤式或尖角鏟式開溝器，美國采用圓盤式較多，其特點是通過性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，價格貴；澳大利亞采用尖角型較多，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但容易掛草，通過性次于圓盤式。二是采用多梁結(jié)構(gòu)，如澳大利亞采用尖角型開溝器的播種機一般有五道梁，梁與梁相距約1m左右，開溝器分別布置在不同的梁上。這樣同一梁上的開溝器間距可達1m以上。其特點是播種機縱向距離長，只能采用牽引式，而且排種排肥要采用價格高的氣力式結(jié)構(gòu)。這兩種免耕播種機均不適合我國地塊小、拖拉機動力小及農(nóng)民購買力低的現(xiàn)狀。所以，適合我國國情的免耕播種機只能自行開發(fā)。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMF-9型小麥免耕播種機基本采用雙梁結(jié)構(gòu)，使同一梁上的開溝器間距達到40cm（行距20cm），開溝鏟采用試驗篩選出的澳大利亞短翼型尖角鏟，阻力小，對土壤的攪動小，有利于保墑。在開溝器前安裝限深切草圓盤，能在一定的秸稈覆蓋下順利播種（250kg/畝產(chǎn)量的全部秸稈 還田）；采用自行研制的產(chǎn)品“復(fù)合型開溝器”，實現(xiàn)種肥垂直分施，通過調(diào)節(jié)下肥管與下種管之間的距離及下種管的垂直高度，可以改變肥、種間距，肥種間距zui大可達5cm以上，滿足播種的同時施肥量大和深施肥的要求；開溝器安裝在平行四邊桿仿形機構(gòu)上，能在地表不平的條件下保證播種質(zhì)量。該機通過了農(nóng)業(yè)部農(nóng)機鑒定總站的性能檢測。

2BMF-9型小麥免耕播種機配套動力為鐵牛—55（65）拖拉機，但該機有自重大（約900kg），對拖拉機的懸掛機構(gòu)要求高及價格相對較高的缺點，使該機的推廣受到了一定的限制。

以2BMF-9型小麥免耕播種機為原型，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、山西省農(nóng)機局和山西新絳機械廠合作，共同開發(fā)了2BMF-11（9）（中型機）、2BMF-6（7）（小型機）等系列產(chǎn)品。其共同特點是采用短翼尖角開溝鏟和“復(fù)合型開溝器”，取消了限深切草圓盤，取消限四邊桿仿形機構(gòu)，使得整機重量和價格下降，適應(yīng)了推廣的要求。此系列播種機目前已批量生產(chǎn)。

新絳機械廠生產(chǎn)的2BMF-11（9）型小麥免耕播種機，該機除采用短翼尖角鏟和“復(fù)合型開溝器”外，地輪采用充氣橡膠輪，可減少在秸稈覆蓋地上的打滑現(xiàn)象，也不易粘土；鎮(zhèn)壓輪為空心橡膠型，也是為了減少粘土。該機配套動力為上海—50或鐵牛—55（65）等拖拉機，其中11行機可適應(yīng)較大、較平整的地塊，工效較高；9行機則適應(yīng)稍小地塊，可減少小地塊zui后一趟播種時的重播量，同時由于整機幅寬較小，在地表不平的地塊上播種時有利于提高播種質(zhì)量。

新絳機械廠生產(chǎn)的2BMF-6（7）型小麥免耕播種機，其結(jié)構(gòu)特點與中型機相同。配套動力為18馬力小四輪拖拉機。若推廣地的土壤比阻較小、配套拖拉機性能好時，可配7行機或用15馬力小四輪拖拉機懸掛6行機；若推廣地土壤比阻大，則一般18馬力拖拉機只能拉動6行機。

河北農(nóng)哈哈生產(chǎn)的2BMF-6（5）型小麥免耕播種機，其改進之處是用帶抓地爪的鐵質(zhì)地輪取代充氣橡膠地輪，前排梁上的開溝器采用折式鏟柄，使開溝鏟前伸，從而結(jié)構(gòu)更加緊湊，重量和價格進一步下降。

2BMF-5型谷黍免耕播種機，主要為冷涼地區(qū)播種而設(shè)計。該機的特點是排種器采用細(xì)牙小排量排種器，以適應(yīng)谷、黍播種量小的需要；加大了地輪寬度，可適應(yīng)谷黍播種深度淺、播深要求嚴(yán)格的需要；行距大（28cm），適應(yīng)谷黍作物的行距要求。

2、玉米免耕播種機

玉米免耕播種機在我國研制和使用較早，不少廠家都有適合一年兩熟區(qū)小麥?zhǔn)斋@后的夏玉米免耕播種機，其中部分機型可用于一年一熟區(qū)的玉米免耕播種。

相對于小麥免耕播種機來說，玉米免耕播種機開發(fā)困難的一面是玉米秸稈量大、根茬粗大；容易的一面是玉米行距較寬（55～70cm），有利于防堵裝置的布置。

下面以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMQF-4C型玉米免耕播種機為例，介紹玉米免耕播種機的清草防堵裝置、破茬入土裝置、種肥分施裝置和地面仿形裝置及各自的特點。

1）清草防堵裝置

玉米免耕播種機為避免秸稈纏繞機件或堵塞機體，主要采用以下幾種清草防堵裝置：

切草盤＋分草板式防堵裝置 這種清草防堵裝置是在開溝器前安裝一個限深切草圓盤，在限深切草圓盤和開溝器之間安裝分草板，機器前進時，限深切草圓盤先將秸稈和土壤切開（可切斷部分干燥腐爛的秸稈），分草板（入土）將秸稈和雜草分到兩邊，隨后的開溝器可在沒有秸稈或秸稈較少的情況下開溝播種。試驗表明，這種防堵裝置可在玉米秸稈量為4～5噸/公頃的情況下通過。

八字形雙圓盤分草裝置 在開溝器前安裝兩個成“八字形”布置的凹面圓盤，對粉碎后的玉米秸稈有很強的分草排堵作用。在土壤表面有干土層時，還可將干土豁開，使種子種在濕土上。但這種裝置對土壤翻動量大，豁開的土壤容易跑墑。

切草盤＋輪齒式撥草器 圖7所示這種清草排堵裝置為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的產(chǎn)品。切草盤先將秸稈切開，并起到限深作用。在切草盤后安裝成“八字形”的兩個輪齒在機器前進時將秸稈分到兩邊，然后進行開溝播種。這種排堵裝置排堵能力強（可達10噸/公頃），而且除圓盤切土外，幾乎不攪動土壤，有利于保墑。

帶狀粉碎式清草排堵裝置 這種裝置是秸稈粉碎機與播種機的有機結(jié)合。為了減少粉碎阻力，只在播種開溝器前安裝粉碎刀，機器前進時，由動力輸出軸驅(qū)動的粉碎刀將秸稈粉碎并甩到開溝器后方兩側(cè)。這種裝置有很強的排堵能力，但整機重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格也較高。

2）破茬入土裝置

免耕地面比較堅硬，又有作物根茬，故要求選擇入土能力強的開溝器。目前玉米免耕播種機上采用的有雙圓盤開溝器、靴式開溝器、鋤鏟式開溝器和尖角式開溝器等。

雙圓盤開溝器不易纏草或挑起根茬，但豁開的土壤跑墑多且不易回土；靴式開溝器能產(chǎn)生較好的溝形，在秸稈覆蓋地上也有很好的通過性能，但這兩種開溝器均需要較大的正壓力才能入土，同時實現(xiàn)種肥分施較困難，尤其是深施肥不易實現(xiàn)。

鋤鏟式開溝器多用于一年兩熟區(qū)小麥?zhǔn)斋@后玉米的鐵茬播種，在一年一熟區(qū)的玉米秸稈覆蓋地上使用有一定的困難。

尖角形開溝器是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在保護性耕作研究過程中引進、試驗篩選的澳大利亞開溝器，它具有入土能力強，溝形窄（動土量?。詣踊赝聊芰?、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，價格低廉等特點。在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMQF-4C玉米免耕播種機上即采用此種開溝器。

3）種肥分施裝置

我國玉米種植時施肥量大，一般在20kg/畝以上，玉米的行距大，這樣，每行的下肥量也大，在播種的同時施肥時，為了避免燒傷種子，種、肥之間應(yīng)有4～5cm的間距。目前玉米免耕播種機上種肥分施的方式也是有三種：側(cè)分施、垂直分施和側(cè)深施。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMQF—4C玉米免耕播種機采用與小麥免耕播種機相同的“復(fù)合型開溝器”，實現(xiàn)種肥垂直分施，種、肥間距在5cm以上，可滿足大施肥量下不燒種子的要求。

山西新絳機械廠生產(chǎn)的2BMF-4（2）型玉米免耕播種機采用種肥側(cè)施，即用兩個開溝器，一個施肥，一個下種，間距在8～10cm，由于入土淺，故動力消耗小。

4）地面仿形裝置

由于有秸稈覆蓋和缺少平地作業(yè)，保護性耕作地表不如傳統(tǒng)平整，為了保證播深一致，大多數(shù)中型玉米免耕播種機采用平行四邊桿單體仿形裝置，改善了播深的均勻性。但一般與小型拖拉機配套的兩行玉米免耕播種機則為整體仿形。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2BMQF-4C玉米免耕播種機，該機采用產(chǎn)品“切草盤＋輪齒式撥草輪”清草防堵，采用帶短翼式開溝鏟的“復(fù)合型開溝器”實現(xiàn)破茬入土和種肥垂直分施，另有平行四邊桿仿形機構(gòu)實現(xiàn)單體仿形。該機與鐵牛—55（65）拖拉機配套。

山西新絳機械廠生產(chǎn)的2BMF-4型玉米免耕播種機，該機采用雙圓盤式清草防堵裝置，短翼鏟式開溝器，雙開溝器實現(xiàn)種肥側(cè)施，肥、種間距可達8～10cm。單體仿形。配套動力為鐵牛—55（65）或上海—50拖拉機。

山西新絳機械廠生產(chǎn)的2BMF-2型玉米免耕播種機，除配套動力為小四輪拖拉機和采用整仿形外其它結(jié)構(gòu)與2BMF-4型機相同。

3、深松機

深松是在翻耕基礎(chǔ)上總結(jié)出來的利用深松鏟疏松土壤、加深耕層而不翻轉(zhuǎn)土壤、適合于旱地的耕作方法。深松能調(diào)節(jié)土壤三相比，改善耕層土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的蓄水抗旱能力。深松形成的虛實并存的土壤結(jié)構(gòu)有助于氣體交換、礦物質(zhì)分解、活化微生物、培肥地力。因此，在旱地保護性耕作中，深松被確定為一項基本的少耕作業(yè)。

根據(jù)保護性耕作的要求和作業(yè)特點，經(jīng)試驗認(rèn)為：沒有必要年年深松，因為深松后土壤的蓄水抗旱能力不僅僅取決于土壤結(jié)構(gòu)，更大程度上取決于深松后降水的多少，如果深松后降水多，則深松確實能多蓄水；反之，如果深松后降水簋少，反而會跑墑。所以一般認(rèn)為：在土壤容重達到1.3g/cm3（壤土）或1.4g/cm3（粘土）以上時或在開始進行保護性耕作的地區(qū)，為了打破多年傳統(tǒng)耕作形成的犁底層，*年可進行深松。以后視情況而定。

保護性耕作的深松作業(yè)是在秸稈覆蓋條件下進行，所以要求有較強的通過性，目前生產(chǎn)上使用的深松機主要分為立柱式（鑿式和鏟式）和倒梯形深松機兩種。

立柱式深松機具有良好的入土性能，但松土后地表普遍留有松土溝，會影響后續(xù)的播種作業(yè)質(zhì)量，另外，由于立柱式深松機為單排梁，深松單體之間的單距較小，在秸稈覆蓋量大時會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

倒梯形深松機松土性能好，松土后地表平整，土壤攪動量小，但這種深松機所需動力大，而且在秸稈覆蓋地易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)旱地保護性耕作課題組研制的1SY-120型帶翼鏟深松機是專為適應(yīng)保護性耕作地深松而設(shè)計的。該機具有如下特點：

采用從澳大利亞引進的鑿鏟式立柱，入土性能好；

鏟柱上安裝有翼鏟，且翼鏟的深度可調(diào)。這樣可實現(xiàn)底層單隔深松，表層全面疏松；

深松機鏟柱安裝在前后兩排梁上，相鄰深松鏟之間的橫向和縱向間距大，在秸稈覆蓋地有良好的通過性能；

深松機后帶有紋桿式鎮(zhèn)壓輪，保證深松后地表平整。

4、淺松機

研究發(fā)現(xiàn)，帶大箭鏟的淺松機是保護性耕作播前作業(yè)的*機具，其作用有松土（減少播種開溝器的開溝阻力）、除草、平地等。圖11所示為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的與中型拖拉機配套的適合玉米保護性耕作的行間淺松機，圖12所示與小四輪拖拉機配套的適合小麥性耕作的全面型小型淺松機，。以上兩種淺松機均為試驗機型，目前尚定型產(chǎn)品。

5、其它機具

除以上機具外，機械化保護性耕作實施中還需要秸稈粉碎機、噴霧機、缺口圓盤耙或彈齒耙等，根據(jù)需要有時也要用到旋耕機，這些機具沒有特殊的要求，與傳統(tǒng)作業(yè)機具性能要求相同。