风蚀是造成土壤流失、环境污染的重要原因之一，沙尘暴的尘源大部分来自裸露的农田和退化草地。大庆市有48.67万hm<2>的耕地，全部的耕地都采用传统的耕作方式，冬春两季土地裸露在空气中，加之本地区春季大风，持续时间长，造成沙暴频繁，对环境造成严重污染，为此迫切需要改变传统的耕作方式，对农田进行保护，防治农田土壤风蚀的发生。免耕、秸秆残茬覆盖是一种有效的防治农田土壤风蚀的措施，但如果连续进行免耕，虽然有防治农田土壤发生风蚀的效果，但同时也使土壤紧实，硬度加大，透气性差，不利于作物生长。针对以上状况本试验主要进行以下研究： 建立免耕覆盖、深松覆盖、耙茬覆盖和传统耕作四种处理方式的试验区，利用自行制造的沙尘采集仪，风速仪等测试设备对不同耕作体系的土壤风蚀进行了系统的测定，通过耕作与覆盖相结合的方式，来找出一种适合本地区，即可防止风蚀发生又可改善土壤结构的耕作方式。同时针对免耕覆盖造成的地块硬度大，地表秸秆多，破茬部件入土困难等特点，对双圆盘开沟器进行参数优化，使其在较小的配重下能够完成开沟破茬、切断秸秆的功能。试验结果表明： (1)与传统耕作方式比较，免耕覆盖表层土壤含水率增加38％左右，深松覆盖、耙茬覆盖分别增加8％和11％；免耕覆盖的粗糙度相对传统耕作增加85％，深松覆盖和耙茬覆盖分别增加39％和54％，说明保护性耕作可以有效地增加表层土壤含水率和地表粗糙度，对于增加表层土壤含水率耙茬覆盖要好于深松覆盖，而对于提高地表粗糙度上深松覆盖要好于耙茬覆盖。 (2)与传统耕作比较：免耕覆盖减少土壤风蚀量83％，深松覆盖和耙差覆盖分别减少63％和54％，且风蚀量随高度的增加呈幂函数关系减少。保护性耕作可以减少75％的近地表吹起的颗粒，减少40％扬上天空的微粒量。说明耙茬覆盖，深松覆盖虽然对地表造成了一定的破坏但仍然具有较好的防治农田土壤风蚀的效果，且深松覆盖好于耙茬覆盖。 (3)对免耕播种过程中所遇到的堵塞问题，以及目前两类破茬器的优缺点进行了分析，提出了通过改变双圆盘开沟器参数(直径、夹角、聚点)，使其满足免耕播种中破茬要求的方案。对破茬单体的结构进行了设计，通过分析给出了参数的优化范围，确定了采用饱和-D最优设计方法进行试验。