保护性耕作机具是实施玉米机械化保护性耕作技术的重要装备，是使这项技术得以顺利有效推广实施的关键环节之一。
保护性耕作机具的种类
按照玉米保护性耕作核心技术环节机械化生产作业的需要，保护性耕作的机具主要分两大类：一类是专用机具，另一类是通用机具。其中专用机具主要是指只有实施保护性耕作技术才能够使用上的机具，包括免耕播种机、覆盖型深松机、秸秆压（骑）倒机、秸秆粉碎还田机、可控秸秆分布的宽窄行玉米联合收获机等；通用机具主要是指保护性耕作和传统常规耕作均可使用的机具，包括深松（追肥）机、喷杆或风幕式喷药机（含高架施药机）、带秸秆粉碎还田装置的玉米收获机等。
一、免耕播种机的种类
免耕播种机是目前我国推广保护性耕作技术的最为关键的机具。目前，国内玉米免耕播种机主要有牵引式和悬挂式两种，牵引式重型免耕播种机适用于所有免耕播种条件，尤其适用于秸秆覆盖地表情况下的免耕播种作业；悬挂式免耕播种机因其单体重量、清草功能、机身纵向长度等结构原因，应用范围受到限制，不适合于秸秆全覆盖条件下免耕播种，常用于高留茬且地表秸秆覆盖率不足10%的地块。
二、深松机的种类
深松机是保护性耕作技术应用的主要机具之一，其分类也因结构、目的、作用等特征的不同而划分为不同的种类，如按深松目的划分，可分为松土型和保水型；按结构划分，可分为单柱式和框架式；按松土效果划分，可分为局部型和全方位型；按工作方式划分，可分为固定式和振动式等。
三、植保机具的种类
植保机具的种类繁多，形式多样，不同的分类规则有着不同的称谓。如按药剂形态可分为喷粉机和喷药液机等；按工作原理形式可分为风动式、弥雾式、喷雾式、喷水式等；按挂接形式可分为牵引式、悬挂式、自走式等；按结构形式可分为喷杆式、担架式、推车式、风幕式、背负式等；按动力来源可分为人力式、机动式、电动式等。无论何种分类法，也无论对植保机械如何称谓，都要保证选择的机械能够满足工作目标要求，力争实现效果最好、效率最高、效益最大、成本最低四者间的有机结合。
保护性耕作关键机具的功能
一、免耕播种机的基本功能
免耕播种机是在播种前对耕地不进行任何形式的秸秆处理，在不旋耕、灭茬、起垄、施底肥等耕整地条件下，免耕播种机一次进地完成侧深施底肥、清理种床秸秆、压实种床、精量播种、施口（种）肥、覆土、重镇压等作业，因此它既有传统的播种机开沟、下种、下肥、覆土、镇压功能，还必须具备清草、排堵、切秆破茬入土、种肥分离、单体仿形、窄开种沟肥沟、动土量小、镇压强度高等方面的突出能力，具备良好的复杂地表条件的通过性，以满足留有玉米根茬和秸秆覆盖免耕播种的特殊要求。
1.清草排堵。免耕播种机工作条件是在有大量秸秆残茬覆盖的地面上进行作业，因此必须拨开播种行（苗带）上的秸秆或根茬，避免秸秆、杂草等缠绕工作机件或堵塞机体，保证播种机正常作业。
2.破茬入土。免耕作业的耕地表面比较坚硬，有时开沟器还会碰上作物根茬，所以要求选择入土能力强的开沟器。目前常见的免耕播种机上应用较多的是单圆盘施肥开沟器和双圆盘播种开沟器，并且在播种开沟器前设置了松土圆盘。圆盘开沟器产生的沟形较好，且不容易缠草，但需要较大的正压力和适宜的工作角度才能入土，因而要求机器有足够的重量。
3.种肥分施。玉米保护性耕作施用的肥量较大，一般播种时底肥每公顷超过600千克，且要求在播种的同时施入耕层土壤。为避免肥料“烧种”现象，种与肥之间应隔离开，一般情况下，底肥应施在种子斜侧下方8—10厘米。免耕播种机无论是“下种”还是“下肥”，均应数量精、位置准。
4.地面仿形。由于免耕播种作业地表有秸秆等覆盖物，且耕地表面存在凹凸不平、漫坡、坑洼等现象，地面平整度不够，因此，为保证播深的一致性，免耕播种机应具备单体仿形的功能来改善播深均匀性问题。
5.镇压保墒。绝大多数采用保护性耕作的地区，春季播种时普遍存在墒情不足、播期春旱严重的现象。因此，免耕播种作业的关键要保证开沟少动土、播种后种床重镇压，确保失墒小。性能优良的免耕播种机均配有理想的镇压装置，并可以调节压强，满足适宜的种床坚实度，最大限度减少水分蒸发和导致的失墒，同时还具有良好的提墒、引墒作用。
6.多形式播种。保护性耕作的免耕播种有着平播、垄上播、垄侧播等多种形式，既有均匀行播种也有宽窄行播种，因此，要求免耕播种机具备多种播种形式的适应性及稳定性与可靠性。
7.智能监测。当播种作业中出现重播、漏播、停播时，机器能够实时监测并发出警报，提醒操作人员及时检查、排除故障，已成为免耕播种机必要的标准配置。显示、记录单位面积排种数量、作业面积、作业位置，监测各个播种施肥单体工作情况等，已逐步成为免耕播种作业机具的基本功能配置。
8.播种单体独立工作。受现行土地经营体制限制，无法保证播种作业行数恰为免耕播种机工作行数的整数倍，因此要求免耕播种机各单体间要具有独立的动力分离机构，当无法实现免耕播种机各作业单体全部工作时，能够通过分离机构将不需要工作的播种单体动力分离、停止其播种作业，以满足生产作业实际中各种情况的需求。
二、深松机械的基本功能
1.深松机的基本功能。深松作业机械应具备在不打乱原有土壤耕层结构（层次）、不翻耕土壤的前提下，完成对土壤的部分疏松。深松作业深度应视土壤质地、耕层厚度以及气象条件等因素具体确定。一般东北黑土带区域，受几十年来小型机具连年作业等因素影响，深松机作业耕深应能够满足45厘米的要求，作业耕幅宽度通常应在1.5—2.8米之间，深松行距可依据机具结构形式、动力机械大小等因素，实现1—5行（垄）的作业需求。另外，为实现深松作业后的地表平整、无较大垡块或“土坷垃”以及减少土壤失墒，深松作业机械还应配置有镇压、耙碎或合墒等功能的部件。
2.深松铲功能。深松铲是深松作业的工作部件，担负着对土壤切削、提升、拉伸、回落、碎土等作用，进而实现了疏松土壤但不翻耕土壤的目的。
3.深松施肥机。既具有中耕追肥的功能，又兼有松土、除草功效，对于玉米宽窄行种植的苗期松土作业同时追施化肥尤为适用。
三、植保机械基本功能
与传统耕作机械植保技术相比，保护性耕作的植保作业是在地表有大量秸秆覆盖、免耕播种条件下进行的，因此，选用适宜的植保机械，确保化学、生物药剂喷施效果良好就显得更加重要。植保机械的功能就是依据不同作业目标，通过植保机械将相应的药剂（制剂）拌均匀、无遗漏地喷施于地表或玉米茎叶，进而达到除草、灭虫、防病、杀菌、调节植物生长等目的。
1.喷杆式喷药机功能。喷杆式喷药机是将液态农药转化成微小水滴甚至水雾的形态，进而散布于地表或植株茎叶的一种农机具。大中型喷杆式喷药机多为三点悬挂带液压全自动折叠式，并以拖拉机为其动力来源，配装有高挡组合阀，集调压、换向、分段控制、过滤、压力显示为一体，使用方便，快捷灵活。通过四级过滤，不堵塞喷头，搅拌系统采用回流和高压搅拌双向配置，能充分保证药液均匀度，使病、虫、草害防治效果提升至最佳。其喷杆升降、折叠全部通过液压自动控制，作业幅宽大，生产效率高，既省时又省力。
2.自走式高秆作物喷药机功能。这类机具主要是针对农作物生长中后期，秸秆较高，普通悬挂式喷药机无法进地作业而改进开发而成。由于自走式高秆作物喷药机地隙高，在植株较高时可进地作业，因此被广泛用于高植株农作物生长中后期的防虫、防病、喷施植物生长调节剂等作业，也可用于苗前除草作业，但作业效率较低。有些高秆作物喷药机可根据玉米种植行距的不同，通过调整轮距的方式进行适应，进而减少作业时对玉米茎叶损坏与损伤。
3.风幕式喷药机功能。风幕式喷药机是在保留了喷杆式喷药机优异功能的基础上，通过采用风幕式气流辅助系统，增大了水雾药液的喷射压力，增强了药液的防飘移性能，进而使喷药作业适应天气能力更宽，雾滴穿透能力更强，作物植株中下部和叶片背面沉积效果更好。特别对于秸秆全覆盖保护性耕作技术模式，喷施农药作业时风幕形成的气流，可以吹开地表秸秆，使药液直接喷洒到，大大提高喷药效果，更有利于土壤封闭灭草。有条件的农户应优先选择使用这种植保机械。
四、秸秆粉碎还田机功能
根据玉米保护性耕作实施中对秸秆切碎长度和留茬高度的要求，进行秸秆和根茬的粉碎还田作业。如后续播种作业所用的免耕播种机防堵性能优良，秸秆切碎合格率可低一些，或留茬高度高一些，反之则可进一步调整粉碎秸秆长度。秸秆粉碎还田机不同于根茬粉碎还田机，其作业时工作部件（锤爪或甩刀）理论上不入士，最大瞬间入土量不超过2厘米，因此对土壤搅动较小，利于秸秆覆盖条件下实施机械化保护性耕作免耕播种作业。秸秆粉碎后能够均匀地抛洒还田，为保证来年免耕播种作业创造条件。单独使用秸秆粉碎还田机的弊端是玉米收获与秸秆处理分段（分次）进行，增加了作业成本，延长了作业时间。