石　磊，許明祥，董麗茹，師晨迪，邱宇潔

(1.陜西省農(nóng)業(yè)廳土壤肥料工作站， 陜西 西安 710000； 2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100；3.國土資源部退化及未利用地重點實驗室，陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)工程技術(shù)部， 陜西 西安 710075)

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陜西省農(nóng)田土壤物理障礙評價

石磊1，許明祥2，董麗茹2，師晨迪3，邱宇潔3

(1.陜西省農(nóng)業(yè)廳土壤肥料工作站， 陜西 西安 710000； 2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100；3.國土資源部退化及未利用地重點實驗室，陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)工程技術(shù)部， 陜西 西安 710075)

摘要：為了探明陜西省農(nóng)田土壤物理障礙狀況，2013年在全省選取了228個調(diào)查點，對1100多塊地的農(nóng)田土壤緊實度進(jìn)行了調(diào)查，從土層厚度、土壤容重和緊實度幾方面評價了農(nóng)田土壤物理障礙狀況。結(jié)果表明：(1)陜西省農(nóng)田土壤耕層厚度平均為17.3 cm，其中陜北地區(qū)耕層較薄，平均為14.4 cm；全省犁底層平均厚度接近20 cm，其中陜北、關(guān)中和陜南犁底層厚度平均為14.5、18.1 cm和20.1 cm。(2)全省耕層土壤容重平均為1.25 g·cm-3，其中陜北耕層土壤容重平均為1.35 g·cm-3，容重偏大；全省犁底層土壤容重平均為1.49 g·cm-3，陜北、關(guān)中和陜南地區(qū)犁底層容重都明顯偏大，影響作物根系生長。(3)陜西省農(nóng)田耕層土壤緊實度平均為781 kPa，犁底層緊實度平均為2901 kPa。全省耕層土壤緊實度尚合適，但犁底層土壤緊實度過大，形成明顯的障礙層。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；物理障礙；耕層；犁底層；緊實度；陜西省

維持和提高土壤質(zhì)量是土壤管理的中心任務(wù)。隨著我國人口和糧食需求的增長，提高農(nóng)田土壤質(zhì)量以保障糧食安全顯得尤其重要。土壤物理性狀是土壤質(zhì)量的重要方面，制約著土壤協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱的能力。近幾十年來隨著土地集約化經(jīng)營和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的迅速發(fā)展，農(nóng)作效率得到極大提高，然而耕作和經(jīng)營方式的改變引起了土壤物理質(zhì)量發(fā)生退化[1-2]。長期機(jī)械化耕作以及單一耕作、施肥和種植方式導(dǎo)致我國大部分糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)田出現(xiàn)明顯的影響作物生長的土壤物理障礙，主要表現(xiàn)在耕層變薄，犁底層加厚，土壤緊實度增加，孔隙度和滲透性降低，加劇土壤侵蝕，增加機(jī)耕阻力，作物根系生長受阻，土壤環(huán)境破壞，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低[3-6]。

有關(guān)土壤緊實障礙相關(guān)研究已經(jīng)開展較多，涉及土壤緊實發(fā)生原因及影響因素、緊實度對作物根系生長的影響、土壤緊實的防治措施等方面[3]。相關(guān)研究表明，農(nóng)業(yè)機(jī)械、耕作制度和水肥管理是導(dǎo)致農(nóng)田土壤緊實的重要外因[1,7]，同時，土壤緊實度還受土壤質(zhì)地、容重和含水量的影響[1,8-9]。土壤緊實度影響作物根系穿透和生長，阻止水分入滲，降低化肥利用率，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量[1-3]。但不同作物對土壤緊實的耐受能力有所差別[7]。

陜西省是一個農(nóng)業(yè)大省，機(jī)械化程度較高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位[10-11]。有研究發(fā)現(xiàn)關(guān)中地區(qū)農(nóng)田土壤過緊實問題已呈區(qū)域化發(fā)生的態(tài)勢[1,12]。然而有關(guān)陜西省域農(nóng)田土壤物理障礙狀況、土壤緊實度空間分布特征及影響因素等還缺乏研究報道。為此，本文對全省農(nóng)田土壤耕層和犁底層厚度、容重和緊實度進(jìn)行了調(diào)查，就省域農(nóng)田土壤物理障礙現(xiàn)狀進(jìn)行了分析評價，以期對陜西省區(qū)域土壤耕作管理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有一定現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

1.2樣地選取

土壤類型、耕作制度及方法、農(nóng)田管理措施等差異是土壤障礙形成的重要影響因素[1,3]，為此，考慮到陜西省不同區(qū)域氣候、土壤類型及耕作制度的差異，調(diào)查路線沿省級及以下公路沿線展開，在陜北、關(guān)中及陜南主要耕作區(qū)均衡分布。調(diào)查樣點按10 km左右的間隔，選擇距離主干道路較近、耕地成片、具有代表性的田塊設(shè)置采測田塊，每調(diào)查點選典型田塊4～6個。全省調(diào)查點228個(包括1100多塊樣地)，其中陜北44個點、關(guān)中122個點、陜南62個點(圖1)。

圖1陜西省農(nóng)田土壤物理障礙調(diào)查點分布圖

Fig.1Survey sites distribution of physical obstacles

on farmland soil in Shaanxi Province

1.3調(diào)查指標(biāo)及方法

調(diào)查于2013年11月中旬至下旬進(jìn)行。依據(jù)設(shè)計的調(diào)查點，選取代表性田塊，在田塊中間進(jìn)行GPS定位，記錄位置、土壤類型、立地條件，并通過走訪調(diào)查樣地的耕作方式、作物及耕作管理等信息。然后，挖剖面測定耕層和犁底層的厚度和緊實度，并取樣測定耕層及犁底層的土壤容重和土壤含水量。其中，耕層和犁底層厚度依據(jù)緊實度突變點的位置判定。容重采用環(huán)刀法測定，含水量用烘干法測定。緊實度采用SC900(美國，空間分辨率為2.5 cm，精確度為35 kPa)土壤緊實度測定儀(單位kPa)。

1.4數(shù)據(jù)分析

根用SPSS 18.0軟件對土層厚度及緊實度指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計和分布頻率分析。

2結(jié)果與分析

2.1土層厚度

靠媒體輿論先行，天天盯著這些不文明現(xiàn)象，固然能解決一些個案，但終究只是頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳。霸座等違法問題猶如一面面鏡子，照出了社會管理的種種缺陷和不足。改變管理執(zhí)法的粗放和軟弱，讓相關(guān)部門積極履行責(zé)任，做好規(guī)則的捍衛(wèi)者，才能對霸座等違法現(xiàn)象釜底抽薪。

陜西省耕地土壤中，大于100 cm的深厚土層土壤占到84%，60～100 cm的厚土層土壤7.2%，即全省90%以上的耕地土層厚度不成為耕地的障礙因素[13]。

耕層厚度與耕作方式有關(guān)，深耕土壤耕層厚度一般可達(dá)30.0 cm，機(jī)械旋耕導(dǎo)致耕層厚度降低，土壤緊實度增加，影響降水入滲，妨礙作物根系下扎，不利于蓄水保墑及根系對深層土壤水分的利用[1]。調(diào)查結(jié)果表明(表1)，陜西省農(nóng)田耕層土壤平均厚度為17.3 cm，其中陜北最薄，為14.4 cm，陜北北部的定邊、榆陽、橫山、子洲、綏德、佳縣、清澗、延川等縣耕層厚度不足14.0 cm。關(guān)中地區(qū)農(nóng)田耕層較厚，平均為19.0 cm，其中周至、戶縣、淳化、寶雞、長武等縣農(nóng)田耕層厚度大于30.0 cm。陜南農(nóng)田耕層居中，平均為16.0 cm，其中西鄉(xiāng)、石泉、漢陰、洋縣、城固、旬陽等縣耕層不足14.0 cm。

從分布頻率看(表2)，全省耕層較薄的<15 cm的樣點占27.2%，耕層較厚的>20 cm的樣點占32.9%。陜北地區(qū)耕層<15 cm的樣點占52.3%，耕層>20 cm的樣點僅占9.1%。關(guān)中地區(qū)耕層<15 cm的樣點占19.8%，耕層>20 cm的樣點達(dá)到49.4%。陜南地區(qū)耕層<15 cm的樣點占22.6%，耕層>20 cm的樣點占27.9%。整體而言，全省農(nóng)田土壤耕層較薄，以陜北地區(qū)比較嚴(yán)重，陜南次之，關(guān)中地區(qū)尚可。

犁底層是位于耕作層以下較為緊實的土層，由于長期耕作經(jīng)常受到犁的擠壓和降水時黏粒隨水沉積所致。對耕作土壤來說，具有不太緊實的犁底層對保持養(yǎng)分、保存水分有益。但犁底層過厚、堅實，對作物根系下伸不利。調(diào)查表明，陜西省不同區(qū)域農(nóng)田土壤均存在明顯的犁底層，全省土壤犁底層平均厚度接近20.0 cm。陜北犁底層厚度最小，平均為14.5 cm，其中陜北北部的榆陽、佳縣、綏德等區(qū)縣調(diào)查點未發(fā)現(xiàn)犁底層，而定邊、甘泉、子洲、清澗等縣(區(qū))犁底層厚度超過25.0 cm。關(guān)中次之，平均可達(dá)18.1 cm，但蒲城、富平、眉縣、高陵、武功、戶縣、白水、長武、鳳翔、周至、楊凌、扶風(fēng)等縣犁底層厚度超過25.0 cm。陜南犁底層厚度最大，平均為20.1 cm，其中石泉、漢陰、西鄉(xiāng)縣、旬陽、柞水、鎮(zhèn)安等縣犁底層厚度超過30.0 cm。從變異性可見，犁底層厚度變異較大，陜南犁底層厚度變異較強(qiáng)(CV=35%)，關(guān)中和陜北兩個區(qū)域耕層與犁底層厚度變異性較弱。

農(nóng)田土壤耕層厚度一般按照20 cm計，但未見有關(guān)犁底層厚度適宜性分級相關(guān)資料。為了量化研究區(qū)農(nóng)田耕層和犁底層厚度分布狀況，依據(jù)研究區(qū)農(nóng)田耕層和犁底層厚度分布頻率，劃分了耕層和犁底層厚度分級并統(tǒng)計調(diào)查樣點在各個級別的分布特征。從分布頻率看(表2)，全省犁底層較薄的<15 cm的樣點占19.%，犁底層較厚的>20 cm的樣點占53.5%。陜北地區(qū)耕層<15 cm的樣點占38.6%，耕層>20 cm的樣點達(dá)54.5%。關(guān)中地區(qū)耕層<15 cm的樣點占9.9%，耕層>20 cm的樣點達(dá)到51.7%。陜南地區(qū)耕層<15 cm的樣點占19.4%，耕層>20 cm的樣點占54.8%。整體而言，全省農(nóng)田土壤犁底層較厚，大于20 cm的樣點占到調(diào)查樣點的一半以上，較厚的犁底層可能已經(jīng)影響到作物正常生長發(fā)育。

與第二次土壤普查相比，全省農(nóng)田耕層厚度減少了2.7 cm，減幅為14.1%；犁底層厚度增加了6.4 cm，增幅為64%(表3)。就不同區(qū)域而言，陜北耕層厚度減少7.5 cm，減幅為35.9%，其中分布面積最大的黃綿土耕層厚度減少5 cm以上。陜北地區(qū)犁底層厚度增加了2.1 cm，增幅為21.6%，其中黃綿土犁底層厚度增加了6.6 cm。關(guān)中地區(qū)耕層厚度減少0.4 cm，其中分布面積最大的褐土耕層厚度減少0.7 cm。關(guān)中犁底層厚度增加了8.1 cm，增幅為80.2%，其中褐土犁底層厚度增加了8.7 cm。陜南地區(qū)耕層厚度減少1.3 cm，其中分布面積較大的黃棕壤耕層厚度減少1.5 cm。陜南犁底層厚度增加了9 cm，增幅為87.4%，其中黃棕壤和棕壤犁底層厚度分別增加了13.1 cm和6.8 cm。綜上所述，陜北地區(qū)耕層厚度明顯減少，犁底層厚度也明顯增加。關(guān)中和陜南地區(qū)耕層厚度變化較小，但犁底層厚度增加幅度較大。

土壤容重反映土壤結(jié)構(gòu)、透氣性、透水性能以及保水能力的高低，也常用于反映土壤的緊實度。一般認(rèn)為耕層土壤容重以1.14～1.30 g·cm-3為適宜，犁底層容重以不超過1.45 g·cm-3為適宜[12,14-17]。不同作物適宜的土壤容重因土壤質(zhì)地而異，有研究提出不同質(zhì)地土壤容重的適宜范圍[14]，粘土和輕粘土為1.00～1.30 g·cm-3，輕壤為1.10～1.40 g·cm-3，砂壤為1.20～1.45 g·cm-3，砂土為1.25～1.60 g·cm-3。

陜西省農(nóng)田耕層土壤容重均值為1.25 g·cm-3，而犁底層土壤容重均值為1.49 g·cm-3(表4)，全省農(nóng)田耕層土壤容重適宜，犁底層土壤過緊實。有研究表明[16]，土壤容重與小麥根量呈顯著的直線負(fù)相關(guān)，根系適宜的容重為1.30 g·cm-3左右，限制根系生長的土壤緊實度閾值為容重大于1.50 g·cm-3。玉米適宜土壤容重為1.20～1.30 g·cm-3，當(dāng)土壤容重超過1.40 g·cm-3時，會嚴(yán)重限制玉米根系的伸展，根系不能穿過容重為1.60 g·cm-3的土壤?？梢姡兾魇±绲讓油寥涝谝欢ǔ潭壬舷拗屏诵←溑c玉米根系的發(fā)育和分布，特別是嚴(yán)重影響了玉米根系的下扎，成為農(nóng)田作物生長的物理障礙。

就區(qū)域分布而言，陜北地區(qū)耕層土壤容重平均為1.35 g·cm-3。陜北地區(qū)土壤質(zhì)地以輕壤和沙壤為主，因此該區(qū)耕層土壤容重尚在適宜范圍。犁底層土壤容重在陜北、關(guān)中和陜南都明顯偏大。北部榆林地區(qū)，包括府谷、神木、榆陽區(qū)、米脂、佳縣、吳堡和橫山縣北部以及關(guān)中地區(qū)表現(xiàn)突出，其農(nóng)田犁底層土壤容重均在1.50 g·cm-3以上，其中關(guān)中的部分縣，如寶雞地區(qū)隴縣、千陽、陳倉區(qū)、太白、眉縣，西安地區(qū)戶縣和渭南地區(qū)的蒲城和大荔部分老農(nóng)耕區(qū)犁底層土壤容重甚至可高達(dá)1.55 g·cm-3，成為明顯的物理障礙。

基于前人對土壤容重與作物適宜性相關(guān)研究結(jié)果[12,14,16-17]，我們對陜西省農(nóng)田耕層和犁底層土壤容重進(jìn)行了分級。從調(diào)查樣點在各級別的分布頻率看(表5)，全省耕層容重在1.10～1.30 g·cm-3適宜范圍的樣點占53.1%，耕層容重1.30～1.40 g·cm-3的樣點占27.9%，耕層容重>1.40 g·cm-3的樣點占11%。陜北地區(qū)耕層容重在1.20～1.30 g·cm-3適宜范圍的樣點占20.5%，耕層容重1.30～1.40 g·cm-3的樣點占54.5%，耕層容重>1.40 g·cm-3的樣點占25%。關(guān)中地區(qū)耕層容重在1.10～1.30 g·cm-3適宜范圍的樣點占59.6%，耕層容重1.30～1.40 g·cm-3的樣點占21.3%，耕層容重>1.40 g·cm-3的樣點占9%。陜南地區(qū)耕層容重在1.10～1.30 g·cm-3適宜范圍的樣點占62.3%，耕層容重1.30～1.40 g·cm-3的樣點占21.5%，耕層容重>1.40 g·cm-3的樣點占6.5%。

全省犁底層土壤容重>1.45 g·cm-3的樣點占70.8%，犁底層容重>1.55 g·cm-3的樣點占26.1%(表6)。陜北地區(qū)犁底層土壤容重>1.45 g·cm-3的樣點占68.1%，犁底層容重>1.55 g·cm-3的樣點占4.5%。關(guān)中地區(qū)犁底層土壤容重>1.45 g·cm-3的樣點占89.8%，犁底層容重>1.55 g·cm-3的樣點占35.9%。陜南地區(qū)犁底層土壤容重>1.45 g·cm-3的樣點占53.7%，犁底層容重>1.55 g·cm-3的樣點占24.7%。整體而言，全省農(nóng)田70%以上的樣點犁底層容重較大，形成物理障礙，其中嚴(yán)重障礙的樣點接近1/3。以關(guān)中地區(qū)尤為嚴(yán)重，近90%的樣點存在犁底層物理障礙且1/3以上的樣點障礙程度較嚴(yán)重，陜南地區(qū)有50%以上樣點存在犁底層障礙，陜北地區(qū)近70%的樣點存在犁底層障礙但障礙程度較輕。

與第二次土壤普查相比，全省各類土壤耕層容重?zé)o明顯變化，犁底層容重大約增加了0.10 g·cm-3，增幅為6.4%(表7)。就不同區(qū)域而言，陜北耕層和犁底層土壤容重略有增加，其中分布面積最大的黃綿土耕層容重增加了0.1 g·cm-3。關(guān)中地區(qū)耕層土壤容重略有減小，但犁底層容重明顯增加，增幅為8.6%，其中犁底層容重增加了0.13 g·cm-3。第二次土壤普查時關(guān)中地區(qū)各類土壤犁底層容重平均為1.39 g·cm-3，當(dāng)前犁底層容重普遍大于1.45 g·cm-3這一臨界值。陜南地區(qū)耕層容重有所減小，犁底層容重整體上變化不大。綜上所述，陜北地區(qū)耕層和犁底層容重都有所增加，關(guān)中地區(qū)犁底層容重有明顯增加，陜南地區(qū)耕層和犁底層容重變化不大。第二次土壤普查時全省各類土壤的犁底層容重有30%超過1.45 g·cm-3，目前全省耕地土壤犁底層容重有70%超過1.45 g·cm-3。

2.3土壤緊實度評價

土壤緊實度是衡量土壤抵抗外力壓實和破碎能力的一個指標(biāo)。土壤緊實度影響作物根系穿透和生長、水分入滲等，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量。土壤緊實度主要受土壤質(zhì)地、容量和含水量的影響，其中含水量的影響最大。土壤緊實度對根系的影響與作物類型及土壤質(zhì)地有關(guān)。一般認(rèn)為，植物根系細(xì)胞在土壤中穿插受到細(xì)胞壁和周圍土壤強(qiáng)度的限制,根系細(xì)胞膨壓是根在土壤中穿插的驅(qū)動力。根細(xì)胞的膨壓一般約為700～1 200 kPa，土壤緊實度若高于此值，植物就會受到機(jī)械脅迫作用[18]。砂壤土上穿透阻力大于1 470 kPa時根系生長開始受阻，阻力大于2 450 kPa時則嚴(yán)重阻礙根系的生長[19]。Lhotskv和Zrubec依據(jù)土壤質(zhì)地類型提出限制作物根系生長的土壤緊實度范圍，粘土為2 800～3 200 kPa、重壤土為3 200～3 700 kPa、中壤土為3 700～4 200 kPa、輕壤為4 500～5 000 kPa、壤土5 500 kPa、砂土為6 000 kPa[12]。

陜西省農(nóng)田耕層土壤緊實度平均為781 kPa，變化于250 ～2 080 kPa之間(表8)，變異性中等。陜北、關(guān)中、陜南耕層土壤緊實度分別為514、779、989 kPa，從北至南呈增加趨勢。全省各區(qū)犁底層緊實度平均為2 901 kPa，變化于716～5 650 kPa之間，中等變異。陜北、關(guān)中、陜南犁底層土壤緊實度分別為1 824、3 382、2 792 kPa，關(guān)中地區(qū)犁底層緊實度最大。全省犁底層土壤緊實度顯著高于耕層，平均緊實度是耕層的3.7倍，特別是關(guān)中地區(qū)，犁底層平均緊實度達(dá)到耕層的4.3倍。全省耕層土壤緊實度適宜，但犁底層土壤緊實度過大，形成明顯的障礙層。

基于有關(guān)土壤緊實度與作物生長關(guān)系研究結(jié)果[12,18-19]，對研究區(qū)土壤緊實度分布狀況進(jìn)行了分級。從分布頻率看(表9，10)，全省耕層緊實度>1 000 kPa的樣點占25.4%，其中陜北地區(qū)耕層緊實度均小于1 000 kPa，關(guān)中地區(qū)耕層緊實度>1 000 kPa的樣點僅占7.7%，而陜南地區(qū)耕層緊實度>1 000 kPa的樣點占54.9%。全省犁底層緊實度>1 500 kPa的樣點占94.3%，其中陜北地區(qū)90%以上的樣點犁底層緊實度小于1 500 kPa，在1 500～2 500 kPa緊實度的樣點僅占9.1%；關(guān)中地區(qū)犁底層緊實度>1 500 kPa的樣點達(dá)95.6%，緊實度>2 500 kPa的樣點達(dá)76.9%，有34%的樣點緊實度超過3 500 kPa；陜南地區(qū)犁底層緊實度幾乎全部大于1 500 kPa，緊實度>2 500 kPa的樣點達(dá)73.1%，有41.9%的樣點緊實度超過3 500 kPa。整體而言，陜北和關(guān)中地區(qū)耕層土壤緊實度適中，而陜南地區(qū)50%的樣點耕層土壤緊實度偏大，可能影響作物正常生長。全省90%以上樣點犁底層土壤緊實度偏大，近70%的樣點緊實度過大，形成明顯的物理障礙，其中關(guān)中和陜南地區(qū)30%以上的樣點障礙程度嚴(yán)重。

3小結(jié)

1) 全省農(nóng)田土壤耕層較薄，以陜北地區(qū)比較嚴(yán)重，陜南次之，關(guān)中地區(qū)尚可。與第二次土壤普查相比，陜北減少5 cm，關(guān)中減少1.5 cm，陜南減少2 cm。犁底層較厚，全省超過5成農(nóng)田犁底層過厚(>20 cm)，較厚的犁底層可能已經(jīng)影響到作物正常生長發(fā)育。

2) 全省農(nóng)田耕層土壤容重適宜，犁底層土壤容重偏大。犁底層土壤容重平均為1.49 g·cm-3，超出了小麥、玉米生長的適宜范圍，在一定程度上限制了小麥與玉米根系的發(fā)育和分布，成為農(nóng)田作物生長的物理障礙。

3) 全省耕層土壤緊實度尚合適，但犁底層土壤緊實度過大，形成明顯的障礙層。糧食主產(chǎn)區(qū)關(guān)中地區(qū)最為突出，近90%的樣點存在犁底層物理障礙，且1/3以上的樣點障礙程度較嚴(yán)重；陜南地區(qū)50%以上樣點存在犁底層障礙；陜北地區(qū)近70%的樣點存在犁底層障礙但程度較輕。

參 考 文 獻(xiàn)：

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Evaluation of soil physical obstacles on cropland in Shaanxi Province

SHI Lei1, XU Ming-xiang2, DONG Li-ru2, SHI Chen-di1, QIU Yu-jie1

(1.SoilandFertilizerWorkstation,DepartmentofAgricultureofShaanxiProvince,Xi'an,Shaanxi710000,China;2.InstituteofSoilandWaterConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;3.ShaanxiLandEngineeringConstructionGroup,InstituteofLandEngineeringTechnologyinShaanxiProvinceCo.,Ltd.,KeyLaboratoryofDegradedandUnusedLandConsolidationEngineering,MinistryofLandandResources,PRC,Xi'an,Shaanxi710075,China)

Keywords:crop land soil; physical obstacles; tillage layer; plow pan; compaction; Shaanxi Province

Abstract：In order to understand the situation of soil physical obstacles on farmland in Shaanxi Province, a comprehensive investigation of soil layer thickness, soil bulk density and compaction was conducted in 1100 plots from 228 sites over the whole province in 2013. Soil physical obstacles were evaluated based on the indicators mentioned above. The results showed that the average thickness of top soil was 17.3 cm in the whole province, and a thinner value of 14.4 cm was found in northern Shaanxi. The average thickness of plow pan was around 20 cm, and 14.5 cm, 18.1 cm and 20.1 cm were present in northern Shaanxi, Guanzhong and southern Shaanxi, respectively. In addition, the bulk density of topsoil averaged at 1.25 g·cm-3in the whole province. However, bulk density in northern Shaanxi Province was 1.35 g·cm-3in average. The average bulk density of plow pan was 1.49 g·cm-3in the province, which was higher than the threshold value of 1.45 g·cm-3and could be an obstacle for crop root growth. Moreover, the average compaction of tillage layer and plow pan in the province was 781 kPa and 2901 kPa, respectively. The compaction of tillage layer was suitable for crop growth; however, the compaction of plow pan was too tight for crops to growth normally.

文章編號：1000-7601(2016)03-0046-08

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.03.07

收稿日期：2015-07-30

基金項目：科技基礎(chǔ)性工作專項“黃土高原生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境考察”(2014FY210100)

作者簡介：石磊(1972—)，男，陜西洋縣人，學(xué)士，主要從事土壤肥料及農(nóng)田土壤管理工作。E-mail:shilei@163.com。 通信作者：許明祥(1972—)，男，陜西吳起人，副研究員，主要從事土壤質(zhì)量演變與調(diào)控研究。E-mail:xumx@nwsuaf.edu.cn。

中圖分類號：S152.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A