红壤坡耕地耕层土壤质量退化特征及障碍因子诊断

来源：农业工程学报杂志2019年第20期北京时间：

作者：金慧芳,史东梅,钟义军,黄尚书,宋鸽,段腾,

摘要：坡耕地耕层质量退化是在土壤侵蚀等自然因素和农业耕作等人为因素综合作用下，在坡面尺度上耕层土壤剖面损毁、土壤养分贫瘠化、农作物-环境调控能力衰退或完全丧失的农业生态过程。该文以红壤小流域坡耕地耕层为研究对象，采用耕层质量退化指数法（cultivated-layer degradation index, CLDI）分析了坡耕地耕层质量退化特征，基于主成分分析法明确了耕层退化的主导因素及关键驱动因子，采用障碍因子诊断模型界定了坡耕地耕层质量主要障碍因素及障碍程度。结果表明：红壤小流域坡耕地耕层质量以中、轻度退化程度为主（样点占比70.4%），重度退化耕层样点占比11.1%，无退化耕层样点占比18.5%；导致坡耕地耕层质量退化的人为驱动因素有单位坡耕地面积农业投入、耕作方式、单位坡耕地面积机械总动力和单位坡耕地面积化肥施用量。随耕层退化程度加剧，耕层土壤pH值呈先大幅减小后趋于平稳的变化趋势，轻度退化耕层土壤pH值降低幅度可达9.8%；与无退化程度相比，不同退化程度下红壤坡耕地耕层厚度呈逐步薄化趋势，重度退化耕层薄化率可达8.9%，这与降雨侵蚀和农户耕作方式不合理因素有关。红壤坡耕地耕层质量主要障碍因素表现为土壤黏粒含量多、pH值小、耕层薄化和土壤抗剪强度小，平均障碍度分别为0.15、0.14、0.13和0.10；土壤黏粒含量、pH值和耕层厚度障碍度随退化程度加剧呈增大趋势，土壤抗剪强度障碍度呈逐渐减小趋势，其他耕层土壤属性参数障碍度无明显变化；适度深松（30～48 cm）与合理施肥是改善耕层质量的有效措施。研究结果可为科学认识红壤坡耕地耕层质量退化特征，明确耕层质量改善途径及合理耕层构建提供参考。

关键词：土壤, 退化, 诊断, 耕层质量, 障碍因子, 红壤坡耕地