什么是犁底層？什么是土壤障礙層，什么是不良土壤結(jié)構(gòu)？

什么是土壤障礙層？

在與一位做農(nóng)業(yè)機械的培養(yǎng)交流時候，聊得一個基本問題“他們新的耕作設(shè)備可以打破犁底層，解決土壤入滲的問題，從而有效改良土壤？”

那么，土壤中除了犁底層還有哪些影響作物生長的土層呢？下面我們一起學習和思考一下土壤障礙層這個話題。

1、土體構(gòu)型與土壤發(fā)生層

土體構(gòu)型是指各土壤發(fā)生層有規(guī)律的組合、有序的排列狀況，也稱為土壤剖面構(gòu)型，是土壤剖面最重要的特征。土壤剖面指從地面垂直向下的土壤縱剖面，也就是完整的垂直土層序列，是土壤成土過程中物質(zhì)發(fā)生淋溶、淀積、遷移和轉(zhuǎn)化形成的。不同類型的土壤，具有不同形態(tài)的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征，包括土壤的若干發(fā)生層次、顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、新生體等。在土壤形成過程中，由于物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化，土壤分化成一系列組成、性質(zhì)和形態(tài)各不相同的層次，稱為發(fā)生層。發(fā)生層的順序及變化情況，反映了土壤的形成過程及土壤性質(zhì)。土體構(gòu)型分為5種類型，即薄層型、粘質(zhì)墊層型、均質(zhì)型、夾層型、砂姜黑土型；按障礙層出現(xiàn)的部位又分為16種構(gòu)型。

2、障礙層定義及主要類型。

按照《農(nóng)業(yè)大辭典》的定義，土體中存在的理化性質(zhì)不良、妨礙植物生長的各種土層之統(tǒng)稱。障礙層對植物生長所產(chǎn)生的障礙作用及其程度,因其出現(xiàn)層位及其物質(zhì)組成而異。

常見的障礙層有:粘盤層、鐵盤層、砂姜層、砂礫層、鹽積層、石膏層、白土層、白漿層、灰化層、潛育層、凍土層等，其障礙特征各異。

（1）粘化層：土壤粘化過程是土壤剖面中粘粒形成和積累的過程，包括殘積粘化和淀積粘化。殘積粘化是指土內(nèi)的分化產(chǎn)物，由于缺乏穩(wěn)定的下降水流，粘粒沒有下深層土層遷移，而就地積累，形成一個明顯的粘化層或者一個鐵質(zhì)化土層，如華北平原北部的褐土的表層形成。淀積粘化是指風化和成土作用形成的粘粒，由上部土層向下懸移和淀積而成的。如海南山東等地的褐土中粘土層在30-40厘米，一般是淀積粘化的結(jié)果。

該土層所形成的土壤質(zhì)地粘重，耕性不良，常出現(xiàn)緊實、粘重的層次；該層透水性能極差，豐水季節(jié)里易造成土體上層滯水，影響根系的正常生長，對植物構(gòu)成了漬害，嚴重時可引起樹木的爛根和死亡。

（2）鈣積層：鈣積過程是干旱或半干旱地區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生移動和積累的過程，如黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土、灰鈣土的鈣積層。這種碳酸鈣的聚積，可以在C層，也可能出現(xiàn)在松軟表層、粘化層或堿化層，甚至硬磐層中。如果母質(zhì)富含鈣質(zhì)，而雨量又不足以將石灰淋溶，則易形成“鈣積層”，鈣積層出現(xiàn)的深度不一樣對土壤的影響也不同。

（3）鹽積層和堿積層：土壤鹽化過程是指地表水、地下水及母質(zhì)中含有的鹽分，在強烈的蒸發(fā)的作用下，通過土壤水的垂直或水平移動，逐漸向地表積聚，或者已經(jīng)脫離地下水或地表水的影響，而表現(xiàn)為殘余積鹽的過程。鹽分主要包括：氯化鈉、硫酸鈉、氯化鎂、硫酸鎂等。脫鹽過程：是指土壤中可溶性鹽通過將水或人為灌溉洗鹽、開溝排水，降低地下水位，遷移到下層或者排出土體。

鹽積層，為在冷水中溶解度大于石膏的易溶性鹽類富集的土層，厚度大于等于15厘米，干旱地區(qū)鹽成土含鹽量大于等于20克，其他地區(qū)鹽成土含鹽量大于等于10克。

堿積層，為一交換性鈉含量高的特殊淀積粘化層，呈柱狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)，土體下部40厘米范圍內(nèi)某一亞層交換性鈉飽和度大于30%，表層土含鹽量小于5克。

（4）潛育層：土壤潛育化過程是指土壤長期淹水，受到有機質(zhì)嫌氣分解，而鐵錳強烈還原，形成灰藍——灰綠色土體的過程。如水稻土和沼澤土的有機質(zhì)層。潴育化過程：是指土壤浸水帶經(jīng)常處于上下移動，土體中干濕交替明顯，促使土壤中氧化還原交替，結(jié)果土體中出現(xiàn)了銹斑、銹紋、鐵錳結(jié)核，紅色膠膜等物質(zhì)。如分布在河北、山東、河南、江蘇安徽等地的潮土的主要成土過程之一就是潴育化過程。

潛育層又叫灰黏層、青泥層。長期漬水形成的土層。鐵錳呈還原狀態(tài),土色灰藍或青灰;黏土礦物分散,狀如黏糕。地下水位愈高,潛育層出現(xiàn)的部位離地表愈近,土性冷。如潛育性水稻土,養(yǎng)分轉(zhuǎn)化緩慢,土性黏重,耕作較難,影響水稻發(fā)棵,產(chǎn)量不高。

（5）白土層和白漿層：土壤白漿化過程是指在季節(jié)性還原淋溶條件下，粘粒與鐵錳淋淀的過程。該過程多發(fā)生在白漿土中（黑龍江和吉林兩省的東北部）。

白土層又稱“白漿層”、“假潛育層”，常用Ecs表示。由于季節(jié)性還原淋溶作用，在腐殖質(zhì)層（或耕層）之下形成的，粉砂粒含量高，粘粒含量低，鐵、錳貧乏的淡色淋溶層。該層結(jié)構(gòu)不良，養(yǎng)分含量低，通透性差，為作物高產(chǎn)的障礙層。凡有白土層的土壤，一般為低產(chǎn)土壤。

（6）灰化層：土壤剖面中,經(jīng)灰化作用形成的二氧化硅富集、無結(jié)構(gòu)、似灰色或灰白色的土層。灰化表土層的形成是在寒濕、郁閉的針葉林植被卞，由于有機酸（主要是富里酸）溶液下滲通過表土層，破壞了粘土礦物，使鐵鋁膠體遭到淋失，并淀積于下部，而氧化硅成粉末狀殘留下來-灰化層呈強酸性。含有機質(zhì)少，缺乏氮、氧、鉀等養(yǎng)分。

（7）凍土層：自然地理學指的是由于氣溫低、生長季節(jié)短，而無法長出樹木的環(huán)境；在地質(zhì)學是指0℃以下，并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土（數(shù)小時、數(shù)日以至半月）、季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（數(shù)年以上）。

3、犁底層及其作用

犁底層：耕作土壤由于長期受農(nóng)機具擠壓及靜水壓力作用而在耕作層之下形成的堅實土層。以Ap表示。一般厚5～7 cm,土壤容重大,一般離地表12—18厘米，，最厚可達到20cm。對耕作土壤來說，具有不太厚犁底層對保持養(yǎng)分，保存水分還是非常有益的。但是犁底層過厚（20cm）、堅實，對物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和能量的傳遞，作物根系下伸，通氣透水都非常不利的，這種情況必須采取深翻或深松辦法，改造、消除犁底層。

“犁底層”的形成使農(nóng)田土壤出現(xiàn)了自然分層，土壤導(dǎo)管被機械割斷，造成了農(nóng)田土壤的地表和地下水分的循環(huán)補給受阻。主要表現(xiàn)在灌溉時表層水很難突破“犁底層”而進入下層土壤參與循環(huán)，灌溉水流較快，田間表土沖蝕嚴重。由于北方半干旱地區(qū)降水較少而雨季集中，田間降水受“犁底層”的影響很難導(dǎo)入下層土壤，特別是山旱地，容易形成地表徑流，對田面造成嚴重的土壤侵蝕，土壤有機質(zhì)流失嚴重，從而使農(nóng)田地力顯著下降。

此外，“犁底層”不僅直接影響土壤水循環(huán)，和土壤鹽分運移；而且對植物生長也有影響，表現(xiàn)在一些農(nóng)作物易倒伏；有些深根系作物的根系很難突破堅硬的“犁底層”，根系生長受限等。

因此，土壤障礙層對于作物的危害和影響與其分布的深度及對應(yīng)的耕層措施相關(guān)，有效的破除和改良障礙層是有效的辦法。

未完待續(xù)，下章情況“如何破除土壤障礙層”。

作者：新疆農(nóng)墾科學院梁飛，希望對大家有用，具體操作可以私信我。