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(xué)習(xí)和思考一下土壤障礙層這個話題。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。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(fēng)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?；一硗翆拥男纬墒窃诤疂?、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(xué)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(xué)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）。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。關(guān)于如何破除土壤障礙層未展開討論，現(xiàn)在我們一起思考一下障礙層破除的方法和機理。整理了土體構(gòu)型與土壤發(fā)生層的概念，明白了土體構(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。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。整理常見的障礙層中——粘化層、鈣積層、鹽積層和堿積層、潛育層、白土層和白漿層、灰化層、凍土層、犁底層八類主要土壤障礙層。經(jīng)過幾代土壤科學(xué)家的努力，在土壤改良方面已經(jīng)形成以因地制宜、相互結(jié)合、綜合治理為基本原則，水利工程、修復(fù)、農(nóng)業(yè)耕作、改良劑應(yīng)用相結(jié)合為主要手段的一系列改良方法和經(jīng)驗。目前改良土壤經(jīng)常用到的水利工程措施有：排水措施、豎井排灌、噴灌洗鹽、放淤壓鹽；土壤改良的主要農(nóng)業(yè)耕作措施包括：平整土地、培肥抑鹽改土、深翻抑鹽、振動深松、種稻改鹽、植樹造林改良鹽堿土；生物學(xué)措施改良鹽堿土所利用的方法一般有：直接利用鹽生植物改良鹽堿土、利用抗鹽牧草改良鹽堿土、利用耐鹽堿灌木改良鹽堿土、抗鹽農(nóng)作物改良鹽堿地；現(xiàn)在的土壤改良劑主要有以下三類物質(zhì)：含鈣物質(zhì)——如石膏、磷石膏、石灰等，酸性物質(zhì)——如硫酸及其酸性鹽類、磷酸及其酸性鹽類，有機類改良劑——如傳統(tǒng)的腐殖質(zhì)類（草炭、風(fēng)化煤、綠肥、有機物料）、工業(yè)合成改良劑、工農(nóng)業(yè)廢棄物等。對于破除土壤障礙層的最有效和最直接的方式主要是機械措施中的深松和深翻措施。深松，顧名思義就是把深處的土壤進行松動，只松土不翻轉(zhuǎn)土層，保持原有土壤層次，局部松動耕層土壤和耕層下面土壤的一種耕作技術(shù)。深松土地也叫土地深松，是指通過拖拉機牽引深松機具，疏松土壤，打破犁底層，改善耕層結(jié)構(gòu)，增強土壤蓄水保墑和抗旱排澇能力的一項耕作技術(shù)。振動深松是一項獨創(chuàng)性的土壤耕作技術(shù)，具有耕作改土的獨特功效和作用，也是鹽堿土改良的重要手段之一。（1）打破犁底層而不翻轉(zhuǎn)土壤，做到土層不亂，改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱條件，重新組合土壤團粒結(jié)構(gòu)。（2）能夠打破土壤板結(jié)層，使容重大，孔隙少，通氣、透水和蓄水能力極差的蘇打鹽堿土的土壤結(jié)構(gòu)得到改善，提高土壤通透性(透氣、透水)、涵養(yǎng)性(含蓄水、養(yǎng)分)，從而增加雨水的入滲性能。（3）可減少地表徑流，增大土壤蓄水容量，提高土壤蓄水保墑能力，能夠蓄納大量雨水、雪水，形成“土壤水庫”，增強對自然條件的使用調(diào)節(jié)能力，做到抗旱防澇。深翻：對土壤進行一次全面的深翻，其深度要在20 cm以上，同時必須改良土壤，施基肥和使用化學(xué)除草劑，消滅雜草。（1）翻轉(zhuǎn)土層，深翻可以將土壤表層失去養(yǎng)分的土壤翻到下層, 并將地下養(yǎng)分充足的土壤翻到上層。同時, 深松深翻也可將地面的雜草和作物根茬深埋于地下, 減少來年草害的發(fā)生。（2）改善土壤結(jié)構(gòu)，深翻不僅可以將板結(jié)的土壤松碎, 打破土壤原有的結(jié)構(gòu), 還可將地面上施入的料翻轉(zhuǎn)埋入地下, 有機肥料在地下不斷發(fā)揮肥效, 提高土壤肥力, 促進微生物生長活動, 形成有利于農(nóng)作物生長的耕地土壤。（3）減少病蟲害的發(fā)生，深翻土壤可以將部分害蟲深埋于地下, 致其窒息而死；還可改變病菌的生長環(huán)境, 導(dǎo)致其因環(huán)境的改變而死亡。此外, 深翻土壤還可以將藏于地下的害蟲暴露在地表上, 使其或被寒冷天氣凍死, 或被炎熱環(huán)境曬死, 或被鳥類啄食。降低病蟲害的發(fā)生幾率。（4）提高抗旱能力，深翻能夠提高土壤蓄水保墑的能力。作為當代新型的方法就是機械化深松技術(shù), 它將農(nóng)機和農(nóng)耕藝的有益結(jié)合, 對耕種有進一步的保護作用。另外這項技術(shù)還可以在運用的過程中保持原本的活土層，高效率地將土地下面的作物接茬遺留在底層的問題得到解決，進一步來提高土壤對水的通透性、空氣的通透性、土層的保濕特性、以及防旱抗寒的能力都有了進一步的提高。但是不同障礙層，不同深度障礙層來講，可能要考慮機械措施與農(nóng)藝措施、水利措施配合改良；同時障礙層是否全部破除，有待進一步考慮。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。為了回答這個問題，我們應(yīng)該一起思考一下，障礙層到底影響了什么？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)稱為障礙層。因此，障礙層就是包括兩層意思：理化性質(zhì)不良、妨礙植物生長。土壤緊實是影響旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，土壤緊實是由于孔隙空間的降低使土壤顆粒排列緊密，使適于作物生長的土壤三相比結(jié)構(gòu)改變，進而導(dǎo)致土壤體積質(zhì)量增加的過程，是耕地質(zhì)量惡化的綜合表征，與土壤侵蝕、有機質(zhì)下降并稱為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的三大威脅。（1）植物根系細胞在土壤中穿插受到細胞壁和周圍土壤強度的限制,根系細胞膨壓是根在土壤中穿插的驅(qū)動力。根細胞的膨壓一般約為700~1 200kPa,土壤緊實度若高于此值,植物就會受到機械脅迫作用。砂壤土上穿透阻力大于1 470kPa時根系生長開始受阻,阻力大于2 450kPa時則嚴重阻礙根系的生長。（2）“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。（3）此外，由于人類的農(nóng)業(yè)活動，在生產(chǎn)中由于長期的耕作，在耕作層下形成了10 cm左右的犁底層，特別堅硬板結(jié)，阻礙了透水、透氣，由于鹽隨水來水去鹽存的原因，在干旱區(qū)，尤其是干旱區(qū)的鹽堿化農(nóng)田影響了土壤質(zhì)量。整體上講，障礙層基本上對作物的影響包括三個方面影響根系生長、影響透水透氣性、影響水鹽運移。2、障礙層到底應(yīng)該全部還是部分破除呢？（1）對于這個問題，我們應(yīng)該先看障礙層與作物根系分布層的深度的關(guān)系。換句話說，障礙層的深度和根系深度直接相關(guān)；如果種植林果業(yè)，根系相對較深，1米甚至1.5米深的鈣積層或者其他障礙層，都可能讓樹木變成小老頭樹；但是如果換成是棉花或者是玉米，50-60厘米就沒有影響，如果是水肥一體化條件下的棉花或者玉米30-40厘米，也是影響較小了。因此根系深度與障礙層深度是考慮是否破除的關(guān)鍵，也決定全部破除和部分破除的關(guān)鍵。（2）對于這個問題，我們在看土壤水鹽運移情況和土壤鹽漬化情況，如果土壤次生鹽漬化嚴重，需要通過打破障礙層，破除板結(jié)層，實現(xiàn)表層的水鹽向下層移動，從而使得的耕層土壤中的鹽分隨著灌溉水的運移，離開土體，這個時候未必需要全部破除板結(jié)層，可能間隔式破除更有利。（3）對于這個問題，我們要考慮地下水與地表水循環(huán)的問題，如果全部打破板結(jié)層，會通過毛管作用影響耕層土壤水分，這個時候我們要考慮地下水的水質(zhì)和灌溉情況了。如果是地下水咸水，而且土壤次生鹽漬化需要排鹽，可以考慮破除少量板結(jié)層，但是切勿全部破除；如果地下水資源較好，而且缺乏灌溉的農(nóng)田，全部破除板結(jié)層就對于作物生長意義重大。整體上講，是否破除板結(jié)層，是否全部破除板結(jié)層，我們一定要考慮土壤情況和作物根系情況，如果根系深且地下水質(zhì)好或者地下水位深，全部破除是首選；但是根系淺或者地下水位淺且鹽分含量高，部分少量破除是首選。
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