盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来,大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施,在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层,显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程,实现了盐碱地质量和产能快速提升,上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展,并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望,以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。

东北地区白浆土耕层地力特点分析与改良技术

自20世纪70年代我国陆续开展白浆土改良科研与技术实践工作以来,历经50多年的努力,白浆土改良已经初见成效,东北地区的白浆土改良作为黑土地资源保护的重要工作之一,对于恢复耕地地力、提升农业产量意义重大。该文重点论述了东北地区白浆土分布情况、耕地土层结构及理化特征以及对农业生产产生的不利影响,并提出了白浆土改良专项技术策略。

1990—2022年天山北坡地区不同开垦年限耕层土壤盐分变化

近年来,随着频繁的土地利用变化和大量耕地的开垦,土壤盐渍化已成为导致天山北坡耕地质量退化、阻碍绿洲农业发展的环境因素。本研究基于翔实的调查数据资料、土壤实测数据和中国土地覆盖数据集(CLCD),比较传统插值模型和随机森林插值模型对耕层土壤(0~30 cm)含盐量插值的优缺点;选取精度最高的定量预测模型对天山北坡地区耕层土壤含盐量定量预测,得到耕层土壤含盐量分布变化特征;以空间换时间,将近30 a新开垦耕地耕层土壤含盐量进行比较,分析开垦年限对土壤含盐量的影响。结果表明:(1)与传统的插值方法相比,随机森林算法能够更准确地预测盐渍化土地的土壤盐分分布情况。(2)天山北坡地区,耕层土壤含盐量存在较大空间异质性,即高海拔地区土体中的盐分会随着径流的淋溶,在低海拔的河流下游尾闾或低洼区靠近沙漠一侧积聚。(3)随着开垦年限的延长,天山北坡地区耕层土壤含盐量总体呈现下降的趋势,且土壤盐渍化程度倾向于聚集在一个中等的水平上,趋向于平衡或“中心化”。本研究增进了对当前耕地盐渍化状况及从原始荒地开垦到耕地后耕层土壤盐分变化历程的理解。这为干旱区备用土地资源的开发、管理和有效利用提供了理论支撑,并为农业的持续发展提供了科学依据。

基于离散元法的耕层残膜拉伸性能研究

由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数,在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象,对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定,得到不同耕层深度、不同厚度的残膜含量和极限拉伸力。根据测定结果,利用EDEM软件选用Hertz-Mindlin with Bonding接触模型对耕层残膜进行离散元模型参数标定,选用单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力、粘结半径、接触半径为试验因素。通过Plackett-Burman试验,确定影响Bond键的主要参数有单位面积法向刚度、临界法向应力和粘结半径。通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,最终确定最优的Bonding模型显著参数单位面积法向刚度、临界法向应力、粘结半径分别为2.36×10^(5) N/m^(3)、6.47×10^(4) Pa、0.004 mm,对参数进行了仿真试验验证,误差为5.88%,满足要求。通过对比物理试验与仿真试验的拉伸过程耕层残膜状态与拉伸曲线,表明了耕层残膜模型合理性,为后期耕层残膜回收机仿真与膜土分离机理研究提供了理论支撑。

卷辊式耕层残膜回收机设计与试验

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷辊正转捡膜、反转卸膜、集膜的功能。对起膜装置、捡膜装置、正反转机构及卸膜装置等关键作业部件进行设计与参数计算,获得在弹齿机械力作用下,将混合物内的残膜有效钩、挑分离出来的临界条件。运用ANSYS和SPH(Smoothed particle hydrodynamics)耦合方法,构建弹齿捡拾残膜过程的数值模拟计算模型,获得捡膜过程中残膜所受的最大应力及变形,分析了弹齿捡拾残膜的有效性。样机验证试验表明,当起膜刀转速为213.75 r/min、捡拾滚筒转速为43.75 r/min、卷辊正转捡膜转速为131.27 r/min、卷辊反转卸膜转速为167.86 r/min、卸膜轮转速为43 r/min时,卷辊式耕层残膜回收机表层拾净率为82.6%,深层拾净率为71.1%,试验结果符合国家与行业标准的要求,能够从膜土混合物中有效回收耕层残膜。

氮添加对黄土高原春小麦耕层土壤磷组分及植株磷分布的影响

以旱作农田春小麦为研究对象,设置4个氮添加梯度,分别为0(CK)、75、115、190 kg·hm^(-2),利用顾益初-蒋柏藩法和Bowman-Cole法于2019年和2020年连续测定收获后0~20 cm耕层土壤的无机磷组分和有机磷组分,综合分析氮添加对土壤磷组分、植株器官磷含量的影响和驱动土壤磷转化的关键因素。结果表明:氮添加增大了土壤无机磷占全磷的比例,2019年增幅为1.02%~4.93%、2020年增幅为1.31%~4.92%;同时也降低了土壤有机磷占全磷的比例,降幅分别为0.74%~4.92%(2019年)和2.50%~4.92%(2020年)。与对照处理相比,N115处理显著(P<0.05)降低了缓效和难以吸收利用的磷源,其中在2019年和2020年无机磷组分Ca_(8)-P分别降低了8.55%和19.53%,Al-P分别降低了9.26%和12.88%,Fe-P分别降低了10.34%和39.21%,Ca_(10)-P分别降低了2.87%和16.27%;有机磷组分MROP分别降低了18.18%和16.53%,MLOP分别降低了23.29%和14.59%。氮添加导致土壤有机碳显著提高了2.85%~5.54%(2019年)和8.54%~15.35%(2020年),但土壤pH值显著降低了0.47%~0.83%和1.85%~2.42%。随着施氮量增加,籽粒产量、地上部生物量均呈先升高后降低趋势,变化范围分别为1890.26~1961.91、1886.19~2263.42 kg·hm^(-2)(2019年),4726.41~5905.79、5283.62~5755.19 kg·hm^(-2)(2020年),均在N0处理最小,N115处理最大。相关性分析结果表明有效磷与无机磷Ca_(2)-P呈极显著正相关(P<0.01),与有机磷MLOP呈显著正相关(P<0.05),与无机磷O-P呈显著负相关(P<0.05)。因此,氮添加可能通过增加碱性磷酸酶和微生物量碳、氮、磷的有效性,降低土壤中缓效和难以吸收利用的磷源—无机磷Al-P、Fe-P、Ca _(8)-P、Ca_(10)-P的含量,促进有机磷MLOP、MROP的矿化,进而促进黄土高原春小麦耕层土壤有效磷的转化。

坡耕地耕层水土流失模拟研究

耕层是耕种的主要土壤层,也是水土流失的主要源地。为研究耕层各因素与水土流失的关系,应用田口设计试验方案,采用室内可调微型模拟装置,分析不同耕种年限耕层土壤对雨强、坡度、耕作深度、是否翻耕、干湿情况等的响应情况,结果表明:随着耕种年限的增加,土壤密度及贯入阻力减小,耕层在大雨以下降雨情况时不易产生水土流失,而在暴雨强度以上降雨时水土流失严重,径流量及产流持续时间在坡度15°、耕层深度为20 cm时主效应最大,各因子间交互作用复杂。

生物炭与化肥配施对紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤水分及入渗特性的影响

土壤水分及入渗是坡耕地降雨径流侵蚀的关键环节.采用铲土侵蚀模拟法,建立5种侵蚀程度的坡耕地原位试验,开展不施肥(CK)、单施化肥(F)、生物炭与化肥配施(BF)的对比试验,分析不同施肥措施与侵蚀程度下土壤水分及入渗性能变化.结果表明:①在不同施肥措施下,BF提高了土壤中粉粒占比,显著降低了土壤容质量,增大了毛管孔隙度,提高了土壤自然含水率;而随着侵蚀强度加剧,土壤容质量总体呈现上升趋势,总孔隙度则呈相反规律,自然含水率也随之下降.②坡耕地耕层土壤稳定入渗率从大到小依次为:CK,F,BF,对施肥措施响应显著,但土壤侵蚀强度对入渗特征作用不显著;Philip模型对施肥措施下坡耕地侵蚀性耕层土壤水分入渗过程模拟效果最佳,Horton模型能较好地反映低侵蚀强度下耕层入渗规律,而高侵蚀强度下则以Philip模型拟合效果更优.③冗余分析(RDA)结果显示,BF、土壤侵蚀厚度20 cm(S-20)、F、CK、土壤侵蚀厚度15 cm(S-15)是引起耕层土壤物理性能与入渗参数发生变化的主要因素(p<0.05);土壤孔隙度以及水分指标与砂粒、粉粒均呈正相关,与黏粒、容质量呈负相关;土壤容质量与黏粒、入渗特征存在正相关关系;同时,15 cm侵蚀厚度(S-15)是该研究区紫色土坡耕地侵蚀性耕层土壤的承受阈值.

耕层残膜回收机研究现状及发展趋势

随着地膜在农业生产中的广泛应用,带来经济收益的同时也带来农田残膜污染。机械化回收是治理残膜污染的重要环节,其中耕层残膜的机械化回收是重难点,而高效稳定的耕层残膜回收机缺乏,不仅阻碍残膜污染治理的进程,一定程度上更制约农业的绿色可持续发展。为此,综述分析地膜残留的危害及耕层残膜污染的现状,对目前国内的耕层残膜回收机进行对比分析,重点列举我国耕层残膜回收机的结构原理及特点,指出目前我国膜土分离机理研究缺乏;回收机具的工作深度不够,需耕翻后来年再回收;自动化智能化程度低;复业式耕层残膜回收机少等问题。并结合我国国情提出研发主动捡膜机构,提高捡膜部件的智能化和精准度;配合污染监测装置,研究农田残膜污染的等级划分;研发耕层残膜回收及耕整地联合作业机,降低治理成本等建议,为治理农田残膜污染及耕层残膜回收机的发展提供参考。

耕作对健康耕层结构的影响及发展趋势

土壤耕作与土地生产力密切相关,土壤耕层中的养分影响作物养分的吸收与利用,良好的耕层结构有利于水、肥、气、热之间相互协调。耕层深度与耕作方式有关,构建良好的健康耕层结构,有利于协调作物生长和根系分布。本文结合有关传统翻耕耕作、免耕、旋耕、深耕等对土壤耕层的研究结果,从土壤容重、土壤孔隙度、土壤团聚体、土壤入渗、土壤重金属、土壤呼吸及根系特征等方面,探讨耕作模式对健康土壤耕层构建的影响,并就耕作体系、系统定位、耕作效率、适生作物方面指出目前土壤耕层研究不足,从因地制宜发展耕作方式、建立综合性耕作体系、加快耕作新型农机的研究应用、开展农田小气候环境系统研究方面展望了构建健康理想耕层结构的发展趋势,以期最大限度地提高耕地资源综合生产能力,缓解人地关系矛盾,为农业生产中最佳耕作模式提供理论基础和技术支撑。

耕层构造对春玉米产量形成及生长发育特征的影响

为了探明不同耕层构造对春玉米产量形成和生长发育特征的影响,在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站长期定位试验,设置了虚实并存耕层、全实耕层、全虚耕层、上虚下实耕层(CK)4种耕层结构,利用2011-2014年数据研究了不同耕层构造对春玉米产量形成及生长发育特征的影响。结果表明,4年平均产量虚实并存耕层与上虚下实耕层和全实耕层差异显著,分别增产17.64%,6.79%。无论在枯水年还是丰水年,虚实并存耕层构造增产的主要原因是百粒质量的提高。在干旱年份,特别是2014年遭遇严重伏旱的情况下,全实耕层表现出了一定的增产效果;枯水年(2011年)和丰水年(2012年)单株干物质虚实并存耕层比上虚下实耕层分别增加7.19%,7.88%;在干旱年份(2011年)耕层构造并不能促进株高和茎粗的增加,丰水年苗期(2012年)能够促进茎粗的增加。2011,2012年SPAD全生育期平均值虚实并存耕层比上虚下实耕层分别增加2.66%,3.94%;在枯水年(2011,2014年)虚实并存耕层和全实耕层的光合速率高于上虚下实耕层,在丰水年(2013年)虚实并存耕层和全虚耕层的光合速率高于上虚下实耕层。综合分析认为,虚实并存耕层是提高春玉米产量和改善作物生长发育特征的最优耕层结构;研究结果可为辽西旱作农业区合理耕层构建、确定适宜的耕作技术和实现作物的高产稳产提供参考。

土壤侵蚀对坡耕地耕层质量退化作用及其评价趋势展望

土壤侵蚀是导致坡耕地耕层质量退化和土壤生产力不稳定的关键驱动因素。该文从水蚀区坡耕地侵蚀控制和生产功能角度,在解析地块尺度土壤侵蚀、水土保持、农业活动对坡耕地耕层生态过程作用特征的基础上,系统分析了土壤侵蚀对坡耕地耕层质量退化作用、影响效应及作用途径。认为:1)坡耕地耕层质量变化由降雨侵蚀、耕作活动交互作用的生态过程决定,2种作用的时间、空间尺度不同;耕层土壤参数在坡耕地农业生产中作用分为保水、保土、保肥和增产潜力,由地块尺度农作物-耕层耦合效应决定土壤生产能力、坡耕地水土流失特征及耕层侵蚀性退化方向及程度。2)土壤侵蚀对坡耕地耕层质量退化作用表现为土壤性质恶化、土壤质量劣化、土地生产力衰退3个方面,耕层土壤物理性质变异程度大于化学性质变异,径流作用导致的土地生产力衰退大于土壤流失作用。3)坡耕地耕层质量评价指标体系应兼顾侵蚀下降、产量提升2个目标,地块尺度诊断指标有效土层厚度、耕层厚度、土壤容重、土壤抗剪强度、土壤有机质、土壤渗透性可作为合理耕层评价最小数据集;坡耕地合理耕层适宜性分为5级,其诊断指标分级标准宜与土壤侵蚀分级和耕地地力分级衔接。4)坡耕地合理耕层评价未来应密切关注耕层质量诊断指标最小数据集、坡耕地合理耕层阈值/适宜值分级标准、坡耕地水土流失阻控标准拟定3个主要方向。研究可为深入认识坡耕地侵蚀性退化机制,辨识坡耕地合理耕层调控途径以及坡耕地合理耕层构建技术参数提供依据。

典型潮土区土壤耕层盐分含量的趋势效应研究

通过分析典型潮土区山东省禹城市100个土壤采样点2003年耕层土壤的盐分含量,研究得出了潮土区土壤耕层盐分含量的空间分布图,在地统计学和地理信息系统的支持下,分析了区域尺度土壤耕层含盐量的趋势效应,探讨了研究区土壤盐分含量的空间变异性特征。在对比分析研究区2003年和1980年第二次土壤普查土壤耕层盐分含量的空间变异性基础上,基于研究区近50年的气温和降水资料,分析了研究区盐分含量变化的原因,并总结了引起研究区土壤盐碱化的人为原因。

易门县耕层养分变化状况分析

依据易门县27个长期定位监测点的监测数据,对比土壤pH值、有机质含量、碱解氮、有效磷、速效钾含量等评价指标,结合耕地质量评价成果报告、试验总结,农户施肥调查,分析易门县近5年耕层养分变化情况和引起耕层养分变化的原因,以期为当地农业的可持续发展和耕地地力的提升提供技术支撑。

耕层土壤速效钾丰度变化趋势分析

为调研0~20 cm耕层土壤中速效钾的空间分布和动态变化特征,服务地方农业生产。本文根据2007—2022年L县采集的15393份耕层土壤样本的速效钾含量,分析该地区土壤速效钾丰度变化趋势及区域差异。采样点数据分析结果显示,2007—2022年研究区耕层土壤速效钾含量整体呈增长趋势,平均每年增加4.99 mg/kg,处于较丰富状态;不同地区、不同土质类型的土壤速效钾含量存在差异,分布不均匀。生产上,继续推广测土配方施肥,提升钾素利用效率,是开展化肥减量增效、保障粮食稳产增产及缓解环境压力的优势选择。

安阳县耕层土壤有机质演变趋势与对策分析

安阳县位于河南省最北部,属于北暖温带大陆性季风气候,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季湿润凉爽,冬季寒冷少雪,四季分明。年平均气温14.1℃,年平均降水量为637.1 mm。土壤类型以潮土和褐土为主。安阳县是一个粮食大县,先后被国家命名为“全国粮食生产先进县”“河南省粮食生产先进县”。

增施有机肥对稻田亚耕层土壤的培肥效应

通过大田试验,研究在施用化肥的基础上增施有机肥对耕层(0~15 cm)和亚耕层(15~30 cm)土壤养分含量及水稻产量的影响。结果表明,与单施化肥相比,增施牛粪和饼肥明显提升了土壤有机质、全氮和有效磷含量:在0~15 cm土层,增幅分别为32.17%和10.96%、30.69%和6.56%、131.48%和31.74%;在15~30 cm土层,增幅分别为10.72%和4.77%、6.72%和3.64%、62.69%和11.40%。增施有机肥后水稻产量增加、年度间稳定性提升,其中增施牛粪后产量增加7.98%,变异系数降低3.90个百分点,增施饼肥后产量增加7.72%,变异系数降低3.20个百分点。水稻产量和土壤各养分指标均存在一定程度的正相关,其中在亚耕层产量与有机质、全氮、有效磷的相关系数均高于耕层。耕层和亚耕层土壤有机质、全氮和有效磷含量极显著(P<0.01)影响水稻产量的稳定性。综上,增施有机肥在提高耕层和亚耕层土壤养分含量、水稻产量及其稳定性上均有较好效果,耕层和亚耕层土壤养分状况对水稻产量及其稳定性均有显著影响,生产上要重视对亚耕层土壤的培肥。

紫色土坡耕地耕层质量障碍特征

【目的】紫色土坡耕地具有高生产力和强侵蚀性的特点,是长江上游重要的耕地资源,分析坡耕地障碍耕层类型及其对农作物产量的影响,对坡耕地合理耕层构建参数确定、耕层质量调控和坡耕地持续利用具有重要应用价值。本文基于不同地力等级紫色土坡耕地耕层样本,定量化分析坡耕地耕层质量障碍特征。【方法】采用障碍度模型及聚类分析研究不同地力等级紫色土坡耕地障碍耕层类型及耕层质量变化特征。【结果】(1)不同地力紫色土坡耕地土壤物理属性差异显著,随地力等级降低,地块田面坡度显著变大、有效土层厚度显著变小,当田面坡度由5.1°变为21.7°,农作物产量可下降45%,五级坡耕地心土层缺失现象严重;而土壤肥力属性未表现明显差异,一至四级坡耕地同一地力等级土壤有机质、土壤全氮、阳离子交换量总体表现为耕作层>心土层>底土层,五级坡耕地耕作层与底土层之间各指标差异不显著。(2)一、二级坡耕地各土层土壤质量指数均在0.434-0.528之间,同一地力等级各土层土壤质量指数表现为耕作层>心土层>底土层;土壤物理属性对低产坡耕地土壤质量影响更为显著,五级坡耕地田面坡度指标障碍度为一级坡耕地的80.73倍。(3)紫色土坡耕地障碍耕层可分为3类,即Ⅲ土壤养分限制型、Ⅳ有效土层厚度限制型、Ⅴ田面坡度限制型,土壤物理属性为主要障碍特征时,耕层构型疏松,心土层缺失现象严重,农作物产量较土壤养分限制型坡耕地低25%。【结论】紫色土坡耕地耕层质量偏低,障碍耕层包含土壤养分限制型、有效土层厚度限制型、田面坡度限制型3种类型,土壤物理属性为主要限制因素,田面坡度偏大,有效土层厚度浅薄化严重。

西南紫色土坡耕地农作物-耕层质量适宜性的耦合度诊断

【目的】紫色土坡耕地是西南区农业生产重要的耕地资源,其耕层质量集中表现为侵蚀性退化严重且农作物产量低而不稳,在地块尺度上农作物产量变化较土壤质量退化具有较明显的滞后效应。论文在紫色土不同地力等级坡耕地耕层土壤质量分析基础上,定量分析紫色土坡耕地耕层质量对农作物的适宜性程度。【方法】在不同地力等级耕层质量统计分析及聚类分析基础上,对农作物-耕层适宜性的耦合度程度进行诊断分析。【结果】(1)紫色土坡耕地不同地力等级的耕层厚度为19—21 cm,有效土层厚度在21—43 cm变化,耕层厚度比较稳定但有效土层浅薄现象严重,五级坡耕地不存在心土层;五级坡耕地产量限制因素为田面坡度、有效土层厚度、耕层厚度。(2)紫色土坡耕地3种耕层类型特征明显,其中Ⅰ类耕层土壤显弱酸性(pH 6.4),阳离子交换量(21.0 cmol(+)·L^(-1))最大;Ⅱ类耕层田面坡度最小(11°),有效土层厚度(38 cm)和耕层厚度(22 cm)最厚,土壤速效钾含量(136.5 mg·kg^(-1))最多;Ⅲ类耕层有效土层厚度(28 cm)最薄,土壤显酸性(pH 4.8),阳离子交换量(9.2 cmol(+)·L^(-1))最小;田面坡度,有效土层厚度,土壤酸化,阳离子交换量是影响坡耕地作物产量主导因子。(3)紫色土坡耕地不同地力等级的农作物与耕层适宜性存在协调发展类和失调衰退类两种状态和同步型、滞后型、损益型、共损型4种表现,在同样地力条件下,农作物产量较耕层质量更为敏感,衰退表现更加明显;农作物-耕层耦合关系(C_d)为Ⅰ类耕层(0.4820)和Ⅱ类(0.5207)属于基本协调发展类农作物耕层同步型,农作物生长勉强适宜;Ⅲ类(0.3343)濒临失调衰退类耕层损益型,农作物生长中度不适宜。【结论】紫色土坡耕地耕层厚度比较稳定但有效土层浅薄化现象严重,不同地力等级的农作物与耕层适宜性存在协调发展类和失调衰退类两种状态和同步型、滞后型、损益型、共损型4种表现,紫色土坡耕地改良应减小田面坡度,增加有效土层厚度,调节土壤酸碱度。研究结果可为地块尺度上紫色土坡耕地合理耕层调控及构建提供技术参数。

土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层障碍因素的影响

紫色土坡耕地是长江上游重要的耕地资源,明确不同侵蚀程度下紫色土坡耕地耕层土壤的主要障碍因素及障碍因素变化特征,对紫色土坡耕地耕层土壤质量调控和持续利用具有重要价值。以紫色土坡耕地耕层土壤为研究对象,设置5个侵蚀程度(0、5、10、15、20 cm)的原位控制试验。从土壤属性角度出发,选取容重、总孔隙度、饱和导水率、土壤紧实度、土壤抗剪强度、有机质、全氮、全磷、pH、阳离子交换量等10个耕层质量指标,计算耕层质量指数(Cultivated-layer quality index,CLQI)及障碍度(Obstacle degree,Mij),定量评价不同侵蚀程度下耕层质量和障碍度变化特征。结果表明:(1)土壤侵蚀导致紫色土坡耕地耕层土壤质量指标恶化。总孔隙度、饱和导水率、抗剪强度、阳离子交换量、全氮、全磷随着侵蚀程度增加而减小,容重、土壤紧实度则随着侵蚀程度增加而增大。(2)紫色土坡耕地耕层质量指标障碍度排序依次为土壤紧实度(17.04%)>饱和导水率(15.83%)>全氮(11.49%)>有机质(11.47%)>全磷(10.73%),耕层质量主要障碍因素为土壤紧实度、饱和导水率、全氮、有机质、全磷。(3)土壤侵蚀对土壤紧实度的障碍度影响效果极显著(P<0.01);管理措施对土壤紧实度的障碍度影响效果显著(P<0.05),对有机质、饱和导水率的障碍度影响效果极显著(P<0.01);土壤侵蚀与管理措施的交互作用对饱和导水率、有机质的障碍度影响效果显著(P<0.05)。紫色土坡耕地耕层主要障碍类型分为土壤养分贫瘠型和土壤酸化型。研究结果可为紫色土坡耕地耕层质量调控提供理论依据。