关中地区随着农业产业结构的调整和耕地面积的减少,土地集约化经营导致农田土壤物理质量发生着特征鲜明的“隐型退化”过程。基于关中农田土壤利用、管理等客观实际、以及土壤物理质量的演化趋势等,本研究对横贯关中盆地、塬地11个县区范围内的农田进行了调查与研究,逐层分析了土壤剖面0~40cm的物理质量状况,从土壤颗粒组成、有机物含量以及土壤团聚状况及其稳定性等方面,探求土壤物理质量退化的内在机理,分析土壤抗人为干扰和退化的能力。研究结果表明:1、关中农田土壤物理性状退化特征已经非常明显,土壤表层与亚表层之间物理状态差异较大。受亚表层土壤紧实化的影响,农田土壤耕作层普遍浅薄,疏松良好的土壤耕作层厚度变化在5~21cm。在调查范围内堪称状态良好的耕作层厚度在20cm左右的农田仅占18%。关中农田物理状态良好的耕层土壤平均容重为1.21g/cm3;在约20~40cm土层间平均容重为1.58g/cm3,属于很紧实的土壤物理状态,其中约36%的达到或超过了1.60g/cm3的极限容重值。在易遭受干旱的耕层平均值为373kPa,而较潮湿亚表层(20~40cm)处,紧实度反而较高,平均值为2744kPa,从上向下有先增大后减小的趋势。证实制约关中农田土壤亚表层紧实化的并不是水分,而是该层土壤的密实状态。紧实的土层阻碍了作物根系的延伸。亚表层的总孔隙度均小于50%,属于密实状态,关中其它地区农田土壤亚表层均属于严重密实状态,影响水分传输和作物的抗旱、抗倒伏能力。亚表层(20~40cm)的饱和导水率明显小于耕层(0~10cm),在连续导水120min后基本达到稳定过程,耕层土壤饱和导水率由开始的1.05mm/min下降到0.70mm/min后趋于稳定,耕层的饱和导水率是亚表层的6~8倍。亚表层土壤低的透水性影响土壤的接纳降雨和灌溉水量。2以土壤自身属性为基础分析该土壤的抗退化能力与机理。关中地区农田土壤碳酸钙的基本概况为,耕层土壤碳酸钙含量小于亚表层,相差10g/kg左右。有一定的碳酸钙浅层淋溶与淀积,导致亚表层土壤紧实度增大。关中地区农田表层和亚表层土壤团聚体状况差异较大。在干筛和湿筛的情况下土壤中1~5mm“(质量)优势团聚体”在表层土壤中含量是亚表层的2.7倍和1.5倍。20~40cm土层处团团聚体的稳定性极差,是导致土壤亚表层容重增大,紧实化程度增加和耕层薄层化的主要原因。关中地区农田土壤耕层的有机质含量与亚表层相比,有机质含量减少了40%,耕层与亚表层土壤有机质含量差异非常显著,影响着土壤物理状态。3关中农田土壤物理退化状况评价。关中农田土壤耕层的土壤压实密度小于1.40g/cm3,属于低度压实,而亚表层土壤已经达到了中度压实。关中农田土壤团聚体均未达到优质团聚体状态的质量标准,表层土壤的Kctp介于0.76~1.10之间,属于中等质量;亚表层土壤的Kctp介于0.31~0.77之间,多数地区均属于不良状态团聚体。关中农田土壤表层团聚体相对较好,亚表层土壤团聚状态质量水平较差,成为该土层紧实化的根本原因。耕层土壤的粉粒和粘粒含量小于紧实的亚表层,而细砂粒和粗砂粒高于亚表层的含量,说明土壤表层粘粒的淋溶,在亚表层淀积,堵塞土壤孔隙,使下层土壤容重变大,紧实度增大,饱和导水率降低等。