土壤的物理性障碍因子是农业生产中存在的主要土壤障碍之一,它限制作物根系延伸,降低土壤的抗逆性能,严重地制约农业生产的可持续发展。本论文以砂姜黑土为对象,从土壤结构的稳定性和孔隙分布研究土壤物理性障碍因子的发生、危害机制和削减原理与技术,并以生物炭和粉煤灰为材料,探明土壤改良剂的应用效果和机理,主要研究结果如下：1.利用筛分法测定了砂姜黑土的团聚体组成,并分离5-3mm和3-2mm团聚体区分了团聚体的稳定机制。砂姜黑土团聚体崩解的主要机制是团聚体内部空气和黏粒膨胀作用产生的压力引起,经土壤改良剂改良后团聚体的崩解机制也由消散作用产生,砂姜黑土中添加生物炭改良剂可降低机械破坏对土壤团聚体的破坏,而对消散和黏粒膨胀引起的崩解作用不明显。2.利用比表面仪和压汞仪测定了砂姜黑土的孔隙组成与分布,并与水稻土、红壤、黑土进行了对比。砂姜黑土孔隙分布以10-50nm和<1Onmm孔隙为主。压汞仪测定的孔隙大小分布曲线(dV/dlogD)表明,在0.036-360μm孔隙范围砂姜黑土分别在60-100μm、0.3-0.4μm和0.009-0.012μm出现峰值,孔隙组成以超微生孔隙(0.1-5μm)为主(平均占35.5%),大孔隙次之(31.4%)。对5-2mm和2-0.25mmm团聚体去除有机质前后的对比试验表明,有机质对砂姜黑土中5-2mm大团聚体的孔隙分布与含量有着显著的影响。3.土壤改良剂改良砂姜黑土的培育试验表明,生物炭促进5-2mrn和0.25-5mmm团聚体形成,降低<0.25mmm的团聚体含量,增加MWD和GMD,表明生物炭有效地促进了土壤的团聚化；秸秆生物炭提高了>75μm和30-75μm孔隙体积,其主要机制是秸秆生物炭具有大孔隙直接改变土壤孔隙分布以及通过改变团聚体结构有关。结果表明生物炭是改良砂姜黑土不良物理性质的有效改良剂。