棕壤是我国旱作农田重要的土壤类型,也是辽宁省旱地三大土壤类型之一,土壤肥力较高,水热条件好。由于长期重用轻养的生产方式,导致棕壤有机质含量下降,土壤侵蚀严重,作物产量低而不稳。开展耕地质量合理性评价,摸清棕壤耕地质量及其影响因子的变化,有针对性的对棕壤耕地质量进行改良,对实现作物高产稳产、资源高效利用具有重要意义。本文以辽北棕壤旱地区为研究对象,对67个不同产量玉米田的耕层合理性进行评价研究。将调查的14项耕层理化指标通过主成分分析法建立最小数据集筛选出旱地合理耕层评价体系,通过模糊综合评价法、主成分分析法和改进的內梅罗指数法对合理耕层评价指标进行分析,结合玉米产量对3种方法评价结果进行检验,确定适宜评价辽宁棕壤耕层合理性的评价方法,最后运用聚类分析法将调查样点进行等级划分,主要研究结果如下:(1)对评价体系中14项理化指标分析发现,理化性状间具有显著相关关系。水稳性团聚体作为反映土壤结构的稳定性、持水性、通透性的重要物理指标与耕作层厚度显著正相关;土壤有机质对土壤肥力影响意义重大,与土壤总孔隙度、水稳性团聚体以及碱解氮等理化性状明显呈正相关关系,与土壤容重表现为显著负相关的关系;全磷和全氮、速效磷、碱解氮等各种理化指标有显著的正相关关系;土壤的碱解氮和全磷、速效磷、速效钾呈现明显的正相关关系;土壤全磷与pH显著负相关等。(2)对耕层厚度、土壤容重、总孔隙度、土壤紧实度、田间持水量以及>0.25 mm水稳性团聚体、土壤碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有机质以及土壤pH共14项理化性状降维处理,建立出评价耕层质量的最小数据集,确定土壤容重、紧实度,田间持水量,碱解氮、全钾、有机质共6个指标进入耕作层评价指标体系;犁底层厚度、容重、紧实度、水稳性团聚体、全钾、有机质、pH共7个指标划入犁底层评价指标体系;土壤容重、水稳性团聚体、碱解氮、速效钾、全氮、全钾和pH共7个心土层评价指标划入该土层评价指标体系。(3)模糊综合评价法、改进的內梅罗指数法、主成分分析法对耕层土壤质量评价结果基本相同,综合质量指数均与玉米产量呈极显著正相关,但也存在一定的差异。根据三种方法评价指数变化幅度及与玉米产量相关性综合比较结果显示,采用模糊综合评价法来评价旱地合理耕层更为适合。(4)运用模糊综合评价法对调查样点耕层合理性进行等级划分,从聚类分析结果来看,可将调查样地分为3个等级。对调查区耕层合理性等级划分结果总结发现,一级样点最少,仅为总调查样点的4.92%,二级样点最多,占总样点的49.25%,三级样点较多,占总体的45.83%。综上所述,辽北旱地棕壤区耕层状况合理性较差,需通过田间管理技术对耕层评价体系中理化性状加以改善,构建出适宜玉米生长的合理耕层,从而实现玉米高产稳产。