东北黑土区长缓坡耕地横坡垄作与地形对土壤可蚀性的交互作用

2023-12-28于博威张晴雯郝卓石玉龙李雪亮李孟妮荆雪锴

中国农业科学 2023年23期

于博威，张晴雯，郝卓，石玉龙，李雪亮，李孟妮，荆雪锴

于博威，张晴雯，郝卓，石玉龙，李雪亮，李孟妮，荆雪锴

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域团队，北京 100081

【目的】东北黑土区坡耕地土壤侵蚀日益加重，研究横坡垄作与地形对土壤可蚀性值的交互作用，为东北黑土区坡耕地水土流失的精准防控提供科学依据。【方法】选取黑龙江省北安市红星农场内典型坡耕地为研究对象，在横坡垄作方向与顺坡水线方向共布设25个采样点，并计算相应样点的土壤可蚀性值，采用单因素方差分析（One-way ANOVA）检验土壤可蚀性值的差异性，并使用地理探测器模型探讨土壤可蚀性值的影响因子及其交互作用。【结果】横坡垄作方向，土壤可蚀性值在垄台呈现从坡顶到坡足逐渐减小的变化趋势，坡足比坡顶减小幅度为6.2%；在垄沟呈现从坡肩到坡足逐渐减小的变化趋势，坡足比坡肩减小幅度为5.8%。顺坡水线方向，由于垄台对地表径流的阻挡作用，垄台和垄沟土壤可蚀性值沿着坡面并没有明显的变化趋势。地理探测器分析表明，横坡垄作对土壤可蚀性值的影响最大，其垄台和垄沟的解释率分别达51%和18%以上；横坡垄作与其他因子的交互作用增强了对土壤可蚀性值的解释能力，特别是横坡垄作与地形的交互作用尤为明显。【结论】黑土区坡耕地土壤可蚀性值具有明显的空间变异性，横坡垄作与地形对土壤可蚀性的影响存在明显的交互作用，横坡垄作可以显著拦蓄径流，减少土壤侵蚀，但因黑土区坡耕地横坡垄作的坡缓而长，在坡足处易于汇集径流，依然有“断垄”潜在风险。

土壤可蚀性；横坡垄作；顺坡水线；地形；交互作用；黑土区坡耕地

0 引言

【研究意义】东北黑土区是我国重要的粮食生产基地，其粮食产量占国家粮食总产量的15%[1]。典型黑土区的地貌特点是漫川漫岗，坡度一般在8°以下，坡长多为500—2 000 m，最长达4 000 m[2]。野外观测数据表明，由于黑土坡耕地特有的长缓坡地形和不合理的耕作方式，导致东北黑土区坡耕地土壤侵蚀日益加重[3]，其水土流失面积占东北黑土区水土流失总面积的80.3%[4]，直接威胁我国的粮食生产安全。土壤可蚀性是指土壤受雨滴击溅、径流冲刷以及壤中流等外营力作用而被分散和搬运的难易程度[5-6]，是土壤抵抗侵蚀能力的集中体现[7-8]。因此，探究耕作方式与长缓坡地形对黑土区坡耕地土壤可蚀性的交互作用，可为黑土区坡耕地土壤流失调控与治理提供科学依据。【前人研究进展】20世纪以来，土壤可蚀性成为国内外学者研究土壤侵蚀的主要内容之一，目前土壤可蚀性在相关概念的厘定、评价指标的选取、测定与估算、时空分异特征及其影响因素分析等方面取得了积极进展[9]。早期学者认为某一特定土壤的可蚀性应该是恒定的[10]，但随着研究的深入，学者发现土壤可蚀性值不仅取决于土壤自身属性，还受耕作方式、地形条件、降雨强度以及人为活动等多重因素的影响[11-12]，在这些因素共同作用下，导致土壤可蚀性值具有明显的变异特征，识别土壤可蚀性的时空变异特征及其影响因素已成为土壤可蚀性研究的前沿与重点问题之一。已有研究表明，土壤可蚀性的大小与土壤理化性质密切相关[13-14]，坡耕地沿坡面理化性质的空间差异必然对土壤可蚀性产生重要影响。相关研究表明，随着坡长的增加，土壤可蚀性不断增大，当坡长大于15 m时，土壤可蚀性趋于稳定[15]；并且土壤可蚀性随着高程的增高而逐渐降低[16]。另外，耕作方式又是影响土壤理化性质的重要因素之一，不同的耕作方式土壤可蚀性会有所差异。垄作是东北黑土区最常见的耕作方式[17]，已有研究表明，不同的垄作方式对水土流失具有不同的防治效果。横坡垄作可通过改变微地形，增加坡面粗糙率减少径流，加上垄台对地表径流的拦截作用，从而减少土壤的剥离和输移[18-19]，成为应用范围最广的保护性耕作措施。理论上，横坡垄作是等高垄作，沿横坡垄作的方向土壤可蚀性一般不会有显著差异。但是，黑土区坡耕地具有坡缓坡长的特征，横坡垄作易在降雨时沿垄沟汇集径流，在脆弱垄段或地形低洼处冲开垄台形成集中水流加剧侵蚀。相关研究表明，横坡垄作不同于梯田土埂，垄台的稳定性较差，在暴雨时易发生“断垄”现象[20]，而且微地形使得横坡垄作难以严格按照等高线进行修建，径流在地形低洼处汇集加剧了垄台的失衡和塌陷[21]。因此，对于横坡垄作，断垄现象主要受到降雨强度、微地形、耕作方式的共同作用。但目前横坡垄作与地形对土壤可侵蚀性的交互作用却没有给予足够的重视。【本研究切入点】以往的研究多侧重于土壤可蚀性评价指标选取、土壤可蚀性测定与估算等方面，并且多集中在黄土高原、南方红壤和紫色土等主要水蚀区。本文针对东北黑土区特有的长缓坡地形条件，研究长缓坡耕地土壤可蚀性的空间变异，以及横坡垄作和地形对土壤可蚀性的交互作用，将对黑土区长缓坡耕地土壤侵蚀的科学防治具有重要意义。【拟解决的关键问题】选取典型黑土区长缓坡耕地为研究对象，采用单因子方差分析（One-way ANOVA）检验土壤可蚀性值的差异显著性，使用地理探测器模型分析土壤可蚀性的主要影响因子及其交互作用，可为减少黑土区长缓坡耕地水土流失提供科学的参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地位于黑龙江省北安市红星农场（127°5′E，48°12′N），该农场位于小兴安岭西麓向松嫩平原的过渡地带，为丘陵漫岗地区，农场内耕地坡度主要在3°—5°。土壤以草甸黑土为主，有机质含量高，土壤质地黏重，入渗困难。属于中温带湿润大陆性季风气候，冬季严寒漫长，夏季炎热多雨，多年平均气温0.8 ℃，≥10 ℃有效积温2 254.5 ℃，无霜期110—115 d，雨热同期，多年平均降水量553 mm，降雨主要集中在7—9月，占全年降雨量的70%以上，且降雨集中、历时短、暴雨强度大，整个地区坡耕地水土流失严重。

1.2 试验设计

选取红星农场内开垦历史近70年的典型漫川漫岗坡耕地为研究对象，坡长约500 m、宽约200 m，垄作方向主要为横坡，垄高18 cm，垄台顶宽60 cm，垄间距90 cm。依据研究目的和坡耕地地形实际情况，将坡耕地划分为横坡垄作方向和顺坡水线方向，并在横坡垄作方向和顺坡水线方向上分别设计5条样线，共布设25个采样点（图1）。其中，在垄作方向为垄1至垄5，依据每条垄的等高线微地形将其分为坡顶、坡肩、坡背、坡脚和坡足并分别布设样点，每条垄共布设5个样点，各样点间距为20—70 m；坡面方向为线1至线5，高程由高到低，并分别在上坡、中上坡、中坡、中下坡、下坡布设采样点，每条线共布设5个样点，坡面方向采样点间距约为100 m（图2）。采用无人机获得DEM数据，选取大疆无人机精灵4 Professional（1英寸CMOS）低空航拍，高度设定为50—70 m左右，携带相机镜头有效像素为2 000万，航拍的同时，使用差分GPS获取飞行范围内的控制点。无人机图像的处理采用瑞士洛桑Pix 4D公司研发的Pix 4D mapper软件。具体步骤为：打开软件添加航拍照片，读取照片位置、相机镜头等属性参数信息；将差分GPS测量的控制点经纬度导入软件；运行软件初步生成带有坐标信息的点云数据、地表高程模型（DSM）和正射影像；在控制点校对及后期处理后，生成彩色点云、三维模型和DEM数据（分辨率为1 m）；并基于DEM，提取试验地高程、坡度和等高线（图2）。

1.3 土壤样品采集与测定

土壤采样于2022年4月末玉米播种前进行，每个样点垄台与垄沟分别采集，深度为0—20 cm，同时在土层中部用环刀（高5 cm，底径5 cm）采集原状土样，使用环刀法测定土壤容重。扰动土样带回实验室风干，首先过1 mm筛，采用比重计法测定土壤机械组成，然后采取四分法取出一部分土样过0.25 mm筛，采用重铬酸钾氧化-外加热法测定土壤有机碳含量。

1.4 土壤可蚀性K值

采用EPIC模型中的公式计算土壤可蚀性值[22]，公式如下：

图2 土壤采样点分布图

式中，为砂粒（0.050—2.000 mm）含量（%）；为粉粒（0.002—0.050 mm）含量（%）；为黏粒（＜0.002 mm）含量（%）；为有机碳含量（%）；=1-/100。将计算后的美国制值乘以0.1317，转为国际制单位（t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1）。

1.5 数据分析

1.5.1 方差分析数据经Excel 2013整理后，采用R 4.1.3软件中的stats包进行单因素方差分析（One-way ANOVA）检验土壤可蚀性在垄作方向与水线方向上的差异显著性，并采用agricolae包进行LSD多重比较检验。

1.5.2 地理探测器地理探测器是探测空间分异性的工具，其基本假设是：如果某个自变量对某个因变量有重要影响，那么自变量和因变量的空间分布应该具有相似性[23]。地理探测器包括4个部分，分别是因子探测、交互作用探测、风险探测与生态探测，本文应用了前两个。

（1）因子探测。探测因变量（土壤可蚀性值）的空间分异性，以及探测各自变量因子多大程度上解释了因变量的空间分异。用值度量，其表达式为：

式中，=1, …,为因变量或自变量的分层，即分类或分区；N和分别为层和全区的单元数；2和2分别是层和全区的值的分差；和分别是层内方差与全区总方差。值的范围[0, 1]，值越大表示自变量对因变量的解释力越强，反之则越弱。

（2）交互作用探测。识别不同自变量之间的交互作用，即评估因子1和2共同作用时是否会增加或减弱对因变量的解释力。评估的方法是首先分别计算两种自变量因子1和2对因变量的值：(1)和(2)，以及它们交互时的值：(1∩2)；然后对(1)、(2)、(1∩2)进行比较，并根据三者之间的大小关系，将交互作用类型分为5类，如表1所示。

表1 两个自变量对因变量交互作用的类型

（3）影响因子数据的离散化。地理探测器是针对离散数据的算法，需要对连续变量（土壤容重、土壤有机碳、高程、坡度）进行离散化处理。结合试验地和采样点的实际情况，采用ArcGIS 10.2软件的自然间断点方法对这些连续变量进行了分级。各因子具体的分级方法、级别说明见表2。

2 结果

2.1 横坡垄作方向土壤可蚀性

从垄台来看（图3），除了垄5之外，整体上土壤可蚀性值呈现从坡顶到坡足逐渐减小的变化趋势；垄1—垄5土壤可蚀性值最大的分别是坡顶（0.285）、坡肩（0.275）、坡肩（0.285）、坡顶（0.272）、坡肩（0.273），最小的分别是坡足（0.252）、坡足（0.253）、坡足（0.252）、坡脚（0.255）、坡脚（0.260）；垄台线性拟合斜率最大的是垄1，其次是垄3，表明这两条垄从坡顶到坡足的土壤可蚀性差异相对较大。从垄沟来看，除了垄1和垄3之外，整体上土壤可蚀性值同样呈现从坡顶到坡足减小的变化趋势；垄1—垄5土壤可蚀性值最大的分别是坡脚（0.292）、坡肩（0.288）、坡脚（0.272）、坡顶（0.277）、坡顶（0.283），最小的分别是坡顶（0.241）、坡脚（0.243）、坡足（0.252）、坡脚（0.258）、坡肩（0.267）；垄沟线性拟合斜率较大的是垄1和垄2，表明土壤可蚀性值差异较大。而垄5线性拟合斜率均为最小，表明垄5在垄台和垄沟的土壤可蚀性值差异最小。

横坡垄作方向坡顶到坡足土壤可蚀性值之间的总体差异如图4所示。可以看出，垄台的土壤可蚀性值从大到小依次是坡顶（0.275）、坡肩（0.274）、坡背（0.266）、坡脚（0.260）、坡足（0.259），而垄沟的土壤可蚀性值从大到小依次是坡肩（0.274）、坡背（0.273）、坡脚（0.268）、坡顶（0.268）、坡足（0.259）。经检验，垄台坡顶和坡肩的土壤可蚀性值显著大于坡脚和坡足（＞0.05），主要因为横坡垄作坡缓而长，土壤经历了侵蚀-沉积的过程，其中坡顶和坡肩侵蚀较为强烈，坡背侵蚀微弱，而坡脚和坡足主要表现为沉积作用。

图3 横坡垄作方向土壤可蚀性变化

不同小写字母表示垄台/垄沟在横坡垄作方向不同微地形之间差异显著（P＜0.05）

2.2 顺坡水线方向土壤可蚀性

从垄台来看（图5），除了线4之外，整体上土壤可蚀性值沿水线方向呈现减小的变化趋势；线1—线4土壤可蚀性值最大的分别是上坡（0.285）、中坡（0.285）、上坡（0.271）、中上坡（0.269），最小的分别是下坡（0.263）、中下坡（0.264）、中下坡（0.257）、上坡（0.254）；垄台线性拟合斜率较大的是线1，表明线1的土壤可蚀性值差异相对较大。从垄沟来看，整体上线1和线5土壤可蚀性值沿水线方向呈现增加的变化趋势，而线2—线4呈现减小的变化趋势；线1—线5土壤可蚀性值最大的分别是下坡（0.283）、中上坡（0.288）、下坡（0.280）、上坡（0.292）、下坡（0.271），最小的分别是上坡（0.241）、下坡（0.268）、中下坡（0.268）、中上坡（0.243）、上坡（0.252）；垄沟线性斜率较大的是线1和线5，表明土壤可蚀性值差异较大。

图6显示了顺坡水线方向从上坡到下坡土壤可蚀性值的总体差异，可以看出，垄台的土壤可蚀性值从大到小依次是中坡（0.269）、下坡（0.268）、上坡（0.267）、中上坡（0.266）、中下坡（0.263），而垄沟的土壤可蚀性值从大到小依次是下坡（0.275）、中下坡（0.269）、上坡（0.268）、中坡（0.266）、中上坡（0.265）。经检验，垄台、垄沟土壤可蚀性值在坡面上没有显著差异性（＞0.05）。

图5 顺坡水线方向土壤可蚀性变化

不同小写字母表示垄台/垄沟在顺坡水线方向不同坡位之间差异显著（P＜0.05）

总体而言，横坡垄作方向从坡顶到坡足土壤可蚀性差异较大，呈现逐渐减小的变化趋势，而顺坡水线方向土壤可蚀性从上坡到下坡没有明显的变化趋势。表明横坡垄作可以显著拦蓄径流、减少土壤流失，但因黑土坡耕地横坡垄作的坡缓而长，易于汇集径流，依然有断垄潜在风险，一旦断垄会形成细沟侵蚀、加速水土流失的发生。

2.3 土壤可蚀性影响因子分析

从单因子解释率来看，在垄台，横坡垄作对土壤可蚀性值的影响高于其他因子（表3）。各因子值从大到小排序依次为：横坡垄作、坡度、高程、土壤容重、土壤有机碳、顺坡水线。表明横坡垄作的值最大，达到了0.511，解释率在51%以上，其次是坡度和高程，值分别为0.169和0.148，解释率均在14%以上，其他因子的解释率均在10%以下，特别是顺坡水线，值为0.040，解释率在5%以下。在垄沟，横坡垄作同样对土壤可蚀性值的影响最大（表4）。各因子值从大到小排列依次为：横坡垄作、土壤容重、顺坡水线、高程、坡度、土壤有机碳。表明横坡垄作的值最大，达到了0.185，解释率在18%以上，其次是顺坡水线，值为0.103，解释率在10%以上，除了土壤有机碳，其他因子的解释率也均在10%以上，土壤有机碳的值最小，为0.059，解释率在6%以下。由此可见，横坡垄作对土壤可蚀性值的影响最大，其主要原因是横坡垄作对坡面径流的拦截作用，能够有效降低坡面方向土壤可蚀性，减少土壤的流失。

从交互作用探测结果来看（表3、表4），在试验地的土壤可蚀性值中，双因子之间的交互作用主要呈现出两种关系，即非线性增强和双因子增强，表明各影响因子不是相互独立的个体，而是相互关联的结合体。垄台双因子交互作用对土壤可蚀性值变化解释率较高的5种组合为（表3）：横坡垄作∩顺坡水线（1.000）＞横坡垄作∩高程（0.898）＞横坡垄作∩土壤有机碳（0.774）＞横坡垄作∩土壤容重（0.761）＞横坡垄作∩坡度（0.712）。垄沟双因子交互作用对土壤可蚀性值变化解释率较高的5种组合为（表4）：横坡垄作∩顺坡水线（1.000）＞横坡垄作∩高程（0.901）＞横坡垄作∩土壤容重（0.758）＞横坡垄作∩土壤有机碳（0.740）＞横坡垄作∩坡度（0.500）。表明双因子交互作用中，横坡垄作与其他因子间的交互作用最为显著，均增强了对土壤可蚀性值变化的解释能力，在垄台均达到0.7以上，垄沟均达到0.5以上，并且横坡垄作与顺坡水线因子之间的交互作用均为最大，其次是横坡垄作与高程的交互作用。顺坡水线主要通过增加坡面汇水面积和径流量影响坡面径流侵蚀力，高程对坡面径流流速存在显著的增加作用，横坡垄作增加了坡面的粗糙度，有效拦截坡面径流、降低流速，但随着坡面径流量的增大，垄台的稳定性变差，横坡垄作易发生断垄涌流，因此，横坡垄作与地形对土壤可蚀性值的交互作用不容忽视。

表3 垄台单因子及其交互作用贡献率

粗体字表示单因子贡献率；*表示非线性增强，即(x1∩x2)＞(x1)+(x2)；#表示双因子增强，即(x1∩x2)＞Max[(x1),(x2)]。表4同

Bold represents single factor contribution rate. * Indicates nonlinear enhancement, that is(x1∩x2)＞(x1) +(x2);#Indicates double-factor enhancement, that is(x1∩x2)＞Max[(x1),(x2)]. The same as Table 4

表4 垄沟单因子及其交互作用贡献率

3 讨论

3.1 横坡垄作与顺坡水线土壤可蚀性比较

土壤可蚀性由于受到坡面土壤侵蚀、搬运和沉积作用的强弱不同，在空间上具有明显的变异性。长缓坡顺坡地形在很大程度上决定着坡面径流的汇集方式与过程，进而影响坡面土壤侵蚀的强度[24]。相关研究表明，坡位是影响坡面土壤侵蚀的主要因素[25]。谭贞学等[26]通过室内模拟降雨试验发现，上坡位与下坡位的侵蚀模数存在明显差异。而本研究发现长缓坡顺坡方向上土壤可蚀性在不同坡位均无显著性差异，主要由于横坡垄作的垄台对径流泥沙的拦截作用，使坡面水流在顺坡方向无法形成有效径流，泥沙阻留在垄沟内，导致土壤侵蚀-沉积规律不明显。正因如此，近年来横坡垄作已被推广使用，成为东北黑土区最常见的土壤侵蚀防控耕作方式[27]。横坡垄作相对于顺坡垄作能显著减少径流总量97.1%，减少泥沙总量93.1%，显示出较强的拦截坡面径流和泥沙的作用[28]；并且横坡垄作可推迟产流时间，从而使产流量和产沙量大幅减小[15]。这与本研究结果相一致，横坡垄作相比于顺坡水线对土壤可蚀性的影响更大。但是，本研究还发现在横坡垄作方向上，垄台坡顶和坡肩土壤可蚀性均显著大于坡脚和坡足，垄沟坡肩和坡背土壤可蚀性也明显大于坡足，表明横坡垄作在减少坡面土壤侵蚀的同时，由于长缓坡的微地形，在横坡垄作方向同样引起了土壤可蚀性显著的差异，当降雨沿垄沟汇集径流增大后，极易在脆弱垄段或坡足低洼处发生断垄现象，坡面土壤侵蚀方式将由片蚀向细沟侵蚀演变，反而加剧了坡耕地土壤侵蚀。

3.2 影响土壤可蚀性因子的交互作用

土壤可蚀性是一个复杂的概念，其大小是土壤质地、渗透性能、结构稳定性等土壤性质以及降雨、地形、土壤管理措施共同作用的结果[29]。黑土区坡耕地具有坡缓坡长的特征，80%以上的水土流失面积发生在坡耕地[30]，而耕作是影响坡耕地水土流失最直接的人为因子，横坡垄作尽管在一定程度上防治坡耕地土壤侵蚀，但不能从根本上控制水土流失，需要考虑与其他因子的交互作用。本研究双因子交互作用中，横坡垄作与其他因子之间存在明显的交互作用，特别是与地形的交互作用对土壤可蚀性的影响远大于单因子。可见，对于东北黑土区特有的长缓坡耕地而言，横垄垄台对径流泥沙的拦截作用和对坡面流速的削减作用，能有效地减少泥沙的输移。但是由于黑土区长缓坡地形的实际情况，一方面在横坡方向由于微地形的作用，难以做到真正的横坡垄作，横坡垄作方向也发生不同程度的土壤侵蚀，并且存在明显的侵蚀-沉积变化规律[31]，从而易在汇流沉积区存在较高的断垄风险；另一方面，顺坡方向坡长所引起的坡面扩大增加了水流的汇水面积和潜在的径流量[20]，一旦发生断垄，将很快形成细沟侵蚀，加速水土流失的发生。因此，尽管横坡垄作作为东北黑土区长缓坡现阶段主要的耕作方式[32]，但仍建议在现有耕作方式基础上，依据地形识别汇流沉积区，并建设汇水线草水路或地下鼠道，以更有效地减缓长坡引起的土壤侵蚀。

4 结论

东北黑土区坡耕地土壤可蚀性值具有明显的空间变异性，横坡垄作方向，坡顶和坡肩主要表现为侵蚀作用，土壤可蚀性值较大，坡脚和坡足主要表现为沉积作用，土壤可蚀性值较小，其中垄台坡足土壤可蚀性值比坡顶小6.2%，垄沟坡足土壤可蚀性值比坡肩小5.8%。横坡垄作可以有效拦蓄径流，减小侵蚀作用。顺坡水线方向土壤可蚀性值从上坡到下坡没有明显的变化趋势。横坡垄作对土壤可蚀性值变化的解释率明显高于其他单因子，垄台横坡垄作解释率达51%以上，垄沟达到18%以上；横坡垄作与其他因子间的交互作用最为显著，均增强了对土壤可蚀性值变化的解释能力，在垄台均达0.7以上，垄沟均达0.5以上，并且横坡垄作与地形之间的交互作用最为明显，在垄台和垄沟的解释率均达0.8以上。因此，针对黑土区长缓坡耕地，需要同时考虑横坡垄作和地形对土壤可蚀性的影响。

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Interaction Between Transverse Ridge Tillage and Topography on Soil Erodibility Along the Long Gentle Slope in a Typical Black Soil Region of Northeast China

YU BoWei, ZHANG QingWen, HAO Zhuo, SHI YuLong, LI XueLiang, LI MengNi, JING XueKai

Agricultural Clean Watershed Research Group, Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081

【Objective】The soil erosion of slope farmland in Chinese black soil region is becoming more and more serious. This study mainly focused on the interaction between transverse ridge tillage and topography on soil erodibility, which could provide a scientific theoretical basis for precise prevention of soil erosion of slope farmland in black soil region. 【Method】A typical slope farmland in the Hongxing farm in Beian city of Heilongjiang Province was selected as research object. A total of 25 sampling points were designed along both the transverse ridge tillage direction and longitudinal waterline direction. The soil erodibilityvalues of the corresponding sample points were calculated and tested by One-way ANOVA method. The influence factors of soil erodibilityvalue were analyzed by using the geographic detector model. 【Result】In the transverse ridge tillage direction, the ridge soil erodibility decreased gradually from the top to the foot of slope, and thevalue decreased by 6.2%. The furrow soil erodibility decreased gradually from the shoulder to the foot of slope, and thevalue decreased by 5.8%. In the waterline direction, due to the blocking effect of ridge terrace on surface runoff, soil erodibilityvalue of ridge and furrow did not change significantly along the slope. Geodetector analysis showed that the influence of the transverse ridge tillage on soil erodibilityvalue was the greatest, and its interpretation rate was more than 51% and 18% in the ridge and furrow, respectively. The transverse ridge tillage and other factors had a significant interaction enhancement effect onvalue, particularly the interaction between the transverse ridge tillage and topography. 【Conclusion】 The soil erodibilityvalue of slope farmland in the black soil region had obvious spatial variability. There was significant interaction between the transverse ridge tillage and topography on soil erodibility. The transverse ridge tillage could significantly intercept runoff and reduce soil erosion. Due to the long slope in the transverse ridge tillage, it was easy to collect runoff at the foot of the slope, and increase the potential risk of ridge failure.

soil erodibility; transverse ridge tillage; longitudinal waterline; topography; interaction; slope farmland of black soil region