土壤的形成

土壤是由固體、液體和氣體三類物質組成的。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物等。液體物質主要指土壤水分。氣體是存在於土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統一體。它們互相聯絡，互相制約，為作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質基礎。

一、礦物質

二、有機質

有機質含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個重要標誌，它和礦物質緊密地結合在一起。在一般耕地耕層中有機質含量只佔土壤乾重的0．5-2．5％，耕層以下更少，但它的作用卻很大，群眾常把含有機質較多的土壤稱為“油土”。 土壤有機質按其分解程度分為新鮮有機質、半分解有機質和腐殖質。腐殖質是指新鮮有機質經過微生物分解轉化所形成的黑色膠體物質，一般佔土壤有機質總量的85—90％以上。

腐殖質的作用主要有以下幾點：

(二)增強土壤的吸水、保肥能力 腐殖質是一種有機膠體，吸水保肥能力很強，一般粘粒的吸水率為50—60％，而腐殖質的吸水率高達400-600％；保肥能力是粘粒的6一10倍，

(三)改良土壤物理性質 腐殖質是形成團粒結構的良好膠結劑，可以提高粘重土壤的疏鬆度和通氣性，改變砂土的鬆散狀態。同時，由於它的顏色較深，有利吸收Sunny，提高土壤溫度。

(四)促進土壤微生物的活動 腐殖質為微生物活動提供了豐富的養分和能量，又能調節土壤酸鹼反應，因而有利微生物活動，促進土壤養分的轉化。

(五)刺激作物生長髮育 有機質在分解過程中產生的腐殖酸、有機酸、維生素及一些激素，對作物生育有良好的促進作用，可以增強呼吸和對養分的吸收，促進細胞分裂，從而加速根系和地上部分的生長。 土壤有機質主要來源於施用的有機肥料和殘留的根茬。 許多社隊採用柴草墊圈、秸稈還田、割青漚肥、草田輪作、糧肥間套、擴種綠肥等措施，提高土壤有機質含量，使土壤越種越肥，產量越來越高，應當因地制宜加以推廣。

三、微生物

土壤微生物的種類很多，有細菌、真菌、放線菌、藻類 和原生動物等。土壤微生物的數量也很大，l克土壤中就有幾億到幾百億個。l畝地耕層土壤中，微生物的重量有幾百斤到上千斤。土壤越肥沃，微生物越多。

微生物在土壤中的主要作用如下：

(一)分解有機質 作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機肥料，只有經過土壤微生物的作用，才能腐爛分解，釋放出營養元素，供作物利用；並且形成腐殖質，改善土壤的理化性質。

(二)分解礦物質 例如磷細菌能分解出磷礦石中的磷，鉀細菌能分解出鉀礦石中的鉀，以利作物吸收利用。

(三)固定氮素 氮氣在空氣的組成中佔4／5，數量很大，但植物不能直接利用。土壤中有一類叫做固氮菌的微生物，能利用空氣中的氮素作食物，在它們死亡和分解後，這些氮素就能被作物吸收利用。固氮菌分兩種，一種是生長在豆科植物根瘤內的，叫根瘤菌，種豆能夠肥田，就是因為根瘤菌的固氮作用增加了土壤裡的氮素；另一類單獨生活在土壤裡就能固定氮氣，叫自生固氮菌。另外，有些微生物在土壤中會產生有害的作用。例如反硝化細菌，能把硝酸鹽還原成氮氣，放到空氣裡去，使土壤中的氮素受到損失。 實行深耕、增施有機肥料、給過酸的土壤施石灰、合理灌溉和排水等措施，可促進土壤中有益微生物的繁殖，發揮微生物提高土壤肥力的作用。

四、土壤水分

土壤是一個疏鬆多孔體，其中佈滿著大大小小蜂窩狀的孔隙。直徑0．001-0．1毫米的土壤孔隙叫毛管孔隙。存在於土壤毛管孔隙中的水分能被作物直接吸收利用，同時，還能溶解和輸送土壤養分。毛管水可以上下左右移動，但移動的快慢決定於土壤的鬆緊程度。鬆緊適宜，移動速度最快，過鬆過緊，移動速度都較慢。 降水或灌溉後，隨著地面蒸發，下層水分沿著毛管迅速向地表上升，應在分墒後及時採取中耕、耙、耱等措施，使地表形成一個疏鬆的隔離層，切斷上下層毛管的聯絡，防止跑墒。“鋤頭有水”的科學道理就在這裡。土壤含水量降至黃墒以下時，毛管水執行基本停止，土 壤水分主要以氣化方式向大氣擴散丟失。這時進行鎮壓(碾地)，使地表形成略為緊實的土層，一方面可以接通已斷的毛細管，使底墒借毛管作用上升；另一方面可減少大孔隙，防止水汽擴散損失，所以群眾說“碾子提墒，碾子藏墒”。鎮壓後耱地，使耕層上再形成一個平整而略松的薄層，保墒效果更好。 五、土壤空氣 土壤空氣對作物種子發芽、根系發育、微生物活動及養分轉化都有極大的影響。生產上應採用深耕鬆土、破除扳結、排水、曬田(指稻田)等措施，以改善土壤通氣狀況，促進作物生長髮育。

在19世紀末，俄國土壤學家道庫恰耶夫（V．V．Dokuchaisv）從土壤發生學的觀點，認為土壤的性質是氣候、生物、地形、母質和時間等成土因素綜合作用的結果。 土壤是發育於地球陸地表面具有一定肥力且能夠生長植物的疏鬆表層（包括海、湖淺水區）。它是地球表面上的附著物，人力可以搬動土壤。

土壤形成因素：

（1）土壤形成的母質因素

風化作用使岩石破碎，理化性質改變，形成結構疏鬆的風化殼，其上部可稱為土壤母質。如果風化殼保留在原地，形成殘積物，便稱為殘積母質；如果在重力、流水、風力、冰川等作用下風化物質被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風積物等，則稱為運積母質。成土母質是土壤形成的物質基礎和植物礦質養分元素（氮除外）的最初來源。母質代表土壤的初始狀態，它在氣候與生物的作用下，經過上千年的時間，才逐漸轉變成可生長植物的土壤。母質對土壤的物理性狀和化學組成均產生重要的作用，這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過程進行得愈久，母質與土壤間性質的差別也愈大，儘管如此，土壤中總會儲存有母質的某些特徵。

首先，成土母質的型別與土壤質地關係密切。不同造岩礦物的抗風化能力差別顯著，其由大到小的順序大致為：石英→白雲母→鉀長石→黑雲母→鈉長石→角閃石→輝石→鈣長石→橄欖石。因此，發育在基性巖母質上的土壤質地一般較細，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少；發育在石英含量較高的酸性巖母質上的土壤質地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多，而在洪積物和沖積物上發育的土壤具有明顯的質地分層特徵。

其次，土壤的礦物組成和化學組成深受成土母質的影響。不同岩石的礦物組成有明顯的差別，使其上發育的土壤的礦物組成也就不同。發育在基性巖母質上的土壤，含角閃石、輝石、黑雲母等深色礦物較多；發育在酸性巖母質上的土壤，含石英、正長石和白雲母等淺色礦物較多；其他如冰磧物和黃土母質上發育的土壤，含水雲母和綠泥石等粘土礦物較多，河流沖積物上發育的土壤亦富含水雲母，湖積物上發育的土壤中多蒙脫石和水雲母等粘土礦物。從化學組成方面看，基性巖母質上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高於酸性巖母質上的土壤，而矽、鈉、鉀含量則低於酸性巖母質上的土壤，石灰岩母質上的土壤，鈣的含量最高。

（2）土壤形成的氣候因素

氣候對於土壤形成的影響，表現為直接影響和間接影響兩個方面。直接影響指透過土壤與大氣之間經常進行的水分和熱量交換，對土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學過程的性質與強度的影響。通常溫度每增加10℃，化學反應速度平均增加1～2倍；溫度從0℃增加到50℃，化合物的解離度增加7倍。在寒冷的氣候條件下，一年中土壤凍結達幾個月之久，微生物分解作用非常緩慢，使有機質積累起來；而在常年溫暖溼潤的氣候條件下，微生物活動旺盛，全年都能分解有機質，使有機質含量趨於減少。

氣候還可以透過影響岩石風化過程以及植被型別等間接地影響土壤的形成和發育。一個顯著的例子是，從乾燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶，隨著溫度、降水、蒸發以及不同植被生產力的變化，有機殘體歸還逐漸增多，化學與生物風化逐漸增強，風化殼逐漸加厚 。

（3）土壤形成的生物因素

岩石表面在適宜的日照和溼度條件下滋生出苔薛類生物，它們依靠雨水中溶解的微量岩石礦物質得以生長，同時產生大量分泌物對岩石進行化學、生物風化；隨著苔蘚類的大量繁殖，生物與岩石之間的相互作用日益加強，岩石表面慢慢地形成了土壤；此後，一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發展起來，形成土體的明顯分化。

在生物因素中，植物起著最為重要的作用。綠色植物有選擇地吸收母質、水體和大氣中的養分元素，並透過光合作用製造有機質，然後以枯枝落葉和殘體的形式將有機養分歸還給地表。不同植被型別的養分歸還量與歸還形式的差異是導致土壤有機質含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有機質含量一般低於草地，這是因為草類根系茂密且集中在近地表的土壤中，向下則根系的集中程度遞減，從而為土壤表層提供了大量的有機質，而樹木的根系分佈很深，直接提供給土壤表層的有機質不多，主要是以落葉的形式將有機質歸還到地表。動物除以排洩物、分泌物和殘體的形式為土壤提供有機質，並透過啃食和搬運促進有機殘體的轉化外，有些動物如蚯蚓、白蟻還可透過對土體的攪動，改變土壤結構、孔隙度和土層排列等。微生物在成土過程中的主要功能是有機殘體的分解、轉化和腐殖質的合成。

（4）土壤形成的地形因素

地形對土壤形成的影響主要是透過引起物質、能量的再分配而間接地作用於土壤的。在山區，由於溫度。降水和溼度隨著地勢升高的垂直變化，形成不同的氣候和植被帶，導致土壤的組成成分和理化性質均發生顯著的垂直地帶分化。對美國西南部山區土壤特性的考察發現，土壤有機質含量、總孔隙度和持水量均隨海拔高度的升高而增加，而pH值隨海拔高度的升高而降低[1]。此外，坡度和坡向也可改變水、熱條件和植被狀況，從而影響土壤的發育。在陡峭的山坡上，由於重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏鬆地表物質的遷移，所以很難發育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地表疏鬆物質的侵蝕速率較慢，使成土母質得以在較穩定的氣候、生物條件下逐漸發育成深厚的土壤。陽坡由於接受太陽輻射能多於陰坡，溫度狀況比陰坡好，但水分狀況比陰坡差，植被的覆蓋度一般是陽坡低於陰坡，從而導致土壤中物理、化學和生物過程的差異。

（5）土壤形成的時間因素

在上述各種成土因素中，母質和地形是比較穩定的影響因素，氣候和生物則是比較活躍的影響因素，它們在土壤形成中的作用隨著時間的演變而不斷變化。因此，土壤是一個經歷著不斷變化的自然實體，並且它的形成過程是相當緩慢的。在酷熱、嚴寒、乾旱和洪澇等極端環境中，以及堅硬岩石上形成的殘積母質上，可能需要數千年的時間才能形成土壤發生層，例如在沙丘土中，特別是在林下，典型灰壤的發育需要1000～1500年。但在變化比較緩和的環境條件中，以及利於成土過程進行的疏鬆成土母質上，土壤剖面的發育要快得多。

土壤發育時間的長短稱為土壤年齡。從土壤開始形成時起直到目前為止的年數稱為絕對年齡。例如，北半球現存的土壤大多是在第四紀冰川退卻後形成和發育的。高緯地區冰磧物上的土壤絕對年齡一般不超過一萬年，低緯未受冰川收用地區的土壤絕對年齡可能達到數十萬年至百萬年，其起源可追溯到第三紀。

由土壤的發育階段和發育程度所決定的土壤年齡稱為相對年齡。在適宜的條件下，成土母質首先在生物的作用下進入幼年土壤發育階段，這一階段的特點是土體很薄，有機質在表土積累，化學-生物風化作用與淋溶作用很弱，剖面分化為A層和C層，土壤的性質在很大程度上還保留著母質的特徵。隨著B層的形成和發育，土壤進入成熟階段，這一階段有機質積累旺盛，易風化的礦物質強烈分解，在澱積層中粘粒大量積聚，土壤肥力和自然生產力均達到最高水平。經過相當長的時間以後，成熟土壤出現強烈的剖面分化，出現E層，並使A層和B層的特徵發生顯著差異，有機質累積過程減弱，礦物質分解進入最後階段，只有抗風化最強的礦物殘留在土體中，澱積層中粘粒積聚形成粘盤，土壤進入老年階段，這一階段土壤的肥力和自然生產力都明顯降低。

（6）土壤形成的人類因素

在五大自然成土因素之外，人類生產活動對土壤形成的影響亦不容忽視，主要表現在透過改變成土因素作用於土壤的形成與演化。其中以改變地表生物狀況的影響最為突出，典型例子是農業生產活動，它以稻、麥、玉米、大豆等一年生草本農作物代替天然植被，這種人工栽培的植物群落結構單一，必須在大量額外的物質、能量輸入和人類精心的護理下才能獲得高產。因此，人類透過耕耘改變土壤的結構、保水性、通氣性；透過灌溉改變土壤的水分、溫度狀況；透過農作物的收穫將本應歸還土壤的部分有機質剝奪，改變土壤的養分迴圈狀況；再透過施用化肥和有機肥補充養分的損失，從而改變土壤的營養元素組成、數量和微生物活動等。最終將自然土壤改造成為各種耕作土壤。人類活動對土壤的積極影響是培育出一些肥沃、高產的耕作土壤，如水稻土等；同時由於違反自然成土過程的規律，人類活動也造成了土壤退化如肥力下降、水土流失、鹽漬化、沼澤化、荒漠化和土壤汙染等消極影響。

成土因素學說的基本觀點可概括為：

①土壤是一種獨立的自然體，它是在各種成土因素非常複雜的相互作用下形成的。

②對於土壤的形成來說，各種成土因素具有同等重要性和相互不可替代性。其中生物起著主導作用。土壤是一定時期內，在一定的氣候和地形條件下，活有機體作用於成土母質而形成的。

土壤的形成

土壤是在岩石、氣候、生物、地形和時間五大因素綜合作用下的產物：1在風化作用下，養分的釋放於流失。2在低等生物、微生物作用下有機質積累。3在高等生物作用下，營養富集（有機質重新合成腐殖質）。生物在土壤形成過程中起著主導作用，人類合理的耕作經營，可以提高土壤肥力，促進土壤成為永續利用的可更新資源。不合理利用，可使土壤退化（沙化、鹽鹼化、水土流失等）。

土壤是地球母親賜予我們人類的最寶貴禮物，請大家一定要珍惜這份寶貴的資源。

標準土壤

標準土壤如果簡單概括的話就是沒有受到環境汙染的並且各項指標正常的土壤 。土壤的組成很複雜，我稍微進行了一些歸納：

1有機物質（有機物在土壤中的含量很少，大概只有%0.7—%1.2之間但是它對土壤的肥力作物健康度有很大的關係。）

2土壤微生物（在我們的農田中，微生物尤為重要，它可以分解各種腐爛植物，並釋放出養分，進而提高土壤肥力，改善土壤結構）

3土壤中的微量元素（當土壤缺乏微量元素的時候，就算土壤肥沃也會導致作物減產）

4土壤酸鹼度（不同的植物都有自己喜歡的土壤，種植植物時應該根據土壤酸鹼度的不同，選擇適宜的農作物）

5鹽分

6有害物質（土壤中既有各種養分，有益微生物，也有很多有害物質，例如重金屬等）

土壤的形成過程

1.植物營養元素的地質大迴圈

岩石經過風化形成母質，使封閉在岩石內部的營養元素，由不溶性狀態變為可溶性狀態，這些可溶性養料，在長期雨水淋洗下，流入江河，再流入海洋，被搬運到海洋裡面去的植物養料，一部分被海洋生物所吸收，隨著海洋生物被人類所捕獲，又回到大陸上來。

但絕大多數植物營養元素則沉澱於海底，變成各種沉積岩，經過海陸變遷，海底上升為陸地，再受風化作用釋放出養料，繼續進行上述的迴圈過程。

2.植物營養元素的生物小迴圈

只有當母質中出現了微生物和植物時，土壤的形成才真正開始。首先，生物有創造養分的能力，一部分微生物吸收空氣中的氮素創造有機質，因而使母質中有了很多氮素。

其次，植物有選擇吸收的功能，植物在生長過程中，主動吸收它所需要的礦質養料，在經過新陳代謝作用，製成有機成分。

再次，植物有集中養分的能力，透過植物根系的吸收傳導，把底層養料集中到土壤表層。同時，植物還有保蓄養料的能力，植物吸收的養料，透過同化作用形成有機質，構成植物軀體，植物不死亡，不分解就不會被雨水所淋失，養分就被儲存在植物體內。

但作為肥力基本條件之一的養分，不但要能被生物體選擇吸收和集中儲存起來，還要能在生物體死去之後發生分解作用，而重新被釋放出來，不然生物界就永遠沒有進化。

3. 大小迴圈，矛盾鬥爭統一是土壤形成過程的本質

地質大迴圈是營養元素的流失過程，生物小迴圈是營養元素的累積過程。生物小迴圈是在地質大迴圈的基礎上同時進行的。所以大小迴圈矛盾鬥爭統一是土壤形成過程的本質。

小結：土壤形成過程，標誌著土壤肥力的發展，它是母質、氣候、生物、地形、時間五種自然因素綜合作用的結果，而生物因素在土壤形成中起主導作用。

中國土壤質地分類標準（見《中國土壤》1978年），可分為三大類十一小類。

對於標準土壤是否可理解為農業上較為理想的土壤，若是，那便為壤質土。該土沙粘適中，大小孔隙比例適當，通透性好，保水保肥，養料含量豐富，有機質分解快，供肥性好，土性溫暖，耕作方便，宜耕期長，耕作質量好，既發小苗又發老苗，它是農業上較為理想的土壤