圖一土壤物質(zhì)構(gòu)成示意圖

061.土壤里的物質(zhì)有哪三部分構(gòu)成?

答：土壤里的物質(zhì)可以概括為三個(gè)部分:固體部分、液體部分和氣體部分。

土壤礦物質(zhì)是巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用形成的不同大小的礦物顆粒(砂粒、土粒和膠粒)。土壤礦物質(zhì)種類(lèi)很多，化學(xué)組成復(fù)雜，它直接影響土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)，是作物養(yǎng)分的重要來(lái)源之一。

土壤由礦物質(zhì)和腐殖質(zhì)組成的固體土粒是土壤的主體，約占土壤體積的50%，固體顆粒間的孔隙由氣體和水分占據(jù)。

土壤氣體中絕大部分是由大氣層進(jìn)入的氧氣、氮?dú)獾龋〔糠譃橥寥纼?nèi)的生命活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳和水汽等。土壤中的水分主要由地表進(jìn)入土中，其中包括許多溶解物質(zhì)。

土壤中還有各種動(dòng)物、植物和微生物。

062.為什么說(shuō)有機(jī)質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的重要標(biāo)志?

答：有機(jī)質(zhì)含量的多少是衡量土壤肥力高低的一個(gè)重要標(biāo)志，它和礦物質(zhì)緊密地結(jié)合在一起。在一般耕地耕層中有機(jī)質(zhì)含量只占土壤干重的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(jī)質(zhì)較多的土壤稱為“油土”。土壤有機(jī)質(zhì)按其分解程度分為新鮮有機(jī)質(zhì)、半分解有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)是指新鮮有機(jī)質(zhì)經(jīng)過(guò)酶的轉(zhuǎn)化所形成的灰黑土色膠體物質(zhì)，通過(guò)陽(yáng)光殺滅了致病的有害菌病毒寄生蟲(chóng)后，保留其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的土壤，一般占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85%-90%以上。

圖二健康土壤地下地上關(guān)系

063.土壤中的腐殖質(zhì)的作用主要有哪幾點(diǎn)?

答：(一)作物養(yǎng)分的主要來(lái)源：腐殖質(zhì)既含有氮、磷、鉀、硫、鈣等大量元素，還有微量元素，經(jīng)微生物分解可以釋放出來(lái)供作物吸收利用。

(二)增強(qiáng)土壤的吸水、保肥能力：腐殖質(zhì)是一種有機(jī)膠體，吸水保肥能力很強(qiáng)，一般粘粒的吸水率為50%-60%，而腐殖質(zhì)的吸水率高達(dá)400%-600%;保肥能力是粘粒的6-10倍。

(三)改良土壤物理性質(zhì)：腐殖質(zhì)是形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的良好膠結(jié)劑，可以提高粘重土壤的疏松度和通氣性，改變砂土的松散狀態(tài)。同時(shí)，由于它的顏色較深，有利吸收陽(yáng)光，提高土壤溫度。

圖三健康土壤地下地上關(guān)系

(四)促進(jìn)土壤植物的生長(zhǎng)：腐殖質(zhì)為植物生長(zhǎng)提供了豐富的養(yǎng)分和能量，土壤酸堿適宜，因而有利植物生長(zhǎng)，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。

(五)作物生長(zhǎng)發(fā)育：腐殖質(zhì)在分解過(guò)程中產(chǎn)生的腐殖酸、有機(jī)酸、維生素及一些激素，對(duì)作物生育有良好的促進(jìn)作用，可以增強(qiáng)呼吸和對(duì)養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)細(xì)胞分裂，從而加速根系和地上部分的生長(zhǎng)。土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于施用的有機(jī)肥料和殘留的根茬。許多社隊(duì)采用柴草墊圈、秸稈還田、割青漚肥、草田輪作、糧肥間套、擴(kuò)種綠肥等措施，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，使土壤越種越肥，產(chǎn)量越來(lái)越高，應(yīng)當(dāng)因地制宜加以推廣。

064.土壤中有哪些微生物?營(yíng)養(yǎng)來(lái)源是什么?作用是什么?

圖四土壤中的微生物

答：土壤中的微生物：土壤微生物的種類(lèi)很多，只有抑制有害菌，利用這些菌產(chǎn)生的植物需要的一些養(yǎng)料。如進(jìn)行有效的陽(yáng)光照射后，細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物被有效的殺滅，腐體可作養(yǎng)料。土壤微生物的數(shù)量很大，1克土壤中就有幾億到幾百億個(gè)。1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，微生物的利用率也越高。

作物營(yíng)養(yǎng)來(lái)源：植物莖葉中含有果膠酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、琥珀酸硫激酶、琥珀酸脫氫酶、延胡索酸酶、蘋(píng)果酸脫氫酶等，把植物的莖葉作為肥料，是作物生長(zhǎng)的必要營(yíng)養(yǎng)的來(lái)源。

微生物在土壤中的主要作用如下：

(一)分解有機(jī)質(zhì)：作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機(jī)肥料，只有經(jīng)過(guò)土壤微生物的作用，才能腐爛分解，釋放出營(yíng)養(yǎng)元素，供作物利用;并且形成腐殖質(zhì)，改善土壤的理化性質(zhì)。

(二)分解礦物質(zhì)：例如磷細(xì)菌能分解出磷礦石中的磷，鉀細(xì)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?dú)庠诳諝獾慕M成中占4/5，數(shù)量很大，但植物不能直接利用。土壤中有一類(lèi)叫做固氮菌的微生物，能利用空氣中的氮素作食物，在它們死亡和分解后，這些氮素就能被作物吸收利用。固氮菌分兩種，一種是生長(zhǎng)在豆科植物根瘤內(nèi)的，叫根瘤菌，種豆能夠肥田，就是因?yàn)楦鼍墓痰饔迷黾恿送寥览锏牡?另一類(lèi)單獨(dú)生活在土壤里就能固定氮?dú)猓凶陨痰?/span>

圖五土壤有益菌的作用

有害微生物：在土壤中會(huì)產(chǎn)生有害的作用。例如反硝化細(xì)菌，能把硝酸鹽還原成氮?dú)猓诺娇諝饫锶?，使土壤中的氮素受到損失。實(shí)行深耕、增施有機(jī)肥料、給過(guò)酸的土壤施石灰、合理灌溉和排水等措施，可促進(jìn)土壤中有益微生物的繁殖，發(fā)揮微生物提高土壤肥力的作用。

圖六土壤有益菌群種類(lèi)

065.土壤分為哪三類(lèi)?性質(zhì)如何?

答：土壤可以分為砂質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土三類(lèi)。

砂質(zhì)土的性質(zhì)：含沙量多，顆粒粗糙，滲水速度快，保水性能差，通氣性能好。

黏質(zhì)土的性質(zhì)：含沙量少，顆粒細(xì)膩，滲水速度慢，保水性能好，通氣性能差。

壤土的性質(zhì)：含沙量一般，顆粒一般，滲水速度一般，保水性能一般，通氣性能一般。

圖七使用褐藻門(mén)碳?xì)浜朔士梢匝杆倩謴?fù)土壤的各種有益菌群

066.土壤成因的基本觀點(diǎn)是什么?五大關(guān)鍵成土因素是什么?

答：成土因素學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)可概括為：

①土壤是一種獨(dú)立的自然體，它是在各種成土因素非常復(fù)雜的相互作用下形成的。②對(duì)于土壤的形成來(lái)說(shuō)，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(dǎo)作用。土壤是一定時(shí)期內(nèi)，在一定的氣候和地形條件下，活有機(jī)體作用于成土母質(zhì)而形成的。土壤并非生來(lái)就具有肥力特征，能夠生長(zhǎng)綠色植物的。

跟生物發(fā)育一樣，土壤發(fā)育也有一系列的過(guò)程。其中，母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間是土壤形成的五大關(guān)鍵成土因素。

067.什么是土壤母質(zhì)?怎么理解土壤成因的母質(zhì)因素?

答：風(fēng)化作用使巖石破碎，理化性質(zhì)改變，形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼，其上部可稱為土壤母質(zhì)。如果風(fēng)化殼保留在原地，形成殘積物，便稱為殘積母質(zhì)。如果在重力、流水、風(fēng)力、冰川等作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等，則稱為運(yùn)積母質(zhì)。

圖八用碳?xì)浜朔拾璺N的西瓜苗可以激活種子周?chē)寥阑钚?，提高出苗率和幼苗期免疫力?/span>

圖九用碳?xì)浜朔式N的水稻可以激活種子周?chē)寥阑钚?，提高出苗率和幼苗期免疫力?/span>

成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素(氮除外)的最初來(lái)源。

母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài)，它在氣候與生物的作用下，經(jīng)過(guò)上千年的時(shí)間，才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長(zhǎng)植物的土壤。母質(zhì)對(duì)土壤的物理性狀和化學(xué)組成均產(chǎn)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(guò)程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤間性質(zhì)的差別也愈大，盡管如此，土壤中總會(huì)保存有母質(zhì)的某些特征。

圖十土壤形成的六大要素

成土母質(zhì)的類(lèi)型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切

不同造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著，其由大到小的順序大致為：石英→白云母→鉀長(zhǎng)石→黑云母→鈉長(zhǎng)石→角閃石→輝石→鈣長(zhǎng)石→橄欖石。因此，發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細(xì)，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少。發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發(fā)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(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征。

土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影

不同巖石的礦物組成有明顯的差別，使其上發(fā)育的土壤的礦物組成也就不同。發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤，含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多;發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤，含石英、正長(zhǎng)石和白云母等淺色礦物較多;其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，含水云母和綠泥石等粘土礦物較多，河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母，湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物。從化學(xué)組成方面看，基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤，而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤，石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤，鈣的含量最高。

圖十一土壤有效營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存示意圖

068.怎么理解土壤成因的氣候因素?

答：氣候?qū)τ谕寥佬纬傻挠绊懀憩F(xiàn)為直接影響和間接影響兩個(gè)方面。

直接影響：指通過(guò)土壤與大氣之間經(jīng)常進(jìn)行的水分和熱量交換，對(duì)土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學(xué)過(guò)程的性質(zhì)與強(qiáng)度的影響。通常溫度每增加10℃，化學(xué)反應(yīng)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(jié)達(dá)幾個(gè)月之久，微生物分解作用非常緩慢，使有機(jī)質(zhì)積累起來(lái);而在常年溫暖濕潤(rùn)的氣候條件下，微生物活動(dòng)旺盛，全年都能分解有機(jī)質(zhì)，使有機(jī)質(zhì)含量趨于減少。

間接影響：氣候還可以通過(guò)影響巖石風(fēng)化過(guò)程以及植被類(lèi)型等間接地影響土壤的形成和發(fā)育。一個(gè)顯著的例子是，從干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(fā)以及不同植被生產(chǎn)力的變化，有機(jī)殘?bào)w歸還逐漸增多，化學(xué)與生物風(fēng)化逐漸增強(qiáng)，風(fēng)化殼逐漸加厚。

圖十二土壤結(jié)構(gòu)肥力示意圖

069.怎么理解土壤成因的生物因素?

答：生物是土壤有機(jī)物質(zhì)的來(lái)源和土壤形成過(guò)程中最活躍的因素。土壤的本質(zhì)特征——肥力的產(chǎn)生與生物的作用是密切相關(guān)的。

植物因素：巖石表面在適宜的日照和濕度條件下滋生出苔薛類(lèi)生物，它們依靠雨水中溶解的微量巖石礦物質(zhì)得以生長(zhǎng)，同時(shí)產(chǎn)生大量分泌物對(duì)巖石進(jìn)行化學(xué)、生物風(fēng)化;隨著苔蘚類(lèi)的大量繁殖，生物與巖石之間的相互作用日益加強(qiáng)，巖石表面慢慢地形成了土壤;此后，一些高等植物在年幼的土壤上逐漸發(fā)展起來(lái)，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(zhì)、水體和大氣中的養(yǎng)分元素，并通過(guò)光合作用制造有機(jī)質(zhì)，然后以枯枝落葉和殘?bào)w的形式將有機(jī)養(yǎng)分歸還給地表。

不同植被類(lèi)型的養(yǎng)分歸還量與歸還形式的差異是導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量高低的根本原因。例如，森林土壤的有機(jī)質(zhì)含量一般低于草地，這是因?yàn)椴蓊?lèi)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(jī)質(zhì)，而樹(shù)木的根系分布很深，直接提供給土壤表層的有機(jī)質(zhì)不多，主要是以落葉的形式將有機(jī)質(zhì)歸還到地表。

動(dòng)物因素：動(dòng)物除以排泄物、分泌物和殘?bào)w的形式為土壤提供有機(jī)質(zhì)，并通過(guò)啃食和搬運(yùn)促進(jìn)有機(jī)殘?bào)w的轉(zhuǎn)化外，有些動(dòng)物如蚯蚓、白蟻還可通過(guò)對(duì)土體的攪動(dòng)，改變土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和土層排列等。

微生物因素：微生物在成土過(guò)程中的主要功能是有機(jī)殘?bào)w的分解、轉(zhuǎn)化和腐殖質(zhì)的合成。

圖十三中國(guó)五種地形對(duì)土壤形成的貢獻(xiàn)各有不同

070.怎么理解土壤成因的地形因素?

答：地形對(duì)土壤形成的影響主要是通過(guò)引起物質(zhì)、能量的再分配而間接地作用于土壤的。

陡峭與平坦地形的影響：在山區(qū)，由于溫度、降水和濕度隨著地勢(shì)升高的垂直變化，形成不同的氣候和植被帶，導(dǎo)致土壤的組成成分和理化性質(zhì)均發(fā)生顯著的垂直地帶分化。對(duì)美國(guó)西南部山區(qū)土壤特性的考察發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)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。

坡度和坡向的影響：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(fā)育。

在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏松地表物質(zhì)的遷移，所以很難發(fā)育成深厚的土壤。而在平坦的地形部位，地表疏松物質(zhì)的侵蝕速率較慢，使成土母質(zhì)得以在較穩(wěn)定的氣候、生物條件下逐漸發(fā)育成深厚的土壤。

陽(yáng)坡和陰坡的影響：陽(yáng)坡由于接受太陽(yáng)輻射能多于陰坡，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(yáng)坡低于陰坡，從而導(dǎo)致土壤中物理、化學(xué)和生物過(guò)程的差異。

圖十四中國(guó)五種地形構(gòu)成比例

科技部《碳?xì)浜朔手苽潢P(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》國(guó)家科技成果評(píng)價(jià)委員會(huì)

碳?xì)淇茖W(xué)碳?xì)滢r(nóng)業(yè)碳?xì)浜朔氏盗锌破罩R(shí)1200問(wèn)編輯委員會(huì)顧問(wèn)

趙永志：農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量建設(shè)與管理專家指導(dǎo)組專家

北京市土壤肥料工作站站長(zhǎng)/研究員

趙同科：北京市農(nóng)林科學(xué)研究院研究員

張能玲：中國(guó)科學(xué)院微生物研究所教授

賀紀(jì)正：中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員

曹衛(wèi)東：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源區(qū)劃所研究員

李棟：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教授/博導(dǎo)

汪立君：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院教授/博導(dǎo)

田有國(guó)：農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)中心研究員/處長(zhǎng)

方雯霞：中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院高級(jí)農(nóng)藝師

李臨西：科技部火炬計(jì)劃中心研究員

周衛(wèi)：中國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)會(huì)研究員

季恒寬：科技部中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)高級(jí)工程師

發(fā)布：中國(guó)國(guó)際碳?xì)浜朔蕠?guó)際產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟有限公司

中國(guó)國(guó)際碳?xì)滢r(nóng)業(yè)科學(xué)研究院

山東碳匯農(nóng)業(yè)科技有限公司

地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)望京西路48號(hào)院金隅國(guó)際A座12A05號(hào)

聯(lián)絡(luò)：4001166172