土壤問(wèn)題都是大問(wèn)題，是我們避不開(kāi)也堅(jiān)決不能避開(kāi)的問(wèn)題。長(zhǎng)期的過(guò)度使用土地使得這片養(yǎng)育了我們的土壤日漸衰老，千瘡百孔。也許某一天，我們?cè)僖舱也坏揭欢↑c(diǎn)兒適合耕種的土壤;也許有一天真的到了山窮水盡，彈盡糧絕的時(shí)候人類(lèi)才會(huì)幡然悔悟，為自己的愚蠢和貪婪付出慘重的代價(jià)。不過(guò)很榮幸我生而為人，更榮幸人類(lèi)及早的反應(yīng)了過(guò)來(lái)，開(kāi)始醫(yī)治被我們傷害的土壤。
一、中國(guó)土壤面臨的現(xiàn)狀
長(zhǎng)三角地區(qū)：至少10%的土壤基本喪失生產(chǎn)力。據(jù)調(diào)查南京郊區(qū)有30%的土地遭受到污染，浙江省17.97%的土壤受到不同程度的污染普遍存在鎘、汞、鉛、砷等重金屬污染。
華南地區(qū)：部分城市有50%的耕地遭受鎘、砷、汞等有毒重金屬和石油類(lèi)有機(jī)物污染有近40%的農(nóng)田菜地土壤重金屬污染超標(biāo)其中10%屬嚴(yán)重超標(biāo)，華南地區(qū)主要存在銅、砷、鋅、鎳、鉛、鎘、汞等重金屬污染。
東北地區(qū)：存在著嚴(yán)重的Pb,Hg,Cd,As,Cr污染，主要分布在黑龍江、吉林、遼寧的污水灌區(qū)、舊工業(yè)區(qū)及城市郊區(qū)
西部地區(qū)：主要污染物是重金屬汞、鎘、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳等，其中云南，四川，甘肅白銀市市、內(nèi)蒙古河套地區(qū)污染較嚴(yán)重
云南地區(qū)：?jiǎn)蝹€(gè)元素超標(biāo)率在30%以上的達(dá)到37個(gè)縣
二、中國(guó)土壤的分類(lèi)及分布
東邊-青色。東臨大海，又是很多江河的入海口，因此土壤長(zhǎng)期處于淹水狀態(tài)之下，其中的氧化鐵(Fe2O3)被還原成氧化亞鐵(FeO)而呈灰綠色，是為青土。
南邊-紅色。南方悶熱潮濕而多雨，大量易溶于水的土壤礦物質(zhì)，受雨水沖刷而流失，最終剩下氧化鐵和氧化鋁(Al2O3)，因而呈現(xiàn)紅色。
西邊-白色。西部氣候干旱，土壤以鹽土和堿土為主，這類(lèi)土壤中富含碳酸鈣、石膏等白色物質(zhì)，加上可溶性鹽在土壤表層聚集，所以變成了白色。
北邊-黑色。東北地區(qū)氣候濕潤(rùn)而寒冷，黑色腐殖質(zhì)在土壤表層大量積累而降解緩慢，長(zhǎng)年累月黑色不斷加深，因此稱作黑土。
中間-黃色。黃土則主要分布于我國(guó)的黃土高原，黃土的有機(jī)質(zhì)含量不高但其顆粒細(xì)膩適宜耕作，其所在的黃河流域是中華文明的發(fā)祥地當(dāng)然這五種顏色只是我們國(guó)家土壤顏色的一個(gè)縮影。
中國(guó)土壤十四大家族
1、有機(jī)土。2、人為土。3、灰土。4、火山灰土。5、鐵鋁土。6、變性土。7、干旱土。8、鹽成土。9、潛育土。10、均腐土。11、富鐵土。12、淋溶土。13、雛形土。14、新成土。
三、土壤污染治理的難度
一是土壤污染具有隱蔽性和滯后性。大氣污染和水污染一般都比較直，通過(guò)感官就能察覺(jué)，而土壤污染往往要通過(guò)土壤樣品分析、農(nóng)作物檢測(cè)甚至人畜健康的影響研究才能確定，土壤污染從產(chǎn)生到發(fā)現(xiàn)危害通常時(shí)間較長(zhǎng)。
二是土壤污染具有累積性。與大氣和水體相比，污染物更難在土壤中遷移、擴(kuò)散和稀釋，因此，污染物容易在土壤中不斷累積。
三是土壤污染具有不均勻性。由于土壤性質(zhì)差異較大，而且污染物在土壤中遷移慢，導(dǎo)致土壤中污染物分布不均勻，空間變異性較大。
四是土壤污染具有難可逆性。由于重金屬難以降解，導(dǎo)致重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)，不可完全逆轉(zhuǎn)的過(guò)程。
另外，土壤中的許多有機(jī)污染物也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。因此，土壤污染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染源的方法則很難恢復(fù)?？傮w來(lái)說(shuō)，治理土壤污染的成本高、周期長(zhǎng)、難度大。但是，這個(gè)長(zhǎng)期而艱難的過(guò)程是所有人都應(yīng)該努力去做的，因?yàn)闆](méi)了土壤，人類(lèi)也將無(wú)處容身。保護(hù)土壤，保護(hù)我們耐以生存的基石是每個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)。
土壤有機(jī)碳是指各種形態(tài)存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)。
包括土壤中各種動(dòng)、植物殘?bào)w，微生物體及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)。
土壤有機(jī)碳一般主要是指有機(jī)殘?bào)w經(jīng)微生物作用形成的一類(lèi)特殊的、復(fù)雜的、性質(zhì)比較穩(wěn)定的高分子有機(jī)化合物。(腐殖質(zhì))有機(jī)碳本身就是養(yǎng)分的儲(chǔ)藏庫(kù)，同時(shí)深刻地影響土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。假設(shè)某一土壤表土有機(jī)質(zhì)含量4%，有機(jī)質(zhì)氮含量5%，一季作物中有機(jī)質(zhì)分解率2%，則土壤有機(jī)質(zhì)供應(yīng)之氮可達(dá)80kg/公頃，此供應(yīng)量幾乎可滿足大部分作物之需求量，據(jù)估算，1%的土壤有機(jī)碳相當(dāng)于含有18公斤養(yǎng)分/畝。
同時(shí)有研究表明，土壤中的有機(jī)碳從2%降低到1.5%，土壤的保肥能力將下降14%。此外，土壤有機(jī)碳深刻影響水分的存儲(chǔ)。一英畝大、一英寸厚、含2%有機(jī)碳的土壤儲(chǔ)水量可達(dá)12.1萬(wàn)升，含量5%和8%的土壤分別可儲(chǔ)水30.3萬(wàn)和48.5萬(wàn)升。研究表明，土壤有機(jī)碳從1%升到3%，土壤的保水能力增加6倍。
當(dāng)然，土壤有機(jī)碳也深刻影響著土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)。豐富的有機(jī)碳下，土壤可以形成穩(wěn)定的大量的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體，具有良好的土壤結(jié)構(gòu)，不僅抗土壤侵蝕，也為根系提供理想的水分和空氣條件。
最主要的是，土壤有機(jī)碳是土壤中各種大大小小生物的碳源和能源。豐富的有機(jī)碳下，土壤中自然形成龐大的食物網(wǎng)，構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng)，這個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng)是土壤活力的來(lái)源，從養(yǎng)分轉(zhuǎn)化直到病蟲(chóng)害控制，都起著極為重要的作用。
一、土壤有機(jī)碳的來(lái)源
土壤有機(jī)碳的來(lái)源：微生物、動(dòng)物來(lái)源、植物來(lái)源、人為施入的有機(jī)碳
自然土壤：地面植被殘落物和根系是土壤有機(jī)碳的主要來(lái)源，如樹(shù)木、灌木、草類(lèi)及其殘落物，每年都向土壤提供大量有機(jī)殘?bào)w。
不同自然植被下進(jìn)入土壤的植物殘?bào)w量變異很大：熱帶雨林下僅凋落物干物質(zhì)量即達(dá)16700Kg/公頃*年;荒漠植物群落的凋落物干物質(zhì)量?jī)H為530Kg/公頃*年。
土壤的有機(jī)碳來(lái)源：作物的根莖、還田的秸稈和翻壓綠肥、人畜糞尿、城市生活垃圾、污水、土壤微生物、動(dòng)物的遺體及分泌物(如蚯蚓、昆蟲(chóng)等)
二、有機(jī)碳的含量及組成
1、有機(jī)碳含量
一般含量在0～5%之間，泥炭土可高達(dá)20%或30%以上，壤土和沙壤土不足0.5%。
有機(jī)土壤：有機(jī)碳含量>20%;礦質(zhì)土壤：有機(jī)碳含量<20%
2、有機(jī)碳的組成
①、存在形態(tài)
動(dòng)植物殘?bào)w(新鮮)、半分解的動(dòng)植物殘?bào)w、腐殖質(zhì)
②、化學(xué)元素組成
土壤有機(jī)碳的基本組成是C、H、O、N。C：52%～58%;H：3.3%～4.8%;O：34%～39%;N：3.7%～4.1%
③、化合物組成
腐殖物質(zhì)：60%～80%;非腐殖物質(zhì)：20%～40%。常見(jiàn)的化合物：糖類(lèi)、有機(jī)酸、醛、醇、酮、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)
三、土壤有機(jī)碳的轉(zhuǎn)化
1、有機(jī)碳在土壤肥力上的作用
①、提供植物需要的養(yǎng)分
直接提供：土壤有機(jī)碳是植物所需的氮、磷、硫、微量元素等各種養(yǎng)分的主要來(lái)源。
間接作用：多種有機(jī)酸和腐植酸對(duì)土壤礦質(zhì)部分有一定的溶解能力，可以促進(jìn)礦物風(fēng)化，有利于某些養(yǎng)料的有效化。一些與有機(jī)酸和富里酸絡(luò)合的金屬離子可以保留于土壤溶液中不致沉淀而增加有效性。
②、改善土壤性質(zhì)
物理性質(zhì)：土壤團(tuán)聚體的形成過(guò)程和穩(wěn)定性方面起著重要作用。
改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤的透水性、蓄水性、通氣性以及根系的生長(zhǎng)環(huán)境有所改變。腐殖物質(zhì)具有巨大的比表面積和親水基團(tuán)，吸水量是黏土物質(zhì)的5倍，能改善土壤有效持水量，使得更多的水能為作物所利用。
顏色與熱性質(zhì)：由于腐殖質(zhì)是一種深色的物質(zhì)，深色土壤吸熱快，同樣日照條件下，其土溫相對(duì)較高。
化學(xué)性質(zhì)：土壤中養(yǎng)料含量與保肥能力;在酸性土壤中，有機(jī)碳通過(guò)與單體鋁的復(fù)合，降低土壤交換性鋁的含量，總而減輕鋁的毒害。
養(yǎng)分的有效性：如增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率、增加土壤微量元素的有效性。提高土壤腐殖物質(zhì)含量，就增強(qiáng)土壤對(duì)酸堿度變化的緩沖性能。
生物性質(zhì)：土壤微生物生命活動(dòng)所需養(yǎng)分和能量的主要來(lái)源，沒(méi)有土壤有機(jī)碳則不會(huì)有土壤中所有生物化學(xué)過(guò)程。蚯蚓通過(guò)掘洞、消化有機(jī)碳、排泄糞便等直接改變土壤微生物和植物的生存環(huán)境。通過(guò)刺激微生物和動(dòng)物的活動(dòng)還能增加土壤酶的活性，從而直接影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過(guò)程。
腐植酸被證明是一類(lèi)生理活性物質(zhì)，它能加速種子發(fā)芽，增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。對(duì)土壤微生物而言，腐植酸也是一種促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育的生理活性物質(zhì)。
2、有機(jī)碳在生態(tài)環(huán)境上的作用
①、有機(jī)碳與重金屬離子的作用。土壤腐殖物質(zhì)含有多種功能基，這些功能基對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的絡(luò)合和富集能力。
②、有機(jī)物質(zhì)對(duì)農(nóng)藥等有機(jī)污染物的固定作用。土壤有機(jī)碳對(duì)農(nóng)藥等有機(jī)污染物有強(qiáng)烈的親和力，對(duì)有機(jī)污染物在土壤中的生物活性、殘留、生物降解、遷移和蒸發(fā)等過(guò)程有重要的影響。
可溶性腐殖物質(zhì)能增加農(nóng)藥從土壤向地下水的遷移，能更有效地遷移農(nóng)藥和其他有機(jī)物質(zhì)。腐殖物質(zhì)還能作為還原劑而改變農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)、活性、降低毒性。
3、增加土壤有機(jī)碳的途徑
施用礦源有機(jī)高碳肥提高土壤有機(jī)碳含量使其中的有益菌大量繁殖，形成優(yōu)勢(shì)菌群，抑制了致病菌的繁殖和活動(dòng)，達(dá)到了生物防治作物土傳病害的作用，礦源有機(jī)高碳肥高效調(diào)節(jié)土壤營(yíng)養(yǎng)失衡，土壤酸化，土壤次生鹽堿化，減少土壤有害物質(zhì)積累，土壤微生物種群多樣性和功能退化等一系列土壤病。使養(yǎng)分更充足、補(bǔ)給更合理，從而避免了作物因土壤酸化鹽堿化或缺少元素而造成的各種生理性病害的發(fā)生，使作物株型更旺盛葉色更濃綠，增強(qiáng)作物抗逆性能，使作物抗寒抗旱，抗病能力明顯增強(qiáng)。
四、總結(jié)
1、有機(jī)碳含量決定土壤類(lèi)型
土壤有機(jī)碳的含量在不同土壤中差異很大，含量高的可達(dá)20%或30%以上(如泥炭土，東北黑土地等)，含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和風(fēng)沙土等)。在土壤學(xué)中，一般把耕作層中含有機(jī)碳20%以上的土壤稱為有機(jī)質(zhì)土壤，譚老師地理工作室綜合整理含有機(jī)碳在20%以下的土壤稱為礦質(zhì)土壤。一般情況下，耕作層土壤有機(jī)碳含量通常在5%以上。
2、土壤有機(jī)碳的存在狀態(tài)
進(jìn)入土壤中的有機(jī)碳一般以三種類(lèi)型狀態(tài)存在。新鮮的有機(jī)物:指那些進(jìn)入土壤中尚未被微生物分解的動(dòng)、植物殘?bào)w。它們?nèi)员Ａ糁械男螒B(tài)等特征。分解的有機(jī)物:經(jīng)微生物的分解，已使進(jìn)入土壤中的動(dòng)、植物殘?bào)w失去了原有的形態(tài)等特征。有機(jī)碳已部分分解，并且相互纏結(jié)，呈褐色。包括有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物和新合成的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。腐殖質(zhì):指有機(jī)碳經(jīng)過(guò)微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)。與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合，是土壤有機(jī)碳存在的主要形態(tài)類(lèi)型，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85～90%。
3、土壤有機(jī)碳需要微生物轉(zhuǎn)化
土壤有機(jī)碳的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程是土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的最重要的，最積極的進(jìn)程。
①、微生物對(duì)含氮的有機(jī)物轉(zhuǎn)化
土壤中含氮有機(jī)物可分為兩種類(lèi)型:一是蛋白質(zhì)類(lèi)型，如各種類(lèi)型的蛋白質(zhì);二是非蛋白質(zhì)型，如幾丁質(zhì)、尿素和葉綠素等。土壤中含氮的有機(jī)物在土壤微生物作用下，最終分解為無(wú)機(jī)態(tài)氮。
水解過(guò)程：蛋白質(zhì)在微生物所分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下，分解成為簡(jiǎn)單的氨基酸類(lèi)含氮化合物。氨化過(guò)程：蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下，產(chǎn)生氨的過(guò)程。硝化過(guò)程：在通氣良好的情況下，氨化作用產(chǎn)生的氨在土壤微生物的作用下，可經(jīng)過(guò)亞硝酸的中間階段，進(jìn)一步氧化成硝酸，這個(gè)由氨經(jīng)微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽的作用稱為亞硝化作用。反硝化過(guò)程：硝態(tài)氮在土壤通氣不良情況下，還原成氣態(tài)氮(N2O和N2)，這種生化反應(yīng)稱為反硝化作用。
②、微生物對(duì)含磷有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
土壤中有機(jī)態(tài)的磷經(jīng)微生物作用，分解為無(wú)機(jī)態(tài)可溶性物質(zhì)后，才能被植物吸收利用。土壤中表層有20%～50%是以有機(jī)磷狀態(tài)存在，主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、這些物質(zhì)在多種腐生性微生物作用下，分解的最終產(chǎn)物為正磷酸及其鹽類(lèi)，可供植物吸收利用。
③、微生物對(duì)含硫有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
土壤中含硫的有機(jī)化合物如含硫蛋白質(zhì)、胱氨酸等，經(jīng)微生物的腐解作用產(chǎn)生硫化氫。硫化氫在通氣良好的條件下，在硫細(xì)菌的作用下氧化成硫酸，并和土壤中的鹽基離子生成硫酸鹽，不僅消除硫化氫的毒害作用，而且能成為植物易吸收的硫素養(yǎng)分。
據(jù)估計(jì)，進(jìn)入土壤的有機(jī)殘?bào)w經(jīng)過(guò)一年降解后，2/3以上的有機(jī)碳的二氧化碳的形式釋放而損失，殘留在土壤中的有機(jī)碳不到1/3，其中土壤微生物量占3%～8%，多糖、多糖醛酸苷、有機(jī)酸等非腐殖質(zhì)物質(zhì)占3%～8%，腐殖質(zhì)占10%～30%。植物根系在土壤中的年殘留量比其他地上部分稍高一些。
