土壤的性质
土壤是由无机物和有机物组成的。因为土壤分布在地球表面,所以其中也含有水分和空气。这些物质的含量和性质,极大地左右着土壤的物理、化学特性。理解土壤的各种性质,必须知道构成土壤的要素和成分,就是说,必须了解土壤的组成。
土壤的三相
如果抓一把土放到手掌上仔细观察,就可以注意到,有的部分松散,有的部分粘粘糊糊。这是因为在土壤中含有岩石的细小碎片、粘粒、有机物的腐解物和半腐解物。另外,在土壤中还含有水分,当以干手握住土壤时,从手变湿可以知道含有水分。把一块土放到水中,可以看到,有气泡产生并跑到空气中去。这 是因为土壤孔隙中藏着的空气被水赶出的缘故。这就是说,土壤是由固体、液体和气体三种成分组成的,而把它们分别叫做土壤的固相、
液相和
气相,统称土壤的三相。由于土壤三相比例不同,表现为土壤的透水性、保水性、通气性以及保肥能力也不相同。
土壤质地
土壤质地是由砂粒、粉粒和粘粒在土壤中的数量不同决定的。土壤颗粒越小越接近粘粒,越大越接近砂粒。人们按砂粒、粉粒和粘粒在土壤中的含量,将土壤分为砂土、粘土和壤土。
砂土的砂粒含量高,它们之间就会有许多大空隙。这些空隙里大多有空气。有时这些空隙里有水。但是水很快通过这些空隙流失。水流过后,砂土很快又变干。
粘土主要由非常小的粘粒组成。这些颗粒互相靠得很近,它们之间的空隙非常小,不含有很多空气。如果你拿起一些干粘土,就会感到它是粉末状的。湿粘土很粘,而且干得很慢,水不能很快从中流出。粘土能保持水分。
当砂砾、粉粒和粘粒在土壤中比例相等时,该土壤称作壤土。壤土含有合适比例的空气、水和由动植碎片组成的腐殖质 。是最佳土壤类型。
土壤阳离子交换量
随着土壤在风化过程中形成,一些矿物和有机质被分解成极细小的颗粒。化学变化使得这些颗粒进一步缩小,肉眼便看不见。这些最细小的颗粒叫做“胶体”。每一胶体带净负电荷。电荷是在其形成过程中产生的。它能够吸引保持带正电的颗粒 ,就像磁铁不同的两极相互吸引一样。阳离子是带正电荷的养分离子,如钙(Ca)、镁(Mg)、钾(K)、钠(Na)、氢(H)和铵(NH4)。粘粒是土壤带负电荷的组份。这些带负电的颗粒(粘粒)吸引、保持并释放带正电的养分颗粒(阳离子) 。有机质颗粒也带有负电荷,吸引带正电荷的阳离子。砂粒不起作用。
阳离子交换量(CEC)是指土壤保持和交换阳离子的能力,也有人将它称之为土壤的保肥能力。不同CEC的土壤性质不同,主要不同见下表:
CEC 11-50的土壤 CEC 1-10的土壤
粘粒含量高 砂粒含量高
矫正一给定的pH需石灰较多 氮、钾易淋失
保持养分能力高 矫正一给定的pH需石灰较少
土壤持水量高 土壤持水量低
土壤生物
一些生活在土壤里的植物和生物小到我们看不见它们。细菌或微生物是显微镜可见的生命形态。许多细菌生活在土壤里。这些细菌中有一些能致病。有一些有益处,它们以死去的动物和植物为食。能将有机物分解,所以土壤微生物能把作物不能利用的物质变为有效的养分。这是很重要的作用。除了细菌之外,还有叫做水藻的其他带状植物生活在土壤里。在土壤里还能找到叫做原生动物的用显微镜可见的动物。
有许多昆虫生活在土壤里。它们中由一些终生都生活在土壤里,如白蚂蚁和蝼蛄。大多数生活在土壤中的昆虫以枯叶之类等死的植物为食。还有许多蠕虫生活在土壤里。它们是蚯蚓、线虫。对它们来说,肥沃的土壤是最佳的土壤,因为这种土壤含有大量死去的植物体。