土壤作為陸地表面的一層疏松物質，由巖石風化而成的礦物質、動植物、微生物殘體腐解產生的有機質、 土壤生物以及水分、空氣、氧化的腐殖質等組成，土壤不僅具有豐富的肥力，還是植物生長的搖籃。

一、土壤分類

土壤分類指按照土壤共性和相互聯系，劃分出土壤類型的完整體系，擬出土壤分類系統。主要目的是能夠反映土壤在發生學和地理分布的規律性，揭示各種土壤本身的屬性，為土壤區劃、土壤調查制圖提供基礎資料。

我國現行的分類系統是在1984年全國土壤分類會議討論基礎之上，由全國土壤分類修改小組修訂而成，1992年又進行了修訂，采用7級分類制，即土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種和亞種。全國土壤共分12個土綱（即鐵鋁土、淋溶土、半淋溶土、鈣層土、干旱土、漠土、初育土、半水成土、水成土、人為土、鹽堿土和高山土），30個亞綱，61個土類，231個亞類。

二、土壤成分

土壤的成分比較復雜，一般由礦物質、有機質、土壤生物、水分和空氣組成。礦物質直接或間接來自巖石風化物，是土壤的“骨骼”。有機質包括動物和植物的殘體，以及其經過微生物作用形成的腐殖質。有機質比重遠低于礦物質，但對土壤肥力影響很大，是衡量土壤肥力高低的重要指標。腐殖質的作用主要有：作物養分的主要來源、增強土壤吸肥保水能力、改良土壤物理性質和促進土壤植物的生長。水分和空氣貯存在土壤固體顆粒之間的孔隙中，兩者的比例并不固定，常會隨著外界氣溫、濕度、降水等條件的變化而此消彼長。土壤孔隙也是細菌、真菌等土壤微生物和蚯蚓、線蟲類等土壤動物的生存空間。土壤中的微生物雖小，肉眼無法看到，但其數量十分驚人，而且作用很大，如分解有機質釋放出營養元素，供植物利用。

三、土壤形成過程

土壤是由裸露于地表的巖石，在較長的時間中，經過極其復雜的風化過程和成土過程而形成的。風化作用是指地殼表面或近地球表面的巖石在空氣、水、溫度和生物活動的影響下發生破碎和分解的過程。可分成物理風化、化學風化和生物風化。巖石經風化作用后形成疏松的、粗細不同的礦物碎屑，即為成土母質，同時，植物與微生物在母質的基礎上進行有機質的合成與分解，并參與礦物的風化作用，最終形成了能滿足植物對空氣、水分、養料需要的良好環境，成為成熟土壤。

四、土壤質地

土壤質地一般分為砂土、壤土和黏土三大類。土壤質地是根據土壤機械組成的一定范圍劃分的土壤類型。直徑小于0.01毫米的土粒稱泥；直徑為1—0.01毫米的土粒稱砂；直徑大于1毫米的土粒稱礫石。根據土壤質地不同將土壤分為砂質土、粘質土和壤質土。

①砂土：這類土壤含砂粒在80%以上，土粒間大孔隙多，土壤容積比重在1.4—1.7克/厘米3之間，因此，土壤晝夜溫差大，通透性好，有機質礦質化快，易耕作，但保水保肥能力差，遇水易板結，肥力一般較低。種植作物要增施有機肥和少量多次地勤追化肥。

②粘土：這種土壤含泥粒在60%以上，土壤比重在2.6—2.7克/厘米3之間。土壤硬度大，粘著性、粘結性和可塑性都強，故適耕性差。土壤保水保肥力強，潛在肥力較高。但土緊難耕，土溫低，肥效不易發揮。因此，水田要注意管水，提高泥溫，多施腐熟性有機肥和熱性化肥。

③壤土：這種土壤泥砂比例適中，一般砂粘占40—55%，粘（泥）粒占45—60%。土壤容重1.1—1.4克/厘米3之間。質地輕松，通氣透水，保水保肥力強。因此，它是水、肥、氣、熱協調的優質土壤。

土壤質地直接影響土壤蓄水性、通氣性和保肥性。

砂質土含砂粒多，黏粒少，粒間多為大孔隙，土壤通透性良好，透水排水快，但缺乏毛管孔隙，土壤持水量小，蓄水保水抗旱能力差。砂質土主要礦物為石英，缺乏養分元素和膠體，土壤保蓄養分能力低，養分易流失，因而表現為養分貧乏，保肥耐肥性差，施肥時肥效來得快且猛，但不持久。砂質土水少氣多，土溫變幅大。晝夜溫差大，早春土溫上升快，稱熱性土。

黏質土含砂粒少，黏粒多，毛管孔隙特別發達，大孔隙少，透水通氣性差，排水不良，不耐澇。土壤持水量大，但水分損失快，保水抗旱能力差。這類土壤含礦質養分較豐富，但通氣性差，有機質分解緩慢，腐殖質累積較多;土壤保肥能力強，養分不易淋失，肥效慢、穩而持久。

黏質土土溫變幅小，早春土溫上升慢，有冷性土之稱。土壤脹縮性強，干時田面開大裂、深裂，易扯傷根系。壤質土由于所含砂粒、黏粒比例較適宜，它兼有砂土類和黏土類土壤的肥力優點，既有砂質土的良好通透性和耕性，發小苗等優點，又有黏土對水分、養分的保蓄性，肥效穩而長等優點，適種范圍廣，是農業生產較為理想的土壤質地。

五、土壤顏色

土壤顏色是土壤最明顯的特征。土壤顏色通常與土壤的礦物質成分、有機質含量、排水條件等密切相關。

類別

分布

成因

黑色土壤

我國東北到內蒙古東部

冬季寒冷，有機質分解慢，積累較多

紅色土壤

南部地區

高溫多雨，礦物質淋溶作用強，氧化鐵含量較高

青色土壤

東部地區長期積水之地

土壤中的鐵多以氧化亞鐵的形式存在，土壤呈青灰色，如水稻土

白色土壤

西部地區

氣候干旱，鹽堿比較高，有機質少，水分較少

黃色土壤

黃土高原

在黃土的基礎上發育而成

土壤腐殖質一般粘附在土粒的表面，它的多少主要是調節土壤顏色的深淺，黑色的土壤一般是腐殖質含量較高的，因為腐殖質呈黑色和棕色，“黑土地油汪汪，不上肥也長糧”的農諺就是這么來的；而腐殖質含量少時，土壤則呈現灰色或灰白色，如新疆灰漠土。

礦物質讓土壤有了除黑以外的其他顏色。氧化鐵在土壤中的含量高時，土色發紅，或者呈棕紅色。氧化鐵在土壤里經常發生變化。當它與水作用時，能轉變為黃色的水化氧化鐵，低洼潮濕的環境是這一變化的適宜條件。因而在這種地方，土壤常顯黃色。通風不良，氧氣缺乏時，土壤中的氧化鐵又變成了氧化亞鐵。當土壤中的氧化亞鐵較多時，土壤就呈現出灰藍色。

而白色，常常是與土壤里的鹽分變化緊密相連。如碳酸鈣、碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉等鹽類，以及高嶺土、氫氧化鋁等物質在土壤中呈粉末狀存在時，都可能讓土壤呈現偏白的顏色。

紫色土則是由紫色砂巖和頁巖風化物發育形成，在四川地區分布較多，富含鈣、磷、鉀等營養元素，其土色的決定因子主要為其中含有的結晶性氧化鐵和錳化合物。

土壤顏色也是可以改變的，例如呈灰色、灰白色、暗棕色、紅棕色等的土壤，大多是原來的白土、紅壤、黃壤，在人們耕作、施用有機肥作用下，土壤中腐殖質有所增加，土壤逐步向黑色過渡的顏色。

六、土壤微生物

土壤中的微生物種類較多，有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物等。數量也極為龐大，一克土壤中就有幾億到幾百億個。大部分土壤微生物對作物生長發育是有益的，它們對土壤的形成發育、物質循環和肥力演變等均有重大影響，當然也有那么些不被人喜歡的致病微生物。

首先，土壤微生物可以形成土壤結構。土壤并不是單純的土壤顆粒和化肥的簡單結合，作為土壤的活躍組成部分, 土壤微生物在自己的生活過程中，通過代謝活動的氧氣和二氧化碳的交換，以及分泌的有機酸等有助于土壤粒子形成大的團粒結構，最終形成真正意義上的土壤。土壤微生物的區系組成、生物量及其生命活動對土壤的形成和發育有密切關系。

其次，土壤微生物最顯著的成效就是分解有機質， 比如作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機肥料等，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，并形成腐殖質，改善土壤的結構和耕性。

然后，土壤微生物還可以分解礦物質，土壤微生物的代謝產物能促進土壤中難溶性物質的溶解。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，提高土壤肥力。另外，尿素的分解利用也離不開土壤微生物。這些土壤微生物就好比土壤中的肥料加工廠，將土壤中的礦質肥料加工成作物可以吸收利用的形態。

另外，土壤微生物還有固氮作用，氮氣占空氣組成的4/5，但植物不能直接利用，某些微生物可借助其固氮作用將空氣中的氮氣轉化為植物能夠利用的固定態氮化物。

在植物根系周圍生活的土壤微生物還可以調節植物生長，植物共生的微生物如根瘤菌、菌根和真菌等能為植物直接提供氮素、磷素和其他礦質元素的營養以及有機酸、氨基酸、維生素、生長素等各種有機營養，促進植物的生長。

七、土壤肥力

土壤肥力就是指土壤能夠滿足作物生長發育所必需的水分、養分、空氣、熱量的能力而稱之。土壤肥力分為自然肥力和人為肥力；潛在肥力和有效肥力。所謂自然肥力，是指自然土壤在未開墾利用之前所具有的肥力；人為肥力是指人們對土壤進行耕種、施肥、灌溉等農業技術措施而創造出來新的肥力。

1.土壤肥力因素

土壤水分、養分、空氣和溫度，稱為土壤肥力四大因素。土壤肥力的高低，不只是受每個肥力因素數量適當與否的影響，而主要取決于水、肥、氣、熱之間在一定條件下協調程度的左右。因此，必須研究掌握土壤各個肥力因素狀況和它們的相互關系。

2.土壤養分轉化

作物需要的養分絕大部份來自土壤，但是，土壤里的養分絕大部份存在于難溶性的礦物質中和有機質中，為遲效性，作物難以吸收利用。而能被當季作物吸收利用的離子態速效養分，只占土重0.005~0.1%，存在于水溶液中和被吸附在土壤膠體表面上。不過，這種遲效養分和速效養分在一定條件下能夠相互轉化。

①有機碳化合物的轉化

土壤中的纖維素、淀粉、雙糖、單糖以及脂肪等有機物，都不含氮。它們在土壤中轉化有兩種情況：一是通氣良好時，受好氣性細菌和真菌作用，迅速分解，最后產生CO2和H2O，并放出大量的熱。這種熱是土壤生物化學作用的原動力和土壤微生物生命活動所需能量的來源。CO2是作物進行光合作用的重要原料。二是通氣不良時，受嫌氣性細菌作用，緩慢分解，只是放出少量的熱和CO2，而累積大量的有機酸（乙酸、丁酸）、甲烷、氫等還原性物質，障礙作物生長發育。如水稻“翻秋”或“溶蔸”現象，就是丁酸所害。因此，水田翻壓綠肥，結合施石灰，就是為了中和有機酸，消除稻田毒害。

②土壤中氮素的轉化

土壤中有機態氮占99%以上，無機態氮不足1%;水田的全氮含量約為0.1—0.2%，無機態氮更少。作物從土壤中吸收的氮素，絕大部份由有機氮轉化而來。其轉化形成主要有四種：

A、氨化作用：土壤中含氮的有機物，如蛋白質、尿素和殼糖（幾丁質）等在氨化細菌作用下，逐漸分解釋放出氨，稱之氨化作用。不論通氣好壞，此過程都能進行。氨與土壤中的酸根結合成銨鹽，為作物吸收利用，或被土壤膠體吸附保存。

B、硝化作用：氨或銨鹽在通氣良好的條件下，經亞硝酸細菌、硝酸細菌等的作用，轉化成硝酸的過程，稱為硝化作用。由于這種作用是在通氣良好的情況下進行，所以NO3-N存在于旱土中，而水田中很少見。NO3-N是作物良好的有效態養分，但不能被土壤膠體吸附，易于隨水流失，故深耕松土，保持土壤濕潤，有利硝化作用和防止土壤中氨的散失。

C、反硝化作用：當土壤通氣不良，并含有大量新鮮有機質和硝酸鹽的土壤中，在反硝化細菌的作用下，將硝酸鹽還原成作物不能利用的氮氣而損失，這個過程稱為反硝化作用。這種作用對作物吸收養分和生長帶來不利，務必加以阻止。稻田采用淺水間灌，露田通氣和施用銨態氮肥，旱土雨后中耕松土，均可防止反硝化作用的發生。

D、生物奪氮作用：土壤中的無機態氮（如銨鹽、硝酸鹽）部份被微生物、雜草、土壤動物吸收利用，合成生物機體，使土壤有效態氮減少，稱生物奪氮作用。尤以微生物奪氮最突出，當土壤中施用大量新鮮的、含纖維素多的有機肥和其它環境條件又適宜，微生物就大量活動與繁殖，消耗掉土壤中有效氮素，從而導致作物氮素養分缺乏或嚴重不足。因此，凡秸稈還田或施用大量未腐熟的含纖維多的有機肥料，必須配合施用適當的速效氮肥，以補充土壤有效氮素，供作物吸收。

但是生物奪氮作用是暫時的，直到有機肥分解就會停止，同時，微生物死亡后，氮素仍就歸還給土壤，讓作物吸收利用。所以這與反硝化作用造成的氮素損失是完全不同的。

③土壤中磷素的轉化

一般土壤中磷酸總量（以P2O5計算）約在0.05~0.2%之間。紅黃壤僅為0.06%左右，就按此計算，這些磷也夠供作物若干年豐收所需要。但是，土壤中能為作物很好吸收利用的水溶性磷（如Na、K、NH4等磷酸鹽及磷酸一鈣）和弱酸溶性磷（如磷酸二鈣）很少；而多數為難溶性磷（磷酸二鈣）和極難溶性磷（如磷酸鐵、磷酸鋁）以及有機態磷。它們需經各種轉化，才能被作物吸收利用。

土壤無機磷的轉化，主要受土壤反應的影響。在強酸性土壤中，磷與鐵、鋁離子化合生成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁沉淀而被土壤固定；在石灰性土壤中，磷則成為磷酸三鈣被土壤固定。只有當土壤反應處于中性或接近中性（PH值為6.5~7.5）的條件，磷的有效性才提高。

土壤有機磷的轉化。土壤中，有機磷化合物主要有核蛋白、核酸、卵磷脂、植素以及植物體內其他含磷化合物。它們是在土壤微生物的作用下，進行水解釋放出磷酸。這種磷酸和水解性磷一樣，在土壤中再進行著各種轉化，變成有效磷酸鹽供作物吸收利用。

④土壤中鉀素的轉化

土壤中鉀的含量與成土母質、土壤質地和有機肥料的施用關系極大。土壤中的鉀，根據對作物有效性的高低，分為四大類：一是水溶性鉀。如KNO3、KCl、KHCO3等，可以被作物直接吸收，但土壤中的含量卻極少；二是代換性鉀。系土壤膠體上吸附的鉀，作物亦可以直接利用，但土壤中含量也少，僅占土壤全鉀量的0.1~0.5%。通常說的有效鉀，是指水溶性鉀與代換性鉀的總和。但它只占土壤總鉀量的1~2%；三是微生物活體鉀。這類鉀存在微生物活體內，但在微生物死亡分解后，可被作物吸收利用；四是礦物鉀。系指礦石（鉀云母、正長石）中含的鉀，是礦物在鉀細菌和各種酸的作用下，釋放出的水溶性鉀。這類鉀在土壤中含量最多，占土壤含鉀總量98%以上。不過，土壤中的鉀和氮、磷一樣，并不能滿足作物生活的需要，亦須依靠施肥來補充。

土壤中各種類型的鉀，在一定的條件下，也可相互轉化。難溶性含鉀礦物，在各種酸類或鉀細菌的作用下，可以釋放出水溶性鉀。但在含粘粒多的土壤中，由于粘土具有濕脹干縮的特性，在土壤干濕交替頻繁中，土壤中的水溶性鉀或代換性鉀被粘土礦物固定起來，成為一種不能移動的鉀，使作物根系無法吸收。