土壤的秘密

劉艷

看看自己的腳下，土壤是多么平凡的東西，似乎在任何地方都可以看到。如果我們的地球表面沒有土壤覆蓋的話，人類將會毀滅。沒有土壤，植物無法生長，人類以及其他動物就無法得到食物。土壤到底是由什么東西組成的？將這些不起眼的東西放大數十上百倍你就會發現，它們的主要部分是細小的碎石塊。此外，空氣、水、微小生物也是土壤的重要組成部分，當然，別忘了最重要的部分——腐殖質。

土壤是如何形成的？

最初，地殼由大塊堅硬的固態巖石組成。后來，這些巖石的外層緩慢地碎裂成越來越小的碎片，最終形成了石頭、卵石和沙礫。它們在空氣中，經常處于適宜的濕氣里，受到適宜的太陽能的作用，起初苔蘚類生物滋生進來，苔蘚能分解巖石，當苔蘚死后，軀體變為粉末狀，這種粉末中包含它們從巖石中吸收的礦物質，經過多年堆積，變成了最初的土壤。

那么構成土壤的這些巖石顆粒究竟有多小呢？事實上，土壤中主要有3種巖石小顆粒：介于0.075毫米和2毫米之間的砂粒；直徑介于0.005毫米到0.075毫米之間的粉砂和直徑小于0.005毫米的黏粒。人能分辨的最小尺寸是0.075毫米，也就是說人只能看到單個的砂粒。而最小的黏粒因為太小了，之間會有很強的分子力，以至于緊密地黏在一起。

地球土壤與

月球火星土壤區別

土壤形成時間很長，但并不是地球所獨有，月球和火星上也有土壤——如果把土壤簡單地定義成微小的礦物顆粒的話。月壤中礦物顆粒的來源主要是因撞擊而破碎的月巖和隕石，它們是構成月壤的主要成份。月巖由于熱脹冷縮的長期作用，自身發生崩解，以及月球上火山爆發的火山灰和巖石碎屑也是月壤的來源之一。而火星土壤的形成還要加上大氣流動的風化作用。但是，如果你能抓起一把月球或者火星上的土壤來看，會發現它們和地球的土壤基本不是一種東西。那種土壤特有的褐色在哪里？土壤好聞的（或者難聞的）腥氣在哪里？土壤黏黏的質感在哪里？比較月球和火星的土壤，你才會真正注意到地球土壤的精華——腐殖質。

月球雖然和地球幾乎同時出現于宇宙，距今已幾十億年了，但仍舊停留在原始的巖石狀態，而沒有我們在地球上所看到的土壤。這是由于月球上既無空氣也無水分，因而也沒有生物。因此，要形成土壤，生物是不可缺少的。由于參與了生物活動，土壤實際上繼續不斷地變化著，今后也將變化，它是活動的物質。特別對于耕作土壤，一方面由于作物的根引起化學變化，一方面由于施用有機物和化學肥料，而引起驚人的變化。當仔細觀察土壤時，就可以發現土壤有千差萬別的姿態。

腐殖質是植物的糧食

腐殖質是生物改造地球環境，同時又受益于這種被改造的環境的一個典型例子。腐殖質的主要組成元素為碳、氫、氧、氮、硫、磷等，如果你是植物的話，一定會覺得這些字眼聽上去很可口。腐殖質正是植物能“吃進口”的“菜”，腐殖質里包含兩種能夠溶于水的大分子酸性物質“胡敏酸”和“富里酸”。植物可以通過吸水把它們吸進去，就像我們喝粥一樣。同時，腐殖質又是一種膠體狀，它能讓土壤更有黏性，從而增強土壤的吸水、保肥能力；腐殖質是形成團粒結構的良好膠結劑，可以提高黏重土壤的疏松度和通氣性，改變砂土的松散狀態。同時，由于它的顏色較深，有利于吸收陽光，提高土壤溫度。腐殖質需要很多條件才能形成，好的土地可謂“可遇不可求”。

把石頭磨成土需要極大的耐心，而腐殖質的形成也需要時間。如果現在把某地表層1平方厘米的土壤完全移除，代替它們的土壤需要100年才能重新形成。現在我們知道，土壤的那些顆粒形成很不容易，而腐殖質更是彌足珍貴。也就是說，土壤是一種很有用、同時又很有限的東西，對于這類東西，我們有個專門的詞來指代它——“資源”。而現在，這種資源正在快速消耗，并處在危險的邊緣。

五色土的奧秘

幅員遼闊的國土面積，豐富多樣的自然條件，使我國擁有了從寒溫帶到熱帶所有的土壤類型，是世界上土壤類型最豐富的國家。受氣候、海洋、植被等多種因素的影響，我國形成了東方青土、南方紅土、西方白土、北方黑土、中央黃土的土壤分布格局。但是為什么我國的土壤會形成這樣的顏色分布呢？

土壤是經過千萬年漫長的歲月逐漸形成的，而氣候、巖石、地形、植被、人為活動等諸多因素都會影響到土壤的形成。我國南方高溫多雨，土壤的淋濕作用較強，這樣就使得土壤中鐵鋁氧化物相對富集，這種鐵鋁氧化物呈紅色，所以南方的土壤看起來是紅色的，人們稱它為紅壤。紅壤中有機質含量小、酸性強，并不適于農作物的生長，但是人們年復一年的精耕細作，逐漸把紅壤改造成了高產肥沃的優質土壤。

黑土主要分布在我國東北部地區。因為這里氣候寒冷，開發較晚，草類春生秋亡，年復一年，在土壤中形成了一個厚厚的腐殖質層，使得土壤看來油黑油黑的，所以稱為黑土。黑土土層深厚，土壤肥力很高，非常適于農作物的生長，因此有“土中之王”的美譽。黑土富集的東北地區是我國重要的商品糧生產基地。

五色土中央的黃土，代表的是我國中部以黃土高原為中心的黃土覆蓋區，這里孕育了中華民族的母親河。黃河提供了灌溉的便利，因此這里成為了中華民族最早生息繁衍的地方。對于黃土的形成，有“風成說”的理論，也就是說黃土是被風吹來的。每當冬春季節，強勁的西北風就把荒漠地區的沙塵向東南地區吹揚，遇到風力減弱或高山阻擋，這些沙塵就紛紛沉降，經過幾百萬年逐漸堆積，就形成了中部的黃土。這里是華夏民族的發祥地。

我國地處北半球，歐亞大陸的東部，面向太平洋。東部的青土和西部的白土便是由于東、西部距離海的遠近不同而造成的。東部臨近海洋，降水較多，因為土壤中的水分含量高，所以土表呈青暗色，也就被稱為青土。向西北去，氣候逐漸干旱，植被形成了荒漠。由于蒸發強烈，土壤中的鹽分向表層積聚，也就是所謂的土壤鹽堿化。白土就是這種灰白的荒漠土和鹽堿土。白土極不適于作物生長，因此開發和改造西部土壤一直被列為國家的重點建設項目。endprint