云嘉南农田土壤及其特性.PDF

雲嘉南農田土壤及其特性 郭鴻裕、劉滄棽、朱戩良、江志峰 農業試驗所 農業化學組 一、土壤之生成 土壤是由岩石礦物、為固結物質及有機殘質所化育形成。土壤之生成作用包 括風化作用與土層化育兩種作用。土壤之風化作用可分為物理性、化學性及生物 性作用，將岩石破碎分解成較細小之物質而支持作物生長。 物理性風化作用指岩石受物理性作用力而破碎成小塊狀，但其化學成分及礦 物種類都沒有改變，所以祇有形態的變化而無成分的變化。物理風化作用後岩石 增加表面積，有利於化學風化作用之進行，物理風化作用與化學風化作用不斷的 進行，終於把岩石分解消失而變成土壤。 化學性風化作用指岩石受自然環境因子影響，加入或移出化學物質，受此作 用岩石不僅破壞散開，且改變了化學成分與礦物種類。化學風化作用不僅改變了 岩石的形狀成為破碎體，且改變了本質的成分，通常是形成了溶在溶液中的離子、 黏土礦物及石英等物質。在地球上化學性風化作用是非常普遍的發生，這些化學 反應受到熱與水的加速作用，但隨深度而作用速度明顯降低。一般化學風化作用 包括溶解、水解及氧化等作用。 生物性風化作用意指因為生物因子，包括微生物、動物、植物及人類等，產 生之物理性風化作用及化學性風化作用。生物的作用促使岩石物理性風化作用例 如：植物生長過程，其根為強力的風化動力，因其楔入岩石孔隙或裂隙中，使裂 隙或孔隙加大，甚而至於使之破碎。動物的掘洞，足踏及其他活動，也能破壤岩 TAO 石。人類的開墾、種植、伐木，開礦及其他土木工事與戰爭等，也常直接或間接 破壞岩石。生物的作用促使岩石化學性風化作用例如：植物的根部或一些微生物 如地衣、苔蘚類、細菌生長於岩石表面或鑽入微小裂縫中，在生長代謝作用過程 中分泌有機酸，會起蟹合作用並強烈的與陽離子結合成複合物而造成岩石的風 化。同時生物的代謝作用產出二氧化碳及有機酸，溶入水中使水成為酸性，加速 岩石的化學風化作用。 土壤生成作用或土層化育作用是依賴一些物理、化學及生物作用改變風化物 質而逐漸分化土層性質。例如：在土層間滲入有機質、淋洗流失物質、黏粒的移 動及溶解礦物或礦物的轉化等作用，化育成不同類型之土壤。 土壤的生成作用包括： -3- 1. 加入作用：土層加入有機物質、粒子、塵土、化學物質等等。 (1)加入水（降雨、灌溉）； (2)風帶入黃土或水帶入沖積物等沉積物質； (3)加入有機物質（特別重要的加入作用）。 2.流失作用：淋洗流失化學物質、有機質、離子等。 (1)沖蝕作用（搬移土壤物質）； (2)氣體之流失（有機質分解損失、氮、硫等元素氣化損失，特別是火燒及浸 泡土壤）； (3)淋洗土體：土壤水在土體溶解物質下滲或側流移走。 3. 移動作用：土壤中之黏粒、有機質及溶解之離子（Fe, Al ）由一土層移至另一 土層。 4.轉化作用：在土層間之溶解、沉澱、化合及分解等作用。 土壤之生成因子 土壤之生成與形態的發展是受到環境因子支配的影響。俄國地理學者道科伽 夫首先提出土壤生成之概念，包括有：母質、氣候、生成年代、動植物及地形。 換言之，土壤的生成是氣候、生物、在一定時間內對母質的作用影響，其實地形 與水分狀態亦深深的影響土壤之生成。美國土壤科家Hans Jenny 以S =f’ (Cl, O, R, P, T)表示土壤之生成，式中S 表示土壤之性質，Cl 表示氣候，O 為生物，R 為地 形的起伏，P 為母質及T 表示時間。研究土壤生成因子時，通常即依據本公式之意 函，將其它土壤因子固定之背景下，考慮單一因子的變動所影響之結果進行研究。 以下為各個土壤生成因子對於土壤生成影響簡單描述。 母質 土壤母質特別是影響早期土壤化育階段的土壤性質，影響包括：養分含量（氮 素除外）、風化速率及早期土壤之質地（土壤粒徑分布）等。例如：花崗岩母質發 TAO 育之土壤質地較粗，頁岩、板岩發育之土壤質地較細或富含石灰質發育的土壤pH 較高等