一、土壤及其性状
1、土壤的概念
苏联土壤学家威廉斯指出：“土壤是地球陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。”这个定义正确地表述了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能生长绿色植物，是由于它具有一种独特的性质——肥力，这是土壤区别于其它事物的依据。土壤肥力虽与土壤物质组成有联系，但主要受土壤性状的影响。
2、土壤的主要性状
（1）土壤质地：土壤的泥砂比例称为土壤质地。直径小于0.01毫米的土粒称泥；直径为0.01～1毫米的土粒称砂；直径大于1毫米的土粒称砾石。根据土壤质地不同，将土壤分为砂质土、粘质土和壤质土。
①砂土：这类土壤含砂粒在80%以上，土粒间大孔隙多，土壤容积比重在1.4～1.7g/cm3。土壤昼夜温差大，通透性好，有机质矿质化快，易耕作，但保水保肥能力差，遇水易板结，肥力一般较低。种植作物要增施有机肥和少量多次地勤追化肥。
②粘土：这种土壤含泥粒在60%以上，土壤比重在2.6～2.7g/cm3之间。土壤硬度大，粘着性、粘结性和可塑性都强，故适耕性差。土壤保水保肥力强，潜在肥力较高，但土紧难耕，土温低，肥效不易发挥。因此，水田要注意管水，提高泥温，多施腐熟性有机肥和热性化肥。
③壤土：这种土壤泥砂比例适中，一般砂粒占40%～55%，粘（泥）粒占45%～60%，土壤容重在1.1～1.4g/cm3。土壤质地疏松，通气透水，保水保肥力强，耕作爽犁。因此，它是水、肥、气、热协调的优质土壤。
（2）土壤结构：土壤形成团聚体的性能称为土壤的结构性。凡土粒胶结成直径为1～10毫米的团粒状土壤结构称为团粒结构。这是土壤结构中最好的一种，其形成条件有两个：
一是胶结物质。土壤中的胶结物质最主要是粘粒，新形成的腐殖质和微生物的菌丝及分泌物与钙胶结在一起，就形成了具有多孔性和养分丰富、不易被水泡散的水稳性团粒状土壤结构。因此，增施钙质肥料（石灰、石膏）有利于团粒结构的形成。
二是外力挤压作用。凡是作物根系穿插、干湿交替、冻融交替和耕作都对粘聚起来的土粒产生一定的外力挤压作用，使之散碎成一定大小的团粒。深耕、免耕、滴灌、水旱轮作，都有利于土壤团粒结构的形成。
团粒结构优越性的具体表现：其一，能协调土壤水分和空气的矛盾。由于团粒间存在大孔隙，团粒内又有毛细管孔隙，这就有利于水分、养分、空气三者同时存在；从而使土壤中的水、肥、气、热状况协调。其二，具有良好的养分状况。随着水、气矛盾的解决，水分与养分的矛盾也得到解决。因团粒表面常为好气分解，团粒内部又为嫌气分解，前者有利于土壤释放养分给作物吸收，后者有利于土壤腐殖质累积，养分保蓄。矛盾协调后的水分与养分就能同时且不断地供给作物。其三，使土壤松软适度。具有团粒结构的土壤疏松多孔，犁耕阻力小，耕作省力，耕翻质量好；土壤细碎而均匀，既不紧硬，又不起浆浮泥；干燥不开大坼，泡田渗漏损失也小。
（3）土壤吸收性能：土壤有吸收固体、液体和气体的能力，其吸收方式分为五种：
①机械吸收作用：这是指土壤将大于土壤孔隙而悬浮于溶液中（如骨粉、饼肥、磷矿粉及粪便残渣等）的微细颗粒机械地阻留下来，使之不随土壤中渗水而流走的一种作用。由于土壤颗粒愈小，排列愈紧密，土壤孔隙愈细，因此机械吸收作用就越强，则土壤保肥性能就越好。这种作用对新改稻田、新水库、塘坝有增强保水蓄水的功能。
②物理吸收作用：它是指土壤胶体依靠其表面能将分子态养分吸附在表面上，而胶体与被吸附物不起任何化学反应的一种作用。这种作用对分子态养分有保持能力，可以减少土壤中氨气、尿素、氨基酸等分子态氮的挥发损失。平常在施用易挥发的铵态氮肥时要求覆好土就是这个道理。
③化学吸收作用：这是指土壤中可溶性养分（如某些离子与带不同电荷的离子发生化学作用），由纯化学作用产生不溶性沉淀而固定在土壤内的作用。这种作用虽然减少了可溶性养分的流失，但被固定下来的养分却难以再被作物吸收利用，故降低了养分的利用率。因此，把磷肥集中施、与有机肥混和施、制成颗粒球肥施或根外喷施，就是避免化学吸收作用的发生，以减少土壤对磷酸的固定。
④代换吸收作用：这又叫物理化学吸收作用。它是指土壤胶体表面吸着许多与它带相反电荷离子的同时，其表面上又有等当量的同电荷的其它离子被代换出来的作用。其实质是一种离子（阳离子或阴离子）代换过程，是土壤胶体所吸收的离子和土壤溶液中的离子在相互代换。所以，这种作用是可逆的，即胶体所吸收的离子，能重新被其它离子代换到溶液中去，对调节土壤中可溶性养分的保蓄和供应有重要作用。
⑤生物吸收作用：这是指生活在土壤中的微生物及作物根系和动物等，吸收养分构成有机体而保留在土壤中的一种性能。由于生物是根据自身需要，从土壤溶液中选择吸收各种可溶性养分形成有机体，当它们死亡后，有机残体又逐渐分解，把营养物质释放出来供作物吸收利用，所以生物吸收作用能保持、积累养分，提高土壤肥力。
（4）土壤酸碱度：土壤酸碱度是指土壤溶液中存在的H+和OH-的量，通常用pH值表示。pH=7时是中性反应，这时溶液中H+和OH-数量相等；pH＜7时是酸性反应，这时H+多于OH-；pH＞7时是碱性反应，这时H+少于OH-。土壤酸碱度按其pH值的大小分为七级：pH＜4.5为强酸性；pH=4.5～5.5为酸性；pH=5.5～6.5为微酸性；pH=6.5～7.5为中性或近于中性；pH=7.5～8.5为微碱性；pH=8.5～9.5为碱性；pH＞9.5为强碱性。
①土壤酸碱性产生的原因：土壤之所以有酸碱性，主要是土壤中存在酸碱物质。H+的来源主要是土壤胶体上吸附的H+和Al3+；其次是二氧化碳溶于水形成碳酸解离的结果：H2CO3＝H++HCO3-，HCO3-＝H++CO32-。
除此之外，有机质转化过程中分解产生的有机酸（丁酸、草酸、柠檬酸等）、岩石风化过程中化学变化（如含硫矿物氧化）产生的酸，以及施用肥料加进的酸性物质[如（NH4）2SO4、NH4Cl]，当NH4+被作物吸收后，常遗留在土壤中的酸根（SO42-、Cl-）都能使土壤酸性增加。
OH-的来源主要是土壤中碳酸钠、碳酸氢钠等盐类水解以及土壤胶体上含有的代换性钠形成强碱转化的结果。例如：Na2CO3+2H2O＝2NaOH+H2CO3；NaHCO3+H2O＝NaOH+H2CO3。
②作物对土壤酸碱度的适应能力：强酸性与强碱性土壤都不利于作物生长。不同的作物要求土壤酸碱度不同，如茶树、映山红、马尾松、杨梅、蒜盘子等是酸性土壤的指示植物；而天竺、圆叶包柏、柏木是碱性土壤的指示植物。
此外，土壤酸碱度对营养元素的有效性及有益微生物的活动都有很大的影响，土壤过酸过碱还影响土壤良好结构的形成（现不作详细阐述），这些都直接或间接地影响着作物的生长和发育。
（5）土壤缓冲性能：在土壤加入酸、碱物质后，土壤所具有的抵抗土壤溶液酸化或碱化的能力称为土壤缓冲性能。土壤胶体上的代换性阳离子对酸碱有缓冲作用。这是由于土壤胶体上代换性阳离子（盐基离子或H+）被代换到溶液中生成了中性盐或H2O，可以使土壤的酸碱度保持稳定，为作物和微生物生长发育提供良好的环境条件，同时也为指导施肥提供依据。向土壤中施用有机肥料、泥土类（塘泥）肥料、石灰和种植绿肥等，都是提高土壤缓冲性能的有效措施。
二、土壤肥力及其因素
1、土壤肥力种类
土壤肥力就是指土壤能够满足作物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量的能力。土壤肥力分为自然肥力和人为肥力。所谓自然肥力，是指土壤在未开垦利用之前所具有的肥力；人为肥力是指人们对土壤进行耕种、施肥、灌溉等农业技术措施而创造出来的新肥力。
因此，土壤耕作栽培作物愈久，可采用的农业技术措施愈完善，人为肥力所占比重就越大。所以，土壤既是劳动的对象，又是劳动的产物。
所谓有效肥力，是指栽培作物时，被当季作物吸收利用的那部分肥力；潜在肥力是指在土壤中存在，不能立即被当季作物利用的那些肥力。潜在肥力和有效肥力，在得当的农业技术措施实施下，是可以相互转化的。
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