臺灣土壤起源與分化-2

1公分土壤的生成年份約10年,侵蝕的速度與之相比可謂一瞬間。

上篇介紹了土綱中比較有特色的種類,同時也是按照表定的「土壤分類程序」來劃分。剩下的五種就要主要是用風化程度來區分。

風化作用不是只有風在作用,包括水、溫度(熱漲冷縮)、生物影響等等環境變化與岩石交互作用形成土壤的機制。
土綱的風化順序,水分與溫度影響為相對趨勢圖。(參考The Nature and Properties of Soils, 14th Edition. Fig.3.8)

岩石在原地剛進行風化,剖面沒有任何明顯的特徵化育層;或是經過搬運、堆積在他處形成的土壤,形成淺薄的表育層(O層與A層),底部含有大量的石頭,都屬於新成土(Entisols),是土壤界的新生兒,分布在臺灣高山或是沖積作用形成的海邊。

新成土經過一段時間的風化,土壤顆粒和成分隨著水分和溫度影響,慢慢移動開始有了B層(澱積層),就形成了所謂的弱育土(Inceptisols),但此時土壤的特徵還不明顯,因為生成條件需要水分,不會在乾燥的地方發現。佔臺灣農耕土壤一半以上,分布在嘉南、彰化沖積平原、丘陵,水稻看天田多屬此類。

弱育土在水份充足的條件下,再經過更旺盛的風化作用,逐漸在B層(澱積層)累積、形成黏土組成的黏聚層、高嶺層,但還具有基本的養分(鹽基飽和度>35%),稱為淋餘土(Alfisols)(也有翻譯成淋溶土),西部主要的沖積平原都是這個土壤。淋餘土在高溫多雨的環境下,養分不斷因水分進行強烈的淋溶作用而流失(鹽基飽和度<35%),土壤變得更酸呈強酸性,黏粒的堆積使B層(澱積層)的黏聚層特徵更加明顯,剩下的鐵鋁氧化物使外觀呈現紅棕色,形成所謂的極育土(Ultisols),丘陵地紅色的土壤大都屬於極育土土綱。雖然天然肥分較低,但適當的肥料與石灰管理,可以讓極育土成為良好的耕作或林木土壤,例如茶葉、鳳梨。

外觀同樣是紅色的極育土和氧化物土的差別是,氧化物土剖面的的特徵表育層─氧化物層是不具有黏性的,極育土的黏聚層含黏土具有黏性。 另外,其實淋溶土和極育土兩者在性質差異上不明顯,科學分類是用肥力(鹽基飽和度)來區分,若在極育土施用了大量的肥料,會分類成淋溶土。

終於要講到最後一個,又黑又肥沃的黑沃土(Mollisols),主要分布在花東一帶,堪稱土壤界極品。黑沃土生成環境是含鈣量豐富的草相,可能與花東含鈣量高的母質有關,濕潤環境下累積豐富的有機質使土壤呈現黑色。有機質緩慢分解,會釋出天然的氮及其他肥分給植物吸收,即使不施用肥料也能有產量,但若長期耕種沒有補充有機質,維持土壤結構的有機質不斷地氧化分解,優異的透氣性、保肥性需要長時間復原。

11個土綱的名稱對於一般人來說還有些陌生,因為在民國40年臺灣還是使用由經驗法則、地名或根據外觀而命名的名稱,例如紅壤、黃壤、沖積土等等,但像是黃壤就可能涵蓋了弱育土和淋餘土,在科學沒有明確的定義分類,造成肥培管理的困擾,後來便逐漸採用美國的分類系統,建立土壤分類的國際語言。

土壤的經營與管理重點是土壤的性質與結構,決定土壤的礦物、有機質、空氣和溶液的種類和組成,影響作物生長和吸收養分的有效性。
土壤質地三角圖。圖片來源:南一書局 高中地理 第一冊 第15章

最後區別一下,一般農友講的砂土(sand)、坋土(silt)、黏土(clay),是根據土壤的「顆粒大小」(質地)來區分,依組成比例分為黏質壤土、砂質壤土等等,作為管理土壤水分、通氣的依據。土綱是指土壤生成環境因子彼此交互作用下生成不同性質的「土壤類型」,由不同種類的黏粒礦物組成,例如組成氧化物土綱的黏粒礦物主要是耐風化的高領石、鐵鋁氧化物、石英,與管理土壤酸鹼性、肥力有效性有關。因此,雖然都是「土」,我們會說:「桃園的平鎮系土屬氧化物土,質地主要由坋質黏土和黏土構成。」

有關土壤分類,到此篇告一段落,知道這樣也就足夠了。下一階段的主題就要介紹土壤與肥料的相關概念了。

註:本篇同步刊載在好食機食農教育部落格。

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