自然农法之育土篇-土壤基础知识
未来自然农法
土壤是植物生长的基础，从事自然农法的人相信，一定能找到一种土壤，使植株健壮、不生病、不生虫，因此如何培育土壤改良土壤是做有机生产的前提，我们将陆续介绍在自然农法中如何利用堆肥、草生栽培、微生物等各种方法达到改良土壤的目的。让我们从本文的土壤基础知识开始，预计阅读时间8分钟。
土壤的组成
土壤是一个内涵丰富的体系，主要包括：
黏土或沙土等无机矿物质；
生存于地面上的植物及其分布于土中的根系和根系分泌物；
生存于土中的数量巨大的各类生物（微生物、藻类、土壤动物等）及其代谢分泌物；
各种生物体的残体分解后产生的有机分解代谢中间产物和腐殖质；
经由各种途径（降雨、灌溉、植物根系深层吸收等）而进入土层的水分；
存在于土壤颗粒间隙的空气以及土壤中的有机物或无机物经微生物分解代谢所产生的气体；
现代的栽培土壤依据情况不同还可能包括各类人为带入的污染物和化学品残留，如农药残留物、化肥残留物、重金属、化工污染物等。
土壤根系
土壤是一个动态的体系
土壤是动态的，体现在三个方面：
从地质时代就已开始天然的的物理学和化学的的成土过程依然在继续进行，从表观上看比较缓慢，主要在一些非作物栽培的地方易被观察到；
土壤中各类生物的生理生态活动和各类物种的迁入迁出活动（包括物种的自然交流和大量的人为干涉活动），如杂草种子落入和飘出、越冬性昆虫的迁入和迁出、栽培作物的年间轮替、各类有机肥料（其中含有大量微生物和一定数量的原生动物）的施入；
人类的栽培管理活动，包括肥料的施入、被吸收、无机/有机化、气化、残留和地表流出，农作物的栽植和收获后带出，农药的施用和残留，秸秆还田等措施导致的土壤反应。
土壤是历史的产物
土壤是几十亿年的地质进化和几亿年的生物进化二者相互熬炼而成的历史杰作。用一句简单的话概括的话，土壤是由矿物质、生物、气候等条件经过长年的岁月而形成。
46亿年前地球初步诞生，经过几亿年的地质运动，于约40亿年前，初步形成地球上的第一批山脉，随后地球气温降低，原来的水蒸气凝结成水，降至地面，降雨过程持续十几到几十万年，最终地球温度降至可以孕育生命的程度。加上后来地球内部的结构水的加入，渐渐地球绝大部分被水覆盖，原始海洋初步形成。
原始地球
从38亿年前第一个单细胞生物诞生，至地质学上的志留纪（约4.4-4.1亿年前）为止这一期间，生命在原始海洋中从无到有，从少到多，从简单到复杂缓慢的进化着。直到寒武纪（约5.42—4.85亿年前），地球上出现了一次空前的物种大爆发，在寒武纪开始后的短短数百万年间，包括现存动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物快速出现。地球开始进入前所未有的生物繁盛阶段。寒武纪的生物全部生存在原始海洋中，此期间没有出现真正的陆生生物。
寒武纪生命大爆发（图片引自中科院网站
陆生生物的出现要等到地质学上的志留纪和泥盆纪。志留纪时，地球环境再次发生变化，由于剧烈的造山运动，海洋面积减少而陆地面积持续增大。海水逐渐退却，裸露出浅海海床，原先生活于海中的藻类不得不面临缺水的陆地环境。一部分藻类因难以生存而死去，一部分藻类由于发生基因突变并接受自然选择，逐渐进化出具有匍匐枝和直立枝的异丝状体或类似根茎叶的枝状体，这些器官使得它们可以盘住坚硬物体，将自身固定附着在岩石表面，逐渐得以直立生长。自此，陆生植物真正出现并进化繁荣至今。到泥盆纪（约4.16-3.59亿年前）晚期时，生物进一步由海洋向大陆进发，以真掌鳍鱼为代表的脊椎动物经过艰苦的进化，终于登上陆地而成为两栖类。至此，动物和植物都已经在陆地上先后站稳了脚跟。而微生物，本来就具有很高的适应度，所以也随着适应了陆地生态环境，其中一部分微生物在和植物一起走向陆地的过程中，逐渐进化出了和陆生植物能够共生的机能（如菌根菌）。
从以上的背景信息，我们可以推测得知土壤的形成过程：
1、从地球上形成原始大陆到志留纪为止，地球上的岩石接受的是两个风化过程，一个是因太阳照射岩石热胀冷缩而导致的物理风化，一个是由原始地球的还原型大气（主要为二氧化碳）而引发的酸性降雨对岩石进行化学腐蚀，称为化学风化作用。这个跨度相当长的地质时代所形成的岩石分化产物，可以成为土，但还不能称为土壤；
2、当第一批陆生藻和陆生微生物、以及后来不久出现的陆生动物开始在陆地上生活之后，它们的残体落到地面上便可被微生物分解，分解后的产物进入土壤，形成了地球上第一批陆地有机质和腐殖质。植物的根扎在含有有机质的土中，其根系分泌的根酸类物质又可以继续溶解岩石。岩石出现裂缝后，微生物进入其中生活，其代谢分泌物也可以一点一滴的溶解岩石。自此有生命的、具有现代意义的土壤诞生。
我们也可以从文字的发展看出人们对土壤的理解。比如，在中国古代的甲金文中，“土”字的写法是如图1这样的，简单来说，就是描述了一个高于地平线的堆积物。而另一个字，“壤”是由土字旁和襄字旁组合而成的。“襄”这个字，原就有包含、包藏的意思（图2和图3），如词语“囊括”。这个字的甲金文描述的是在一片土地上所展现的自然或人为活动，在圈起来的一个范围内，里面有土、生长状态的植物和掉落在地上的树枝残体。将“土”和“襄”组合起来成为“壤”，很好地体现了土壤即是内涵丰富的有机无机结合体这一意义。
土壤具有强大的生命力
地球上的具有生命活力的土壤厚度平均为0.5m，因为在原始土壤形成的过程中，0.5m以下的岩石层已经接收不到太阳的辐射热和来自酸雨的岩石的侵蚀。如果把地球比做一个洋葱，那么地表的土壤厚度连洋葱最外层的褐色果皮的厚度都不到。但正是这层薄薄的土壤层，承载了几乎全部的的陆地生物的生命活动。目前人类所能认识的宇宙范围中，地球是唯一具备这种土壤的星球。土壤是人类最紧密的生存依托乃至精神寄托。自文明化以来，人类不仅靠自己的劳作从土壤中获取了充足的食物需求，更在这片土地上创造出了光辉灿烂的地球文明。