【土壤分類】分析自己農田的土壤種類、土壤質地及成分

上一篇文章中我們介紹了泥炭土和土壤的分別, 今天我們深入一點來了解一下泥土本身, 讓大家可以自己分析自己農田土壤的類型, 再挑選合適的農作物, 有時候菜的品質也很直接受土壤類型影響。

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為什麼我們要了解土壤的質地呢?

我們又不是科學家, 知道土壤分類有什麼作用呢? 其實, 對種植植物的人來說, 這可是其中一個很關鍵的知識, 因為土壤的質地會影響土壤的特性,而土壤特性就會直接影響植物的生長, 它影響著:

  • 土壤可以容納的水量 (植物有多少水可用)
  • 水在土壤中的流動的速度 (植物可呼吸的空氣)
  • 土壤的可耕性和肥沃程度 (植物可用的營養)

因此, 要事半功倍地種出健康的蔬菜, 特別是有機種植, 我們就最好先了解土壤類型和質地。

土壤定義

【土壤分類】分析自己農田的土壤種類、土壤質地及成分

根據USDA的定義, 土壤可介定為 ‘地球直接表面上的鬆散礦物或有機材料,作為陸地植物生長的天然介質。’  土壤本質上是由有機物或礦物的顆​​粒組成, 能讓植物生長的地方。礦物質來自岩石風化而形成的小石碎。碎片的大小差異不一, 從石頭到較小的沙子、粉砂土和黏土顆粒不等。不同顆​​粒的組合會使土壤有不同的特性, 就像我們的性格一樣,各有特色。每種植物及農作物都有它們自己喜愛的土壤特性, 有些喜歡疏水力高的, 有的則很怕乾旱。

有機物是由枯死的植物如腐爛的葉子和根以及昆蟲幼蟲、真菌菌絲和微生物的殘骸形成的。根據分解的程度,有機物質包括植物殘骸(原始有機物質)到更細碎的腐殖質。有機物分解是由土壤中的微生物負責的,讓養分釋放回泥土。

有機物質傾向於在泥土表面頂部幾寸內積聚。不過如果有太多的有機物質,讓微生物們分解不來, 就會使土壤容易積水,影響根系發育。 (這也是為什麼草地要定期曝氣的原因)

土壤種類及分類 - 土壤質地 (Soil Texture)

土壤種類及分類 - 土壤質地 (Soil Texture)

在農業中,我們一般用土壤質地來進行分類。土壤質地即是泥土中不同大小的礦物顆粒的比例。顆粒由大至小分別是沙粒(Sand)、砏沙(Slit) 和黏土(Clay), 因應這三種顆粒的比例, 我們就能有共識地描述當前這塊土壤的特性了。

 

“科學家所指土壤通常指直徑小於2毫米(mm)的岩石顆粒,較大石塊及岩石不計算在內。”

 

而直徑小於2mm的顆粒再進一部被細分為砂、砏粒(0.05-0.002mm)及黏粒(<0.002mm)。砂又會更細分為極粗砂(2.0-1.0mm)、粗砂(1.0-0.5mm)、中砂(0.5-0.25mm)、細砂(0.25-0.10mm)及極細砂(0.10-0.05mm),黏粒中更細到小於0.0002mm者已達膠體狀態。沙粒清晰可見,砏粒要用顯微鏡才能看到,而黏土顆粒更需要用上電子顯微鏡。大家可想像一下, 沙粒相等於一個籃球;砏粒是高爾夫球上;黏土顆粒則像一粒米。

根據土壤所含顆粒的大小進行分類是最簡單直接的分類方式,也是最基本的土壤分類。

土壤質地 (Soil Texture) Buzztrees


大礦物顆粒如沙粒有助於泥土中的水和空氣的流動,沙含量高的土壤(沙質土)有良好的排水性,但不好儲水, 容易乾旱。由於植物通常吸收溶於水的養分, 沙質土的水很快排走並攜走養分,不能供植物使用。黏土通常保存更多的水分,但通氣度較差,在降雨量大的時候,這種土壤很容易積水。因此, 混合不同大小顆粒的泥土對植物根部而言比較好, 能適當地保存水分,及養分 ,又有足夠的空氣流通度。

土壤質地三角圖及最佳比例

土壤質地三角圖及最佳比例​

圖片來源: WIKIPEDIA

從圖中可見, 土壤質地共有12類,三角形的三個邊代表沙子(Sand)、砏粒(Silt)和黏土顆粒(Clay)的百分比增加或減少。你也可以隨時方便地參考它來分析,判別土壤質地類別。

假設您的土壤含有 60% 的黏土、20% 的砏沙和 20% 的沙子, 那就屬於黏土類。
65:25:10 沙子: 砏粒 : 黏土 稱砂質壤土(Sandy Loam)
20:40: 40 沙子: 砏粒 : 黏土 稱為壤土(Loam)

壤土 (Loam)​

壤土 (Loam)

適合植物根部生長的最佳土壤質地是壤土, 它含有均衡的的沙子﹐砏粒﹐黏土以及腐殖質比例 (20%沙:40%砏粒 : 40%黏土)。這種土壤類型有利於植物生長的原因是:

這種土壤不僅排水較好,肥力也不錯,(因為大部分養分需溶於水才能被植物吸收) , 種一般作物都很適合。

有更高的 pH 值:大多數植物的最佳 pH 值在 6.0 和 7.0 之間。 pH 值會影響植物的生長能力。這種酸度範圍允許良好的植物養分以及其他土壤生物(如蚯蚓)茁壯成長。

(進階閱讀:【土壤基礎課】如何改變土壤酸鹼值?)

 

更高的鈣養分:壤土比砂質土含有更多鈣, 植物需要鈣才能健康生長。鈣有助於維持土壤化學物質的平衡。它還通過提高土壤的保水能力來確保水到達植物的根部。它還有助於使土壤鬆散,因此氧氣可以到達根部。鈣可以減少土壤中的鹽分。過多的鹽分會損害根係並限制植物的生長和吸收養分的能力。

 

壤土適用作物:這種肥沃的土壤非常適合種植小麥、甘蔗、棉花、黃麻、豆類和油料種子等作物。 蔬菜在這片土地上也長得很好。

砂質土 (Sandy Soil)

砂質土 (Sandy Soil)​

沙質土壤含有超過 60% 的沙子,具有出色的排水性能,但不能很好地保持養分。
砂質土適用作物:沙質土壤不適合大部分植物由於排水力佳,,種植不耐浸的農作物例如西瓜、青瓜、蕃茄、花生等也相當好。椰子、艾草、蝴蝶草、仙人掌類也能很好地適應了沙質土壤。如果有水可用於灌溉,則可以在沙漠土壤中種植玉米、小米、大麥等農作物。

黏土 (Clay Soil)

黏土 (Clay Soil)​

黏土由非常细的黏土顆粒組成。黏土土壤很重,雖然保肥力較大,但是通氣性及排水不良,。以下植物很好地適應黏土。對一般旱作作物都較危險,它含有很少的空氣,容易焗死根部。


適用作物:對很多植物也不利。 它只適用於需要大量水的稻穀等作物。 同時黏土也可用於製作玩具、花盆和許多其他用途。

砏質土(Silt Soil)

砏質土(Silt Soil)​

粉質土壤為粉狀,肥力高。但它也屬於黏土含量高的土壤, 很容易淹水的問題,適合種植喜水的植物。砏質土是其中一種最適合種植花卉的土壤,例如球莖與種子。

 

例子有
日本鳶尾:這種花喜歡水,所以把它種在花園水景或其他潮濕的地方。
沼澤乳草:這種植物在潮濕的土壤中茁壯成長。
黃色鳶尾花:這是一種適應性強的植物。它非常適合在花園池塘或溪流周圍進行美化。

砂壤土(Sandy loam )

沙壤土(Sandy loam )​

沙壤土有良好的排水力,非常適合作為盆栽土壤及花卉土壤。


如用於花園中,您可以使用堆肥、泥炭混合,比例為 1:1:1, 以增加土壤中的養分。

 

適用作物:沙壤土也很適合種植蔬菜,是菜園的最佳土壤, 因為農作物都需要排水良好的泥土。以1:1的比例混合堆肥更能增加土壤的微生物數量, 從而達至可持續的有機土壤生態。若你的農田是黏土, 就需要進行改良,確保排水正常。

土壤質地分析

質地可以在實驗室中使用工具進行評估,也可以在田間通過手握土壤感覺來評估土壤質地。

罐子評估 (JAR TEST)

首先將細土*(所有小於 2 毫米的顆粒)與礫石和石頭、葉子、樹枝、根等較大顆粒分開。 把土壤裝至瓶的1/3高度。 用乾淨的水填滿 蓋上罐子並用力搖晃,直到土壤變成均勻的泥漿。 放置在水平表面上並放置一分鐘,在罐外做記號,這是粗砂層。 罐子放在水平位置 2 小時後,標記下一層的頂部。這是砏沙層。 最後將罐子放在水平位置 48 小時,這是沉積在砏沙層頂部的黏土層。 用尺子測量並記錄每一層的高度,以及所有三層的總高度。

簡單手握法

泥土質地分析-簡單手握法​
這是一個最簡易的判別方法,你只需要收集一把泥土,在手中形成一個小球。如果球未能保持其形狀,則它含有過多的沙子,很可能是營養不足。但是,如果它結合在一起並形成一個實心球體,它將包含過多的黏土,並且不會讓根部有空間呼吸。 肥沃的土壤會形成一個球,當你放下它時它會自行散開。這是最理想的土壤類型。
Play Video about 手握絲帶測試 (The Ribbon Test)​

取一把濕潤的土壤,手握成團,再以拇指與食指搓壓成條狀,形成一條懸掛的土壤絲帶。絲帶應該只有 2-3 毫米厚, 土壤中的黏土越多,絲帶就越長。根據手感, 與以下描述相配:

  • 壤土(Loam ): 只能形成少於或等於2.5cm 的條狀泥土
  • 黏壤土(Clay Loam): 形成2.5 – 5cm 的條狀泥土
  • 黏土(Clay): 形成等於或多於5cm 的條狀泥土

根據土壤質地三角圖,我們可仔細為這3個類別再細分, 大家有興趣的話可以再深入研究。但一般而言, 我們為自己農田分析時, 知道它是屬於哪一大類及了解如果配合到想種的作物就很足夠了。

 

我們之後會進一步討論如何改善土壤質地。

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