§§土與土壤的區別§§
日文中，在指涉覆蓋大地的「土（tsuchi）」時，可以使用「土」或「土壤」這兩種詞彙來表示。「土」和「壤」在日文訓讀中都唸作「tsuchi」，表示的意義也類似；日本古時並沒有「土壤」這個詞彙。一般認為「土壤」這個詞彙，是在一八七七（明治十）年左右，日本將Soil Science翻譯成「土壤學」的時候（麻生慶次郎，一九三五）定義的。
到了現在，一般都會將「土」和「土壤」這兩個詞彙分開使用。換言之，岩石風化後形成的是「土」；但岩石風化變成細小顆粒後，若因為生物作用而呈現適合植物生長的狀態，則稱為「土壤」，與「土」有著明確的區隔。
§§生物打造土壤§§
所謂的沖積土和洪積土，是以形成的時代來區分的。在新生代第四紀完新世（一萬年前以內，亦稱為沖積世）堆積的沖積土，或是在更新世（一萬～一八○萬年前，亦稱為洪積世）堆積的洪積土，皆是在河川或冰河的搬運下堆積而成的土；而這些土和岩石崩壞所形成的土一樣，必須靠著微生物或植物的幫助，才能成為土壤。
火山灰也是一樣。土雖然是在地球劇烈變化的一環之中誕生的，但土壤卻必須在生物的作用下才會產生。
§§土壤微生物§§
土壤微生物可分為細菌、放射菌、絲狀真菌、藻類及原生動物等五大類。
細菌（Bacteria） 土壤微生物中最小的生物，大小只有數μm以下。在耕地土壤中，每一g表層土壤中就有一○○萬～一、○○○萬左右的微生物，有時甚至可多達一億。在面積一m2、深一五cm的土壤中棲息的微生物，更是多達一○兆～一○○兆。細菌對物質循環有很大的助益，透過分解有機物，進行碳循環以及硝化作用與脫氮作用等氮循環。
絲狀真菌（黴菌） 形態多樣化，蕈菇與酵母也屬於此類。絲狀真菌是由菌絲和孢子所組成，菌絲的大小約為直徑三～一○μm，相較之下比細菌大。絲狀真菌在每一g耕地表土中約有一萬～一○萬（每一m2約有一○○億～一、○○○億）。雖然數量比細菌少，但因為擁有長長的菌絲，因此重量遠比細菌重。對於分解土壤中的有機物貢獻最大。
放射菌 具有介於細菌與絲狀真菌中間的形態與性質，屬於微生物，被歸類為細菌類。每一g耕地表土中約有一○萬～一○○萬（每一m2約有一兆～一○兆）。放射菌對分解有機物貢獻良多，也會生產許多抗生物質，因此經常被用來當作微生物資材。
這些微生物會隨著土壤的環境產生各種變化。例如水田因為湛水而氧氣供應量受限時，絲狀真菌和放射菌就會減少，細菌、藻類以及厭氧菌便會增加。
想要增加土壤微生物，就必須改善土壤環境，施加有機物。
§§土壤微生物帶來的物質循環§§
土壤的淨化作用，就是透過土壤微生物的作用，將各種構造複雜的有機物加以分解，使其變成較單純的化合物或元素，進入物質循環中。圖4-7以碳和氮為例，說明物質循環的過程。
（1）碳循環
進入土壤中的動植物遺體等有機物，會被土壤微生物分解。其中碳會被各種不同的微生物分解，也會被微生物利用在呼吸作用上，形成二氧化碳。
微生物產出的二氧化碳大部分都會變成氣體揮發至大氣中，但其中一部份會變成碳酸鹽，最後成為土壤中的碳酸鹽礦物。此外，也有極少部份的二氧化碳會被植物的根直接吸收，用於合成有機物。
（2）氮循環
有機物分解後產生的氨，在微生物的作用下，形態會由銨根離子變成硝酸根離子。植物主要吸收的是硝酸根離子，但硝酸根離子比銨根離子更容易被溶解，因此經常受到降雨等的影響而流失。脫氮作用就是在這個過程中產生，將氮氣排放至空氣中。另外，也有些像根瘤菌等的細菌，能將大氣中的氮固定。
§§土壤有機物所扮演的角色§§
在農耕地，為了維持作物產量的穩定，每年都會施用堆肥等有機物。接下來讓我們探討腐植質的原料──土壤有機物的功能。施用有機物，能帶來如圖5-5所示的六大效果。
（1）團粒構造的形成
土壤微生物能分解有機物，而在分解的過程中，分解物會與黏土粒子結合，形成單次結合團粒；之後再與其他團粒結合，形成二次結合團粒。
此過程不斷重複，等形成多次結合團粒後，土壤就會變得柔軟，作物的根也就能自由伸展。另外，土壤中的空隙也會變多，空氣和水的流通變好，因此也能成為兼具保水力與排水性的土壤。
（2）增加土壤的緩衝效果
腐植質和土壤有機物的陽離子交換能力（CEC）很高，因此施用有機物便能提昇CEC。如此一來，不但能增加土壤的電流緩衝能力，保持pH值的穩定，同時土壤蓄積肥料成分的能力也會增加，提供根部穩定的養分。
（3）養分的供給與儲藏
有機物是土壤微生物生存的能量來源，因此土壤中若富含有機物，土壤微生物的活性也會變強。有機物被分解之後，會形成氮、磷酸等可讓作物吸收的元素形態，因此能將肥料成分提供給作物的根部。
地溫一旦升高，作物的生長就會變得更旺盛，同時微生物也會變得比較活潑。這時便會大量產生肥料成分，提供作物生長所需的養分。
此外，微生物也具有儲藏養分的功能，根無法吸收的過剩肥料成分，會由微生物吸收，並成為菌體儲藏起來；待微生物死亡後，便會分解，提供給作物。
（4）促進磷的效果
用於施肥的磷酸會與土壤中的鋁和鐵等物質緊密結合，變化為作物的根無法吸收的形態。這就是土壤的磷酸固定作用，在火山灰土壤中作用特別明顯。但是土壤中若有堆肥等有機物，腐植質、有機物、醣類等便會與鋁和鐵結合，讓磷酸維持作物可吸收的狀態；這就是有機物帶來的磷酸肥料有效化。
日文中，在指涉覆蓋大地的「土（tsuchi）」時，可以使用「土」或「土壤」這兩種詞彙來表示。「土」和「壤」在日文訓讀中都唸作「tsuchi」，表示的意義也類似；日本古時並沒有「土壤」這個詞彙。一般認為「土壤」這個詞彙，是在一八七七（明治十）年左右，日本將Soil Science翻譯成「土壤學」的時候（麻生慶次郎，一九三五）定義的。
到了現在，一般都會將「土」和「土壤」這兩個詞彙分開使用。換言之，岩石風化後形成的是「土」；但岩石風化變成細小顆粒後，若因為生物作用而呈現適合植物生長的狀態，則稱為「土壤」，與「土」有著明確的區隔。
§§生物打造土壤§§
所謂的沖積土和洪積土，是以形成的時代來區分的。在新生代第四紀完新世（一萬年前以內，亦稱為沖積世）堆積的沖積土，或是在更新世（一萬～一八○萬年前，亦稱為洪積世）堆積的洪積土，皆是在河川或冰河的搬運下堆積而成的土；而這些土和岩石崩壞所形成的土一樣，必須靠著微生物或植物的幫助，才能成為土壤。
火山灰也是一樣。土雖然是在地球劇烈變化的一環之中誕生的，但土壤卻必須在生物的作用下才會產生。
§§土壤微生物§§
土壤微生物可分為細菌、放射菌、絲狀真菌、藻類及原生動物等五大類。
細菌（Bacteria） 土壤微生物中最小的生物，大小只有數μm以下。在耕地土壤中，每一g表層土壤中就有一○○萬～一、○○○萬左右的微生物，有時甚至可多達一億。在面積一m2、深一五cm的土壤中棲息的微生物，更是多達一○兆～一○○兆。細菌對物質循環有很大的助益，透過分解有機物，進行碳循環以及硝化作用與脫氮作用等氮循環。
絲狀真菌（黴菌） 形態多樣化，蕈菇與酵母也屬於此類。絲狀真菌是由菌絲和孢子所組成，菌絲的大小約為直徑三～一○μm，相較之下比細菌大。絲狀真菌在每一g耕地表土中約有一萬～一○萬（每一m2約有一○○億～一、○○○億）。雖然數量比細菌少，但因為擁有長長的菌絲，因此重量遠比細菌重。對於分解土壤中的有機物貢獻最大。
放射菌 具有介於細菌與絲狀真菌中間的形態與性質，屬於微生物，被歸類為細菌類。每一g耕地表土中約有一○萬～一○○萬（每一m2約有一兆～一○兆）。放射菌對分解有機物貢獻良多，也會生產許多抗生物質，因此經常被用來當作微生物資材。
這些微生物會隨著土壤的環境產生各種變化。例如水田因為湛水而氧氣供應量受限時，絲狀真菌和放射菌就會減少，細菌、藻類以及厭氧菌便會增加。
想要增加土壤微生物，就必須改善土壤環境，施加有機物。
§§土壤微生物帶來的物質循環§§
土壤的淨化作用，就是透過土壤微生物的作用，將各種構造複雜的有機物加以分解，使其變成較單純的化合物或元素，進入物質循環中。圖4-7以碳和氮為例，說明物質循環的過程。
（1）碳循環
進入土壤中的動植物遺體等有機物，會被土壤微生物分解。其中碳會被各種不同的微生物分解，也會被微生物利用在呼吸作用上，形成二氧化碳。
微生物產出的二氧化碳大部分都會變成氣體揮發至大氣中，但其中一部份會變成碳酸鹽，最後成為土壤中的碳酸鹽礦物。此外，也有極少部份的二氧化碳會被植物的根直接吸收，用於合成有機物。
（2）氮循環
有機物分解後產生的氨，在微生物的作用下，形態會由銨根離子變成硝酸根離子。植物主要吸收的是硝酸根離子，但硝酸根離子比銨根離子更容易被溶解，因此經常受到降雨等的影響而流失。脫氮作用就是在這個過程中產生，將氮氣排放至空氣中。另外，也有些像根瘤菌等的細菌，能將大氣中的氮固定。
§§土壤有機物所扮演的角色§§
在農耕地，為了維持作物產量的穩定，每年都會施用堆肥等有機物。接下來讓我們探討腐植質的原料──土壤有機物的功能。施用有機物，能帶來如圖5-5所示的六大效果。
（1）團粒構造的形成
土壤微生物能分解有機物，而在分解的過程中，分解物會與黏土粒子結合，形成單次結合團粒；之後再與其他團粒結合，形成二次結合團粒。
此過程不斷重複，等形成多次結合團粒後，土壤就會變得柔軟，作物的根也就能自由伸展。另外，土壤中的空隙也會變多，空氣和水的流通變好，因此也能成為兼具保水力與排水性的土壤。
（2）增加土壤的緩衝效果
腐植質和土壤有機物的陽離子交換能力（CEC）很高，因此施用有機物便能提昇CEC。如此一來，不但能增加土壤的電流緩衝能力，保持pH值的穩定，同時土壤蓄積肥料成分的能力也會增加，提供根部穩定的養分。
（3）養分的供給與儲藏
有機物是土壤微生物生存的能量來源，因此土壤中若富含有機物，土壤微生物的活性也會變強。有機物被分解之後，會形成氮、磷酸等可讓作物吸收的元素形態，因此能將肥料成分提供給作物的根部。
地溫一旦升高，作物的生長就會變得更旺盛，同時微生物也會變得比較活潑。這時便會大量產生肥料成分，提供作物生長所需的養分。
此外，微生物也具有儲藏養分的功能，根無法吸收的過剩肥料成分，會由微生物吸收，並成為菌體儲藏起來；待微生物死亡後，便會分解，提供給作物。
（4）促進磷的效果
用於施肥的磷酸會與土壤中的鋁和鐵等物質緊密結合，變化為作物的根無法吸收的形態。這就是土壤的磷酸固定作用，在火山灰土壤中作用特別明顯。但是土壤中若有堆肥等有機物，腐植質、有機物、醣類等便會與鋁和鐵結合，讓磷酸維持作物可吸收的狀態；這就是有機物帶來的磷酸肥料有效化。
