世界是一個相互聯(lián)系的整體，有其內(nèi)在的一套自然規(guī)律，循環(huán)運轉(zhuǎn)，生生不息。當(dāng)我們把一個事物當(dāng)做一個系統(tǒng)或者作為一個系統(tǒng)的一部分考慮的時候，很多問題就會迎刃而解，或者問題就變成了資源。

生態(tài)系統(tǒng)是活的有機體及其無機環(huán)境之間相互作用的完整系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的組成包括生產(chǎn)者（植物和光合細(xì)菌）、消費者（人和動物）、分解者（微生物）和環(huán)境四部分。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)以人類的活動為中心，在一定條件下，以農(nóng)作物、家畜、魚類、林木、昆蟲、微生物等農(nóng)業(yè)生物為基礎(chǔ)，與氣候、土壤、水等相結(jié)合的非閉合能量、物質(zhì)轉(zhuǎn)化的體系。其中，人類的活動是否遵從了其系統(tǒng)本身的規(guī)律決定了這個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率及其可持續(xù)性。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)環(huán)境因素、生產(chǎn)者、消費者和分解者四大基本要素構(gòu)成。農(nóng)業(yè)環(huán)境因素一般包括光能、溫度、水分、空氣、土壤和生物種群，以及人的生產(chǎn)活動等。

（一）、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素

6.土壤

土壤被稱作大地母親，是一切生物賴以生存的家園。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中它是植物、土壤、昆蟲、及微生物的生活空間和物質(zhì)營養(yǎng)來源。土壤對土壤生物的影響是通過土壤結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生的。

（1）土壤結(jié)構(gòu)

讓我們先來了解一下土壤結(jié)構(gòu)。農(nóng)業(yè)耕作土壤一般分為耕土層和犁底層，耕土層是人們常規(guī)耕作的土層，也是作物根系和土壤微生物集聚層。一般大田作物、蔬菜作物耕作層在20-30厘米，果樹在50-60厘米。耕土層過淺會影響根系生長，進而造成植物生長衰弱。

2010-2014年筆者曾與池田老師在山東多個地區(qū)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)近些年來由于連年淺耕和化肥大量使用等造成耕層越來越淺，根系變少、變短，毛細(xì)根減少，部分地區(qū)出現(xiàn)了作根系橫向生長的現(xiàn)象（圖1）。

圖1-耕層變淺導(dǎo)致的根系橫向生長

針對這種情況，建議結(jié)合有機質(zhì)的補充逐年深耕，隨著耕作層拓展，根系生長深度增加，范圍增大，就有機會吸收更多土壤中水分與養(yǎng)分，既能促進作物健康生長，又能減少肥料使用。古語有話“深耕一寸，頂上三遍糞”就是這個意思。另一方面，耕層過淺還可能加重洪澇和干旱的危害，由于犁底層過硬，造成雨水大時水不能快速下滲，土壤吸納水分的能力下降，造成澇害；干旱季節(jié)，又因為土壤沒有保存足夠的水分供植物利用，又加重了干旱。也就是說土壤水分調(diào)控和儲藏的能力受到限制，抗風(fēng)險的能力下降。

良好的耕層土壤是一個疏松多孔的結(jié)構(gòu)體系，由固體、液體和氣體三相物質(zhì)所構(gòu)成。土壤的固體物質(zhì)包括礦物質(zhì)和有機質(zhì)兩部分。液體部分是指土壤的水分，它保存和運動在土壤的孔隙之間，是土壤中最活躍的部分。土壤的氣體部分是指土壤的空氣，它充滿在那些沒有被水分占據(jù)的大孔隙中。土壤孔隙分大、中、小三種。其中，大孔隙叫通氣孔隙。大孔隙不宜太多，太多了水分容易流失，小孔隙的孔徑太小，不利于植物的透氣和扎根。中孔隙也叫持水孔隙，這種孔隙越多越適宜作物的生長，就像我們?nèi)梭w的皮膚一樣，保水性、透氣性越好就越健康。團粒結(jié)構(gòu)是由若干土壤單粒粘結(jié)在一起形成團聚體的一種土壤結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在團粒間為大孔隙，團粒內(nèi)為小孔隙，大小孔隙同時存在且比例適當(dāng)，總孔隙度高，無效孔隙少。我們常見的疏松肥沃的土壤就是團?；Y(jié)構(gòu)很好的土壤，板結(jié)的土壤就是單粒結(jié)構(gòu)的土壤。團?；寥澜Y(jié)構(gòu)中作物根系生長旺盛，單粒化土壤結(jié)構(gòu)根系生長受阻。

圖2-單粒土壤與團粒結(jié)構(gòu)土壤區(qū)別

團?；Y(jié)構(gòu)土壤的特點：

①起著空氣走廊的作用。

團粒之間孔隙較大，有利于空氣流通，團粒內(nèi)部以持水孔隙占絕對優(yōu)勢，這種孔隙狀況為土壤水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)創(chuàng)造了良好的條件。

②作物根系的小水庫。

團粒內(nèi)的持水孔隙具有保存水分的能力，滲入土層中的水分受毛管力的作用，被吸持并保存在持水孔隙中，團粒起到了小水庫的作用。多余的水分在重力作用下，沿團粒間的孔隙滲入到下部土層。雨后天晴或干旱季節(jié)，表層團粒因失水而收縮，隔斷了上下相連的毛管聯(lián)系，形成了隔離層，減弱了土壤水分的蒸發(fā)消耗。平時通氣孔隙經(jīng)常充滿空氣，持水孔隙經(jīng)常充滿水分，協(xié)調(diào)了水分和空氣間的矛盾。由于水和氣協(xié)調(diào)了，由水、氣產(chǎn)生的土壤熱容量等熱學(xué)性質(zhì)適中，因此土溫也能夠穩(wěn)定。

③作物生長的小肥料庫。

團粒內(nèi)部的持水孔隙水多空氣少，既可以保存隨水進入團粒的水溶性養(yǎng)分，又適宜于嫌氣性微生物的活動。有機質(zhì)分解緩慢，有利于腐殖質(zhì)的合成，所以有利于養(yǎng)分的積累，起到保肥的作用。團粒間的通氣孔隙中空氣多，適宜于好氣性微生物的活動，有機質(zhì)分解快，產(chǎn)生的速效養(yǎng)分多，供肥性能良好。所以保肥供肥的矛盾得以協(xié)調(diào)，團粒的養(yǎng)分狀況良好。

④土質(zhì)疏松、耕性良好。

團粒結(jié)構(gòu)的土壤土質(zhì)疏松，易于耕作，宜耕期長，耕作質(zhì)量好，種子易于發(fā)芽出土，根系易于伸展，出苗整齊。

⑤維持較高的土壤生物多樣性。

由于團粒結(jié)構(gòu)的土壤大小孔隙同時存在，且比例適當(dāng)，水氣環(huán)境多元、物質(zhì)能量供應(yīng)多元，這為不同大小體型、好氧厭氧生活習(xí)性的動物、微生物提供了良好的生存空間。這對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，由于其較高的生物多樣性而為土壤的物理、化學(xué)和生物肥力提供了重要保障。

圖3-團?；Y(jié)構(gòu)土壤中根系生長

總而言之，具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤有著水氣、養(yǎng)分供應(yīng)與積累協(xié)調(diào)、耕性良好、根系生長良好的特性，是農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。因此，它是土壤最理想的結(jié)構(gòu)，其多少，是土壤肥沃的重要標(biāo)志。土壤良好的團?；Y(jié)構(gòu)形成的重點之一在于提高土壤的有機質(zhì)含量，這就是我們農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中要推廣自制堆肥的原因。詳見《可持續(xù)農(nóng)業(yè)》創(chuàng)刊號P9《堆肥對于土壤改良的價值》。

擁有良好結(jié)構(gòu)的健康土壤是“環(huán)境的緩沖器”，也就是說健康的土壤不但能夠保持一定數(shù)量的營養(yǎng)并在植物需要時源源不斷地供給植物，而且還能夠使有毒有害污染物轉(zhuǎn)化為低毒形態(tài)或者降解為對動物、植物和微生物無毒的成分，以及不會對地表水和地下水造成污染。然而土壤的這一功能是有限的，近年來，人類活動所產(chǎn)生的各種污染物通過各種途徑進入土壤，其數(shù)量和速度超過了土壤的容納和凈化能力，使土壤的性質(zhì)、組成及性狀等發(fā)生變化，土壤物理、生物性能下降，土壤的自然功能失調(diào)。當(dāng)破壞了土壤的自然生態(tài)平衡，土壤這一“環(huán)境緩沖器”的功能也在下降了。

（2）土壤組成

關(guān)于土壤礦物質(zhì)組成對作物生長影響也是非常關(guān)鍵的，健康的土壤中應(yīng)該含有植物生長發(fā)育所需的各類礦質(zhì)元素，且含量適當(dāng)。尤其某些微量元素，雖然需要量較少。比如，缺硼的土壤油菜不能開花，缺鋅的土壤中玉米生長延遲等等。還有些地區(qū)土壤自然背景中就含有較高的某種重金屬含量，不適合作物生長。因此，要對土壤背景礦物質(zhì)含量有所了解。

不同地區(qū)的土壤往往具有不同的礦物質(zhì)組成或含量，而呈現(xiàn)出酸性土壤、堿性土壤或中性土壤，這些土壤沒有好壞之分，可以根據(jù)不同的土壤性質(zhì)選擇種植不同喜好的植物。

不同氣候地區(qū)土壤母質(zhì)來源或形成方式不同，土壤顆粒組成也不同，我們國家從南到北氣候多樣，土壤種類也豐富各異，有在黃土高原干旱貧瘠的土地上長出香味濃郁的小米，也有長江流域肥沃的水稻土長出碩果累累的大米。有黃河沖積平原的細(xì)砂土，也有濱海流域的鹽堿土，不同的土壤類型對應(yīng)不同的植物種群，其關(guān)鍵在于適地適種，不斷培肥土壤，以實現(xiàn)土壤的持續(xù)生產(chǎn)力。