2017/4/3

會吃自己的土?臺灣土壤起源與分化(1)/台大農發中心 陳思昀

影響土壤形成五大因子:母質、地形、氣候、生物、時間


土壤源於岩石,岩石源於地殼。土壤的故事要從地球開始講起。

地球,由中心往外,是一個鐵、鎳組成的金屬核心,被厚厚的矽酸鹽地函包覆,再加上薄薄外層地殼構成。地殼主要成分有氧、矽、鋁、鐵、鈣、鉀、鈉、鎂,同為礦物的主要成分。元素的比例影響地殼密度,俗稱的大陸地殼,含較豐富的鈉、鉀、鋁的矽酸鹽,而海洋地殼則是含豐富鐵、鎂等密度較重的矽酸鹽,兩種密度不同的地殼分佈在因高溫而有延展性地函之上碰撞擠壓,呈現多變的地貌。
我們知道,臺灣是由菲律賓海板塊擠壓歐亞板塊使地殼隆起所形成,地質學上來看,海岸山脈為菲律賓海板塊的一部份,在造山運動下,位於不同地形的岩石母質經過變質、侵蝕、搬運、沉積、風化作用,與氣候、生物在長時間交互影響之下,形成不同性質的土壤。
臺灣在風化作用與人為影響下,已少有性質均一的土壤,但還是可從氣候環境、地質、地形,了解土壤性質作為後續管理的參考。
在分類學上,學者依照分類系統特定的分類程序,確保每個使用者都依照同樣的邏輯加以鑑別、命名土壤。在11個土綱中,有幾個特色明顯的可先劃分出來。
最容易分辨的是有機質土(Histosols),就像是一般園藝店可以買到來自荷蘭、德國的泥炭土,有機質含量大於20%以上,性質會依分解的植體而定,在厭氧、潮濕、微生物分解緩慢的環境下生成。臺灣氣溫高、潮濕多雨分解快,不容易累積有機質,只在高山湖泊周圍或者排水不佳的濕地例如宜蘭的鴛鴦湖、桃園蘆竹鄉有零星發現。
再來是淋澱土(Spodosols),判斷依據土層是否出現物質淋洗沉澱形成淋澱化育層(常呈暗紅色),若淋洗作用強烈,可以觀察到E層。容易在冷涼的環境,雨水滲入砂質土壤的環境下形成,因此分布在高山針葉林一帶,太平山、阿里山等都有發現,土壤呈酸性。
灰燼土(Andisols;火山灰土),即為火山灰形成的低風化土壤。具有質輕、容易耕犁、保水性佳的特色,養分含量很高,也就是我們印象中說「火山灰土很肥」的特色,但是土壤結構容易吸附磷,降低植物根部能吸收使用到的磷,反而容易發生作物缺磷的現象,要適當補充。在北部陽明山和基隆都有發現,一般非常酸,耐酸性較強的植物才能適應。
氧化物土(Oxisols),是老的地層和土壤在潮濕環境經過長久風化後最終呈現的樣態。土壤剩下氧化鐵、鋁、耐風化的高嶺石和石英。主要分布在臺灣新近紀沉積母質堆積的紅土台地,例如桃園楊梅埔心、南投埔里。土壤養分、酸鹼值低,且鉀、鈉、鈣、鎂含量也少。

澎轉土(Vertisols),是最活潑的土壤。由鈣、鎂母質層發育而來,主要分布在東部。是一種具有高膨脹性的黏土,體積會隨著水分多寡膨脹收縮,乾燥時土屑會掉進產生的裂縫,遇水時裂縫再度封了起來,戲稱為會「自吞」的土壤。另外有次在台東有個造成人心惶惶的鬼屋事件,衛生所會自己發出怪聲,在雨後更為明顯,後來發現竟與此土有關,才讓民眾安心,讓土壤學家意外當了一次靈異專家。
最後一個較有特色易分辨的,是在長期缺水的乾旱地區才有的旱境土(Aridisols)。臺灣多雨氣候條件下不會生成典型的旱境土,但因為含鹽份高的土壤歸屬於此土綱,所以我們就有這個土綱了。分布在臺灣嘉義、台南等西南沿海一帶,雨量少、土壤鹽分隨蒸散作用上移到表土,累積高濃度的鹽類(>0.4%),結構密實堅硬,植物生長受限,必須要經過灌溉或排鹽,才可能適合耕作。
其實臺灣栽種作物的風味也與土壤、水文分布有關,先了解土壤種類與適合用途及作物,是適地適種的第一步,作為栽種新興果樹、買地、買屋參考。
各種土壤的剖面可到台大農業化學系的土壤調查與整治研究室網頁查詢。剩下的5種,比較相似不好區分,下回再說囉!(其實是因為GIF圖耗盡氣力)

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