有效的生態(tài)土壤管理的第一步是對土壤這一復(fù)雜的生物系統(tǒng)的認(rèn)識。要了解土壤，就要意識到一切都是如何影響和受其影響的。我們都是土壤生態(tài)系統(tǒng)的一部分。

土壤肥力可以描述為其培育健康植物的能力?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)旨在保護(hù)土壤在不依賴“農(nóng)場外”肥料的情況下收獲作物時再生失去的養(yǎng)分的能力。這種再生能力反過來取決于土壤中生存、生長、繁殖和死亡的生物的多樣性、健康和活力。通過土壤微生物的活動，每克健康表層土中的微生物數(shù)量可達(dá)數(shù)十億，植物所需的基本原料可以在適當(dāng)?shù)臅r間、以適當(dāng)?shù)男问胶蛿?shù)量提供。

生態(tài)土壤管理的基本目標(biāo)是為土壤中的生命提供適宜的條件。

你的農(nóng)場既是土壤的產(chǎn)物，也是土壤的生產(chǎn)者。將您的農(nóng)場視為一個活的有機(jī)體，當(dāng)其自然循環(huán)和過程得到增強時，它將實現(xiàn)最大的長期生產(chǎn)力。縮短這些周期以獲得短期控制或經(jīng)濟(jì)收益，最終將證明生態(tài)格言：“戰(zhàn)勝環(huán)境的生物會自我毀滅?！?/span>

開始的地方是你現(xiàn)在的位置。數(shù)以千計的土壤類型已經(jīng)被命名、分類和描述。知道他們的名字可以告訴你很多關(guān)于他們的一般特征；但是，就像任何生物一樣，每個個體都是獨一無二的。了解你所在地區(qū)的土壤，土壤科學(xué)家如何對其進(jìn)行分類和描述，以及與你自己觀察到的土壤進(jìn)行比較。

土壤分類方案根據(jù)土壤的不同性質(zhì)、所含礦物質(zhì)的種類、形成方式和各種物理特性來組織土壤。任何土壤的個體特征都是由其特定地理區(qū)域固有的因素組合而成的（見表1）。

表1土壤環(huán)境影響

氣候溫度和降水會影響有機(jī)質(zhì)的積累速率和可溶性土壤礦物的存在。例如，由于溫度較低，分解速度較慢的地方會積累更多的有機(jī)物，而高降雨量則會從表層土中瀝濾礦物養(yǎng)分。

原生植被。草地、森林和過渡帶都以不同的方式影響土壤發(fā)育。例如，松林中的落葉會增加土壤酸度。在草原下發(fā)育的土壤顆粒通常通過在那里發(fā)現(xiàn)的大量微生物和根的活動而結(jié)合成穩(wěn)定的團(tuán)聚體。

母材。其形成的下伏巖石類型決定了土壤的礦物含量和基本質(zhì)地。例如，石灰?guī)r基巖有助于抵消土壤酸度。紅壤表明，母質(zhì)和衍生土壤富含鐵?；鹕交易罱K會產(chǎn)生大量無定形粘土。

地形土壤可能會被山坡侵蝕并沉積在低地。尼羅河等河谷的傳說中的肥沃是由高地攜帶的豐富沉積物造成的，而全世界的山區(qū)農(nóng)民都很難留住寶貴的表層土。

時間土壤中礦物質(zhì)的可用性和腐殖質(zhì)的發(fā)育程度也受原生巖石風(fēng)化時間的影響。年輕的土壤，如夏威夷和其他火山活動地區(qū)的土壤，可能含有少量粘土，這是由于風(fēng)化作用對母巖的化學(xué)作用而產(chǎn)生的。

冰川作用和地質(zhì)活動。在北溫帶地區(qū)，冰川的進(jìn)退，最近一次發(fā)生在12000年前，對土壤的形成和質(zhì)量產(chǎn)生了重大影響。火山活動在許多地區(qū)留下了營養(yǎng)豐富的熔巖沉積物。

世界各地的土壤被分為十大類（見表2）。在潮濕的溫帶地區(qū)，如美國東北部，森林是主要的天然植被，孢子土的土壤順序是最常見的。這些土壤通常由質(zhì)地粗糙的母體材料形成，并且往往酸性很強，礦物質(zhì)含量很低。草原土壤是在降雨量適中的平坦草地上形成的，屬于松軟土。它們是最具自然生產(chǎn)力的土壤之一，具有高的天然有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)含量。在季節(jié)性降雨量非常高的熱帶地區(qū)，嚴(yán)重淋溶的多土壤也趨于酸性。撒哈拉沙漠、戈壁沙漠和突厥斯坦沙漠，以及澳大利亞南部和中部以及美國西南部大部分由干旱地區(qū)組成。如果灌溉，它們可以生產(chǎn)，但必須非常小心地防止可溶性鹽的有毒積累。

每個目進(jìn)一步細(xì)分為亞目、大群和子群。除此之外，土壤以家族、協(xié)會和系列的形式進(jìn)行描述，這提供了有關(guān)其植物生長特征、有機(jī)物和礦物質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、排水和顏色的更多信息。系列通常以其所在的城鎮(zhèn)、河流或縣命名。

您當(dāng)?shù)氐耐茝V或土壤保護(hù)服務(wù)辦公室可能會為您的土地提供土壤地圖。他們還可以向您展示您所在縣的土壤調(diào)查，該調(diào)查提供了有關(guān)當(dāng)?shù)赝寥兰捌渥罴延猛镜脑敿?xì)信息，以及有用的氣候數(shù)據(jù)。

表2土壤十大綱

來源：改編自Nyle Brady，《土壤的本質(zhì)和性狀》，第10版。

有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)

土壤健康和腐殖質(zhì)是不可分割的：健康是土壤生活人口的活力，而腐殖質(zhì)是其活動的象征。腐殖質(zhì)是土壤生態(tài)系統(tǒng)的基石，它影響著土壤的各個方面，也受到土壤的影響。建筑土壤腐殖質(zhì)可以改善其物理和化學(xué)財產(chǎn)以及生物健康。

所有的腐殖質(zhì)都是有機(jī)質(zhì)，但并非所有的有機(jī)質(zhì)都是腐殖質(zhì)。未經(jīng)處理的有機(jī)物由尚未分解的有機(jī)物的廢物或殘余物組成。腐殖質(zhì)是一種經(jīng)過一定程度分解的有機(jī)物質(zhì)。沒有硬性的分界線，而是一個連續(xù)體，一端是新鮮的、未分解的有機(jī)材料——糞肥、鋸末、玉米茬、廚余垃圾或昆蟲尸體，另一端是穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，這些腐殖質(zhì)可能會抵抗數(shù)百年的分解。表3總結(jié)了不同類型有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的屬性。

腐殖質(zhì)呈深棕色，多孔，海綿狀，有點黏糊糊，有一種令人愉悅的泥土香味。從化學(xué)上講，它是一種復(fù)雜化合物的混合物，其中一些是不易分解的植物殘留物，如蠟和木質(zhì)素。其余的是由土壤生物（主要是細(xì)菌和真菌）在消耗有機(jī)碎屑時合成的膠質(zhì)和淀粉。腐殖質(zhì)的組成是高度可變的，這取決于原始材料的性質(zhì)及其分解條件。

“腐殖質(zhì) ”實際上是一個通用術(shù)語，而不是一個精確的術(shù)語。它的品質(zhì)將反映出不同的起源和組成。正如葡萄酒的質(zhì)量千差萬別，腐殖質(zhì)也是如此。而且，正如不同的葡萄酒適合不同的烹飪用途一樣，腐殖質(zhì)的種類也具有不同的土壤功能。

提出了幾種腐殖質(zhì)分類方案。關(guān)于它是如何形成的，為什么它會如此，以及應(yīng)該如何衡量，理論各不相同。仍能輕易分解的腐殖質(zhì)被稱為有效或活性腐殖質(zhì)。它由高比例的簡單有機(jī)酸（黃腐酸）組成，這些酸會溶解在酸或堿中。這種類型的腐殖質(zhì)是植物養(yǎng)分的極好來源，隨著土壤生物進(jìn)一步分解而釋放，但對土壤結(jié)構(gòu)和長期耕作影響不大。這種腐殖質(zhì)主要來源于有機(jī)物質(zhì)的糖、淀粉和蛋白質(zhì)部分。

腐殖酸溶于堿而不溶于酸，是更穩(wěn)定或被動的腐殖質(zhì)；腐殖質(zhì)是最穩(wěn)定的腐殖質(zhì)的主要成分，它高度不溶，與粘土顆粒緊密結(jié)合，微生物無法穿透。因為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)能抵抗分解，所以它幾乎不能為土壤系統(tǒng)添加養(yǎng)分，但它對改善土壤的物理質(zhì)量至關(guān)重要。碳-14測年表明，非常穩(wěn)定的腐殖質(zhì)復(fù)合體可能會在數(shù)千年內(nèi)保持不變。穩(wěn)定的腐殖質(zhì)來源于木質(zhì)植物殘留物，其中含有大量纖維素和木質(zhì)素。

土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的狀態(tài)是一個動態(tài)的狀態(tài)，通過生活在那里的所有生物的活動不斷變化。理想情況下，在任何時候，不同種類的腐殖質(zhì)之間都應(yīng)該有一個大致的平衡，當(dāng)植物營養(yǎng)需求最高時，活性較高的部分占主導(dǎo)地位，然后在收獲后或植物休眠時，讓位于更穩(wěn)定的形式。在涼爽潮濕的條件下，真菌和放線菌比細(xì)菌分解菌更豐富，它們在穩(wěn)定腐殖質(zhì)的形成中也更重要。

在土壤生物活性的最佳條件下，變化最快，必須不斷添加新鮮的有機(jī)原料，以保持循環(huán)。任何傷害或擾亂土壤群落成員的行為都可能導(dǎo)致土壤中的“消化不良”。例如，如果大量硝酸鹽肥料涌入土壤系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將蛋白質(zhì)片段轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的細(xì)菌將被抑制，從而“支持”整個有機(jī)分解過程。它們會在一段時間后恢復(fù)，但如果這一過程年復(fù)一年地重復(fù)，土壤消化新鮮有機(jī)物的能力將嚴(yán)重受損。

有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)在土壤中分解的過程稱為礦化。雖然腐殖質(zhì)是有機(jī)物礦化的產(chǎn)物，但它也可以在適當(dāng)?shù)臈l件下礦化。第3章討論的有機(jī)物管理要求您了解什么條件會加速或減緩礦化。

當(dāng)條件適合細(xì)菌繁殖時，礦化會迅速發(fā)生：高通氣、充足的水分、良好的pH值和平衡的礦物質(zhì)營養(yǎng)。耕作通過引入空氣來加快速度；如果土壤干燥，灌溉也會刺激礦化。用深色覆蓋物或行覆蓋物提高土壤溫度，或者在溫室床上加熱土壤，也會促使養(yǎng)分更快地釋放到植物體內(nèi)。

正如施肥一樣，當(dāng)你選擇刺激礦化時，理解“足夠”的概念很重要。有機(jī)物質(zhì)中養(yǎng)分釋放過快會導(dǎo)致問題，這與過度施肥的問題類似：植物硝酸鹽攝入過多或養(yǎng)分可能滲入地下水。通過確保添加足夠的有機(jī)物來補充礦化的物質(zhì)，避免“燃燒”重要的、穩(wěn)定的腐殖質(zhì)儲量也是很重要的。

腐殖質(zhì)往往在不利于礦化的條件下積累最快：低溫、低pH值和通風(fēng)不良。雖然在某種程度上這是可取的，但過分的極端例子是泥炭沼澤，它幾乎由純腐殖質(zhì)組成。這里的關(guān)鍵是平衡：一個活躍、健康的生物種群將在腐殖質(zhì)形成的同時不斷礦化腐殖質(zhì)。當(dāng)你適應(yīng)了土壤中的生物活動和健康跡象，以及作物的生長和休息節(jié)奏時，你會在腐殖質(zhì)形成和腐爛時產(chǎn)生更好的“足夠”感。

表3有機(jī)物質(zhì)和腐殖質(zhì)的性質(zhì)和功能

物理因素：土壤結(jié)構(gòu)和耕作

耕田之于土壤，猶如健康之于人。良好耕作的土壤具有良好的物理條件，可以維持土壤的生命。良好的耕作也意味著土壤疏松，易于耕作，因此工具和植物根都可以很容易地挖進(jìn)去。水分和通氣是土壤的關(guān)鍵物理性質(zhì)。土壤保持水分而不變得潮濕的能力，以及允許空氣滲透到植物根部和其他土壤生物的能力，對肥力的各個方面都至關(guān)重要。土壤的傾斜度是其質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、聚集度、密度、排水量和持水能力的綜合。無論你從哪種土壤開始，大部分這些品質(zhì)都可以通過增加其有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)含量來改善。

土壤成分

良好的壤土的一半體積是孔隙空間，即空氣和水可以滲透的顆粒之間的區(qū)域?？紫犊臻g通常是等體積的空氣和水，附著在土壤顆粒表面。不要忽視孔隙空間的重要性。世界上所有的肥料都無法解決因孔隙空間不足而造成的密實土壤問題。

圖1。土壤顆粒和孔隙空間，顯示覆蓋每個顆粒的水薄膜。（Timothy Rice繪制）

在土壤的固體一半中，約90%由形成土壤的少量巖石和礦物以及母巖風(fēng)化產(chǎn)生的粘土組成。剩下的10%是有機(jī)部分。這一小部分土壤對其支持植物生長的能力的影響是巨大的。

土壤中的沙子和粘土成分在很大程度上是不可改變的，你沒辦法改變它們。但是你如何管理你的土壤會對它所含的有機(jī)物質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。土壤的有機(jī)部分是一種動態(tài)物質(zhì)，不斷發(fā)生變化。它由活生物體組成，包括植物根和細(xì)菌，以及死亡的植物殘渣和其他廢物。在一英畝土壤的頂部六英寸處，活生物體的總重量可以從5000磅到20000磅不等。

基本素質(zhì)

每一種土壤都有其獨特的物理特征，這取決于它是如何形成的。這些品質(zhì)中的一些可以通過適當(dāng)?shù)墓芾韥砀纳?，或者通過濫用而變得更糟，但其他品質(zhì)必須簡單地被視為你必須與之合作的基本出發(fā)點。要改變基巖或地下水位的深度，或者消除陡峭的斜坡，你沒什么辦法。你可以從非常堅硬的土壤中挑選巖石，但在寒冷的氣候下，每年春天，凍脹只會把更多的巖石帶到地表。

土壤質(zhì)地就是這樣一種內(nèi)在品質(zhì)。質(zhì)地可以是非常細(xì)的，主要是粘土顆粒，也可以是粗的和礫石顆粒。任何極端都是不可取的：理想的壤土質(zhì)地是細(xì)粘土和淤泥與粗砂的平衡。土壤的質(zhì)地會影響其營養(yǎng)狀況、可操作性、通風(fēng)和排水。粘土很好地保持水分和養(yǎng)分，但排水不良，很難工作。當(dāng)它們變干時，它們會形成堅硬的團(tuán)塊，并具有混凝土的稠度。沙質(zhì)土壤通常易于耕作，排水良好，但養(yǎng)分和持水能力較差。它們的高通氣性意味著有機(jī)物質(zhì)分解太快，幾乎沒有形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。（有關(guān)評估土壤質(zhì)地和其他物理性質(zhì)的說明，請參閱第3章。）

結(jié)構(gòu)和聚合

良好的耕作與其說取決于土壤的組成，不如說取決于它如何保持在一起。土壤顆粒形成穩(wěn)定骨料的能力，使其具有易碎的、蛋糕狀的稠度，決定了其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。理想的碎屑結(jié)構(gòu)，如下圖所示，在很大程度上是生物活動的產(chǎn)物。腐殖質(zhì)在土壤團(tuán)聚體的形成中起著核心作用，但許多土壤生物，尤其是蚯蚓，都會分泌黏糊糊的樹膠，這對將土壤顆粒保持在一起至關(guān)重要。通過增加腐殖質(zhì)含量和刺激土壤生物活性，可以顯著改善結(jié)構(gòu)和聚集性。

圖2。良好的碎屑狀土壤結(jié)構(gòu)（左）與較差的塊狀結(jié)構(gòu)（右）的比較。（Stewart Hoyt繪制）

良好的碎屑結(jié)構(gòu)意味著土壤通氣良好，因為顆粒之間會有大量孔隙空間。結(jié)構(gòu)對于土壤將土壤水分向上引導(dǎo)到植物根部的能力也是至關(guān)重要的。這一特性被稱為毛細(xì)作用，其工作方式與油被吸進(jìn)燈芯的方式大致相同。如果土壤結(jié)構(gòu)良好，表面可能會變干，但水分仍會從更深的土壤層到達(dá)根部。充足的土壤水分不僅對補充植物葉片蒸騰所損失的水分至關(guān)重要，而且因為植物根系溶解在覆蓋土壤顆粒的水薄膜中時吸收了大部分養(yǎng)分。

圖3。水分通過毛細(xì)作用在土壤中向上移動。（Timothy Rice繪制）

表4土壤物理性質(zhì)

化學(xué)因素：營養(yǎng)循環(huán)和平衡

傳統(tǒng)的土壤管理方法被標(biāo)記為“化學(xué)”，而“有機(jī)”方法則拒絕使用合成、石化肥料和殺蟲劑?；瘜W(xué)方法認(rèn)為植物根部需要某些化學(xué)營養(yǎng)素，但這些營養(yǎng)素如何到達(dá)根部以及它們來自何處無關(guān)緊要。營養(yǎng)元素必須以可溶的無機(jī)形式存在，植物才能利用它們。

生態(tài)學(xué)觀點認(rèn)為，肥料對土壤生物和環(huán)境的影響與其作為植物食物的價值同等重要?！拔雇寥?，而不是植物，”有機(jī)種植者堅持說，土壤生物將為作物提供均衡的飲食。高度可溶的化學(xué)物質(zhì)，雖然很容易被植物吸收，但可以抑制或殺死土壤微生物，并且可以被沖走污染地下水。此外，植物還能夠吸收和受益于復(fù)雜的生物化學(xué)物質(zhì)，如維生素和抗生素，而這些物質(zhì)在人工合成的肥料中是不存在的。

公眾對硝酸鹽肥料以及其他農(nóng)用化學(xué)品污染地下水的擔(dān)憂，激發(fā)了人們對不依賴高可溶性物質(zhì)的土壤管理實踐的興趣。

土壤化學(xué)簡化

無論你堅持化學(xué)或有機(jī)方法，土壤化學(xué)的基本原理都是一樣的。在土壤或其他任何地方，大多數(shù)化學(xué)相互作用都發(fā)生在溶解在水中時攜帶正電荷或負(fù)電荷的顆粒之間。帶正電荷的粒子稱為陽離子（讀作“CAT離子”），而陰離子（“AN離子”）帶負(fù)電荷。這些顆?？梢允菃我辉兀玮}（Ca2+），或化合物，例如硝酸鹽（NO3-）。土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分的行為取決于它們是以陽離子還是陰離子的形式存在。

圖4。陽離子交換容量（CEC）。CEC越高，植物可獲得的養(yǎng)分就越多，但不會被淋失。交換位點上的陽離子被稱為被吸收。

陽離子基礎(chǔ)知識

陽離子營養(yǎng)素往往是金屬礦物元素，作為酶的組成部分，對植物和微生物營養(yǎng)都很重要。它們通常是水溶性的，通過有機(jī)物質(zhì)的循環(huán)或通過添加石灰石等礦物營養(yǎng)源進(jìn)入土壤。陽離子被稱為堿元素，因為它們在溶液中形成堿。在潮濕的氣候中，每年降水量超過30英寸，如果陽離子被粘土和腐殖質(zhì)等土壤膠體儲存，則其從表層土中浸出的速度會更慢。相反，干旱氣候下的土壤通常富含礦物質(zhì)，因此灌溉時產(chǎn)量極高。

主要的陽離子營養(yǎng)素包括鈣、鎂和鉀；它們的功能總結(jié)在下表中。微量營養(yǎng)素的討論中描述了微量所需的其他陽離子營養(yǎng)素。

表5主要營養(yǎng)素

陽離子、pH值和肥力

當(dāng)土壤中的陽離子或堿性營養(yǎng)素缺乏時，就會變成酸性。pH（代表“潛在氫”）是衡量土壤酸堿度的指標(biāo)，由水或鹽溶液中氫離子的濃度決定。酸度由pH低于7.0表示，pH為中性；pH值超過7.0表示堿性。

隨著氫離子取代土壤膠體儲備中的陽離子營養(yǎng)素，土壤pH值降低。大多數(shù)營養(yǎng)素的溶解度和對植物的有效性在微酸pH值為6.3至6.8時最高。這也是大多數(shù)土壤細(xì)菌功能最有利的范圍，盡管真菌可以耐受更寬的pH范圍。在低于5.5的低pH值下，大多數(shù)主要營養(yǎng)素和一些微量營養(yǎng)素呈不溶形式。磷在低pH值和高pH值下都會發(fā)生化學(xué)固定化，需要6.0至7.0之間的范圍才能獲得最大的可用性。

許多陽離子微量營養(yǎng)素，包括鐵、錳、鋅、銅和鈷，在低pH下變得更易溶解，但在堿性條件下不可用。在某些情況下，酸性條件會導(dǎo)致這些元素的毒性。某些重金屬也是如此，最明顯的是鋁，它自然存在于大多數(shù)土壤中，而鉛有時也是一種污染物。中和pH值也可以中和重金屬危害。

在糾正土壤酸度時，與其說是中和pH值，不如說是補充適當(dāng)?shù)年栯x子營養(yǎng)素——通常是鈣，有時是石灰石形式的鎂。施用其他堿性物質(zhì)，如碳酸氫鈉，可以中和pH值，但不會改善土壤肥力。

“酸性土壤綜合征”是高降水地區(qū)的一個常見問題，在這些地區(qū)，可溶性土壤堿容易滲入底土。與酸性土壤相關(guān)的一些問題包括：

·干擾植物養(yǎng)分的有效性。

·鐵、錳、尤其是鋁的溶解度增加到不期望的水平。

·細(xì)菌活性降低，特別是固氮根瘤菌的活性降低，有機(jī)物質(zhì)中所含營養(yǎng)物質(zhì)的釋放減慢。

·降低總CEC，這進(jìn)一步增加了養(yǎng)分的可瀝濾性。

堿性土壤甚至更難糾正。與酸性土壤中添加石灰石相比，添加硫磺等酸性礦物更為昂貴和暫時。在許多土壤自然呈堿性的地方，不當(dāng)?shù)墓喔却胧┛赡軙?dǎo)致表層鹽的積累，這種情況被稱為鹽堿化。當(dāng)富含營養(yǎng)的水通過毛細(xì)作用上升到地表，然后蒸發(fā)，留下礦物質(zhì)時，就會發(fā)生這種情況。干旱地區(qū)的一些土壤是天然含鹽的。要扭轉(zhuǎn)這些影響既困難又代價高昂，通常需要用大量淡水對該地區(qū)進(jìn)行浸取，而在受影響地區(qū)，淡水通常是短缺的。

與堿性土壤相關(guān)的問題包括：

·缺乏許多營養(yǎng)素，尤其是大多數(shù)微量營養(yǎng)素。

·鹽分滲透，導(dǎo)致土壤結(jié)皮。

·鈉、硒和其他礦物質(zhì)的毒性水平。

·有機(jī)物質(zhì)的化學(xué)破壞。

土壤陰離子及其循環(huán)

陰離子營養(yǎng)素不同于陽離子，因為它們不被土壤膠體化學(xué)儲存，并在溶液中形成酸。陰離子營養(yǎng)素的儲量保存在土壤的有機(jī)部分，并通過有機(jī)物質(zhì)的衰變或通過空氣和水釋放給植物。根據(jù)土壤生物的狀態(tài)和衰變周期，土壤陰離子的形式和數(shù)量不斷變化。作為蛋白質(zhì)和碳水化合物的主要組成部分，陰離子的需求量比陽離子營養(yǎng)素的需求量更大。把陰離子想象成大的、軟的、形狀可變的，而陽離子則是小的、硬的、耐用的，這是很有幫助的。

當(dāng)作為可溶性肥料添加到土壤中時，陰離子養(yǎng)分可能會流失，因為它們會揮發(fā)到大氣中，瀝濾掉，或恢復(fù)為更穩(wěn)定、不溶的形式。這些可溶性肥料可能會形成酸，或?qū)ν寥郎镉泻Α．?dāng)用富含有機(jī)物質(zhì)的營養(yǎng)源替代時，它們可以被比作一種上癮：需要更高的劑量來替代以前由土壤生態(tài)系統(tǒng)自然提供的營養(yǎng)。

·氮以其最穩(wěn)定和最豐富的形式自然地趨向氣態(tài)。硝酸鹽形式存在于土壤溶液中，是非常短暫的，每天甚至在一天的不同時間都會大幅波動。盡管植物不能直接利用大氣中的氮，但某些土壤微生物，尤其是生活在豆科植物根部的根瘤菌，能夠從空氣中捕獲氮，并將其轉(zhuǎn)化為生物有用的形式。固氮細(xì)菌和梭狀芽胞桿菌等自由生活的土壤細(xì)菌對固氮作用更為重要。還有一些細(xì)菌將氮從銨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，然后轉(zhuǎn)化為硝酸鹽；自然氮循環(huán)中的每一步對植物營養(yǎng)都至關(guān)重要。

圖5。氮氣循環(huán)。植物不能以氣態(tài)形式利用氮。為了從大氣傳遞到植物（然后傳遞到動物和人），氮必須首先由土壤微生物固定。為了制造合成肥料，大氣中的氮是通過使用大量的天然氣人工固定的。（生產(chǎn)一噸氨需要33000至40000立方英尺的天然氣。）

·碳是植物（和動物）組織的主要成分，比任何礦物質(zhì)都更真實地是植物消耗的“食物”。盡管碳在土壤的有機(jī)部分中含量豐富，但植物幾乎完全從大氣中吸收碳，如二氧化碳。接近地面的二氧化碳濃度可以通過活性腐爛有機(jī)物質(zhì)的存在而顯著富集，這直接刺激植物生長。在溫室中，二氧化碳的缺乏可能是一個問題，必須人工維持空氣循環(huán)。室內(nèi)堆肥堆可以為溫室環(huán)境增加二氧化碳和額外熱量。

圖6。碳循環(huán)。氣態(tài)二氧化碳被植物轉(zhuǎn)化為活組織。碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪被土壤生物分解，從而補充大氣中的二氧化碳。

·磷經(jīng)歷了土壤肥力所有元素中最復(fù)雜的化學(xué)相互作用。由于其與鈣和其他礦物質(zhì)形成不溶性化合物的傾向，它很容易固定在土壤中。在接近中性的pH值下，即使是高度可溶的磷肥也會很快恢復(fù)到與制造它們的“天然”石粉無法區(qū)分的形式。一旦添加到土壤中，固定化的磷就會在那里停留很長時間；許多土壤，特別是中西部的土壤，由于政府鼓勵過度施肥而產(chǎn)生了磷儲量。

表6主要動物營養(yǎng)素

當(dāng)通過有機(jī)物質(zhì)的分解逐漸釋放時，植物最容易獲得磷。它的相對固定性意味著磷在整個土壤中的分布只能通過蚯蚓和其他土壤生物的移動來完成。否則，植物可以通過土壤微生物的活動獲得不溶性土壤磷儲量。

·硫是蛋白質(zhì)和脂肪的重要成分，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用與氮非常相似，對固氮微生物尤為重要。一組特殊的微生物將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為植物利用的硫酸鹽形式。硫缺乏很少是一個問題，特別是在保持足夠的土壤有機(jī)質(zhì)水平的情況下?？諝馕廴疽矊橈L(fēng)土壤的硫含量產(chǎn)生了意想不到的有益影響。隨著高濃度磷酸鹽和硝酸鹽肥料的使用增加，這種肥料缺乏低品位的硫雜質(zhì)。硫通常被用作堿性土壤的養(yǎng)分和酸化劑。

微量營養(yǎng)素

微量營養(yǎng)素是對生物系統(tǒng)正常運行非常少量的重要元素。有時被稱為“微量元素”，其中十幾種已被確定為植物、動物或微生物酶功能所必需的微量元素。大多數(shù)重要的微量營養(yǎng)素，如鐵、鋅、銅和錳，都是陽離子；硼和鉬是最重要的陰離子微量元素。

微量營養(yǎng)素存在于細(xì)胞和土壤中，作為螯合形式的大型復(fù)雜有機(jī)分子的一部分。螯合（讀作“KEE late”）一詞來自希臘語中的“爪”，表示單個營養(yǎng)離子是如何保持在較大分子的中心的。微量營養(yǎng)素之間微妙平衡的相互作用是復(fù)雜的，尚未完全理解。我們知道平衡是至關(guān)重要的；任何微量營養(yǎng)素，如果過量存在，都會成為一種毒藥，而某些有毒元素，如氯，也是必不可少的微量營養(yǎng)素。

因此，微量營養(yǎng)素的天然有機(jī)來源是向土壤提供微量營養(yǎng)素最好的方式：它們以平衡的數(shù)量存在，不易因錯誤或無知而過量施用。當(dāng)以天然螯合形式使用時，多余的微量營養(yǎng)素將被鎖住，防止破壞土壤平衡。土壤腐殖質(zhì)儲備還用于螯合多余的金屬營養(yǎng)素和毒素。除非通過土壤測試診斷出特定的微量營養(yǎng)素缺乏，否則提供充足供應(yīng)的最佳方式是建立有機(jī)物質(zhì)，并使用平衡的礦物質(zhì)來源，如石粉和海藻。有關(guān)微量營養(yǎng)素肥料的更多信息，請參見第4章。

圖7。葉綠素分子說明的螯合作用。

表7一些重要的微量營養(yǎng)素

平衡法案

平衡是理解化學(xué)養(yǎng)分與土壤肥力之間關(guān)系的關(guān)鍵概念。生育不僅需要足夠數(shù)量的營養(yǎng)素，還需要它們以平衡的形式存在。在許多情況下，一種營養(yǎng)素過多會阻礙或干擾另一種營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。磷是典型的例子；它將在低pH下被高濃度的鋅和鐵固定，而在高pH下被過多的鈣固定。當(dāng)鉀和鎂過量存在時，它們都會干擾另一種的可用性。在碳和氮的情況下，過多的碳會刺激土壤微生物生長并吸收所有可用的土壤氮，導(dǎo)致暫時缺乏，直到微生物死亡并將其養(yǎng)分釋放到土壤系統(tǒng)。

表8營養(yǎng)交互作用

陽離子平衡得到了大量的科學(xué)關(guān)注。堿飽和是指除氫或鋁以外的堿陽離子占據(jù)土壤CEC的百分比。

已經(jīng)做出了一些努力來找到“理想的”陽離子平衡或堿飽和比。一位非常有影響力的科學(xué)家是威廉·阿爾布雷希特博士，他于20世紀(jì)40年代在密蘇里大學(xué)進(jìn)行研究。阿爾布雷希特的主要貢獻(xiàn)是指出了鈣作為肥力的主要成分的重要性，認(rèn)為是石灰石中的鈣，而不是其中和酸的能力，使其成為重要的肥料。他還開發(fā)了一個最佳堿飽和比的公式，強調(diào)鈣，許多土壤實驗室都使用鈣來評估礦物平衡。雖然這是一個有用的指導(dǎo)原則，但阿爾布雷希特的比率并不是普遍準(zhǔn)確的，不應(yīng)該僅僅依靠它來確定肥料需求。

陰離子營養(yǎng)素的理想比例是腐殖質(zhì)中通常存在的平衡：100份碳比10份氮比1份磷比1份硫。碳氮比的重要性已在前面描述；然而，氮磷比對植物的營養(yǎng)也很重要，因為氮不足會減緩根系的生長，從而降低它們獲取磷供應(yīng)的能力。微量營養(yǎng)素問題常常是失衡和絕對缺乏的結(jié)果。關(guān)于土壤生態(tài)系統(tǒng)中主要和次要養(yǎng)分之間以前未知的相互作用，新的信息不斷被發(fā)現(xiàn)。這就是為什么土壤化學(xué)的“食譜”方法會讓你陷入困境；最好的營養(yǎng)來源是那些自然平衡的。該圖表將為您提供已知營養(yǎng)相互作用的復(fù)雜性的一些指示。

生物因素：土壤生物群落

允許養(yǎng)分從土壤流向植物的循環(huán)都是相互依存的，只有在構(gòu)成土壤群落的活生物體的幫助下才能進(jìn)行。土壤微生物是礦物儲量和植物生長之間的重要聯(lián)系。動物和人也是這個社區(qū)的一部分。除非為了生活在那里的生物的利益，將它們的廢物送回土壤，否則整個生命維持過程將受到破壞。

從細(xì)菌和真菌到原生動物和線蟲，再到螨蟲、彈簧尾和蚯蚓，土壤生物都執(zhí)行著大量的肥力維持任務(wù)。生態(tài)土壤管理旨在幫助這些生物工作，而不是用簡化的化學(xué)系統(tǒng)為植物提供養(yǎng)分。因為，一旦被過度使用可溶性肥料破壞，恢復(fù)健康的土壤生態(tài)系統(tǒng)可能是一個漫長而昂貴的過程。

土壤居民

微小的植物和動物構(gòu)成了土壤食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。大多數(shù)直接有助于腐殖質(zhì)的形成和有機(jī)物質(zhì)中養(yǎng)分的釋放。事實上，穩(wěn)定的腐殖質(zhì)主要由微生物殘留物組成。在涼爽潮濕的氣候中，真菌和霉菌對腐殖質(zhì)的發(fā)育比細(xì)菌更重要。除了對土壤健康的重要性之外，這些微生物分解者對地球上的所有生命都至關(guān)重要，因為他們幾乎負(fù)責(zé)所有有機(jī)廢物的回收。

其他生物，無論是微觀的還是可見的，都對土壤健康做出了重要貢獻(xiàn)，尤其是蚯蚓。植物根系本身是土壤生態(tài)系統(tǒng)的主要參與者，并對維持它們的環(huán)境產(chǎn)生重大影響。一旦你意識到在每克健康表層土中數(shù)十億的每一小塊土壤中不斷生長、繁殖和死亡的生命形式的數(shù)量和多樣性，拿起一把土就不可能不感到敬畏。每種生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中都發(fā)揮著作用：

·生產(chǎn)者幾乎總是通過光合作用從陽光中獲取能量，從簡單的營養(yǎng)元素中產(chǎn)生碳水化合物和蛋白質(zhì)。包括藍(lán)綠藻在內(nèi)的綠色植物是土壤的生產(chǎn)者。一些被稱為自養(yǎng)生物的特殊細(xì)菌也能夠利用土壤中的二氧化碳和礦物質(zhì)元素合成自己的食物。

·消費者和其他人一樣，他們都依賴綠色植物創(chuàng)造的食物來獲取營養(yǎng)。一級消費者直接食用植物，而二級和三級消費者則以其他消費者為食。所有動物，從簡單的原生動物到人類，以及非光合成植物，如酵母和某些其他真菌，都屬于這一類。

·分解器發(fā)揮關(guān)鍵作用，將基本化學(xué)營養(yǎng)素從消費者帶回生產(chǎn)者。它們都是細(xì)菌或真菌，幾乎只存在于土壤中；微生物分解者占土壤總代謝的60%至80%。如果沒有它們，我們的生活就會陷入停滯，因為我們在自己的廢物中窒息而死。

他們需要什么

如果改善土壤肥力的最可靠途徑是為土壤生命提供最適宜的條件，那么了解土壤生物的基本需求是第一步。成功的堆肥需要同樣的知識：為土壤動物提供充足的食物、空氣和水，并取決于其他環(huán)境因素，如溫度，它們會茁壯成長。

表9土壤有機(jī)物

土壤和堆肥生物都需要相同的食物：碳與氮的平衡比例約為25或30比1的生有機(jī)物。碳水化合物形式的碳實際上是土壤生物的主要食物：它們在攝入大量的碳后會迅速生長，并從土壤系統(tǒng)中清除每一個氮碎片。這就是為什么向土壤中添加大量高碳物質(zhì)會導(dǎo)致植物缺氮的原因。然而，從長遠(yuǎn)來看，碳是所有土壤生物活動的最終燃料，因此對腐殖質(zhì)形成和植物生產(chǎn)力至關(guān)重要。礦物質(zhì)營養(yǎng)素的均衡供應(yīng)對土壤動物也是必不可少的，微量營養(yǎng)素是許多細(xì)菌酶參與其生化轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。平衡的營養(yǎng)素也提供了良好的pH值，盡管不同的生物對酸性或堿性條件更敏感。

空氣對土壤健康也至關(guān)重要，盡管某些細(xì)菌可以在沒有空氣的情況下生存（見方框“細(xì)菌和呼吸”）。事實上，土壤管理中的許多努力都是為了改善土壤通氣性：再多的施肥也無法彌補空氣的不足，因為如果植物根系窒息，就無法充分利用可用的養(yǎng)分。

嚴(yán)格來說，水也是必不可少的，但水并不能排出空氣。理想的生物環(huán)境由附著在每一個土壤顆粒上的一層薄薄的水分組成，其間有大量的空氣循環(huán)。當(dāng)然，雨水和灌溉在增加所需的土壤水分方面起著核心作用，但也需要良好的結(jié)構(gòu)將水分從下層土壤中的儲量向上引導(dǎo)（見圖3）。

盡管溫度對生物活動有關(guān)鍵影響，但每一個特定的土壤群落都在進(jìn)化，以適應(yīng)其環(huán)境中的自然氣候變化。你在調(diào)節(jié)溫度方面的唯一作用可能是通過覆蓋來緩和冬季嚴(yán)寒或夏季炎熱，或者用季節(jié)延長裝置來加熱小區(qū)域。

土壤超級明星

盡管已經(jīng)有許多關(guān)于土壤生物學(xué)的著作，但對土壤中的生物種類及其相互作用的了解極其有限。盡管一些科學(xué)家試圖通過研究土壤的生存種群來進(jìn)行生物測定，以確定土壤的特征和需求，但此類測試仍極其復(fù)雜，難以準(zhǔn)確解釋。

表9總結(jié)了土壤生命形式的主要類型。以下是一些較為熟悉和知名的土壤居民的肖像，按大小排序：

細(xì)菌：細(xì)菌是土壤中數(shù)量最多、種類最多的生物，每克土壤中的細(xì)菌數(shù)量從數(shù)億到三十億不等。在適當(dāng)?shù)臈l件下，他們可以每小時使人口增加一倍。最上面六到八英寸的土壤每英畝可能含有幾百磅到兩噸的活細(xì)菌。

細(xì)菌對空氣的需求各不相同，但最有益的細(xì)菌需要空氣（見方框“細(xì)菌和呼吸”）。如果有足夠的水分和食物，細(xì)菌在70°至100°F（21°至38°C）的溫度和接近中性的pH值下表現(xiàn)最好。充足的鈣是至關(guān)重要的，微量營養(yǎng)素的平衡也是至關(guān)重要的，而微量營養(yǎng)素是細(xì)菌用來執(zhí)行其關(guān)鍵生化任務(wù)的酶所必需的。

不利的條件很少能完全殺死細(xì)菌；它們要么停止生長并形成孢子以等待更好的時間，要么適應(yīng)基因突變迅速傳播到新一代的變化條件。然而，當(dāng)有問題的生物體導(dǎo)致植物疾病時，這種適應(yīng)性會對你不利。如果任何土壤養(yǎng)分供應(yīng)有限，細(xì)菌將首先消耗；然后，植物必須等待參與，直到微生物死亡并分解。

圖8。重要的土壤生物。（蒂莫西·賴斯繪圖）

細(xì)菌實際上壟斷了對高等植物至關(guān)重要的三種基本土壤過程：硝化作用、硫氧化作用和固氮作用。硝化細(xì)菌將蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為植物最易獲得的硝酸鹽。硫氧化過程類似于硝化。固氮細(xì)菌能夠?qū)⒋髿庵械脑氐D(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，并最終將其提供給其他生物——這是人類以高能源成本模仿的過程。它們可能與植物根共生，如根瘤菌科的成員，也可能是自由生活的土壤生物，如固氮菌。

真菌：酵母菌、霉菌和蘑菇都是真菌，只有酵母菌在土壤中很少存在。雖然它們是植物，但不含葉綠素，因此必須依賴其他植物來獲取營養(yǎng)。霉菌可能和土壤中的細(xì)菌一樣多，在通風(fēng)不良、低溫和酸性條件下，霉菌的數(shù)量會超過細(xì)菌，因為它們更容易忍受。盡管許多植物病害是由土壤中的霉菌如鐮刀菌和曲霉菌引起的，但青霉菌家族中的霉菌是眾所周知的疾病防治者。霉菌對腐殖質(zhì)的形成尤其重要，在富含腐殖質(zhì)的酸性森林土壤中占主導(dǎo)地位。

圖9。菌根感染植物根并從巖石顆粒中提取養(yǎng)分。（Timothy Rice繪制）

一個極其重要的真菌群被稱為菌根，一個術(shù)語的意思是“真菌根”。這些蘑菇與許多種類的植物根形成共生關(guān)系，被認(rèn)為對松樹和樺樹等樹木的健康至關(guān)重要。真菌能夠?qū)⑵渌蝗艿臓I養(yǎng)物質(zhì)，尤其是磷，轉(zhuǎn)化為生物形式，進(jìn)而從宿主植物中獲取碳水化合物。眾所周知，許多作物植物都會加入菌根，但它們對生長在貧瘠土壤上的植物最為重要，因為真菌從巖石顆粒中提取養(yǎng)分的能力對宿主植物的營養(yǎng)至關(guān)重要。

放線菌：這些微生物就像細(xì)菌和真菌的雜交體，是繼細(xì)菌之后數(shù)量最多的土壤生物。新耕土壤的特征香氣是由放線菌引起的，放線菌在有機(jī)物分解和腐殖質(zhì)形成中起著關(guān)鍵作用。它們需要充足的空氣和6.0至7.5之間的pH值，但比干燥條件下的細(xì)菌或真菌更耐受。它們對低pH值的耐受性可用于預(yù)防馬鈴薯赤霉病，這是一種由放線菌引起的疾病。糞便中特別富含放線菌，這就是為什么許多人認(rèn)為糞便是制作高質(zhì)量堆肥的必要條件。

藻類：藻類是單細(xì)胞植物，通常含有葉綠素，在土壤中的數(shù)量略少于真菌。藍(lán)綠藻在許多土壤中都很常見，但在水稻栽培中尤為重要，因為它們對高濕度的耐受性和固定大氣氮的能力。所有藻類的生長都受到農(nóng)家肥的極大刺激。

微型動物：微觀土壤動物，包括線蟲、原生動物和輪蟲。線蟲，通常稱為線蟲或線蟲，在大多數(shù)土壤中分布極廣，數(shù)量眾多。

盡管它們通常被認(rèn)為是麻煩的植物害蟲，但最常見的種類有助于分解有機(jī)物或捕食細(xì)菌、藻類或其他土壤動物。一些寄生線蟲被用作土壤害蟲的生物防治劑，如白菜根蛆。原生動物是比細(xì)菌更大的單細(xì)胞動物，通常將它們作為食物來源。輪蟲在潮濕的土壤中很常見，它們通過旋轉(zhuǎn)并將食物顆粒掃進(jìn)嘴里來覓食

蚯蚓和其他大型動物：在眾多在土壤中安家的動物中，從小型蜘蛛到草原犬，蚯蚓是與土壤健康關(guān)系最密切的動物（見方框“高貴的蚯蚓”）。其他小型土壤動物包括螨蟲和蜘蛛、甲蟲、彈尾蟲、蒼蠅、白蟻、螞蟻、蜈蚣和蛞蝓，以及許多蝴蝶和飛蛾的幼蟲。其中許多生物在將有機(jī)物質(zhì)分解成更小的碎片和更簡單的化合物方面發(fā)揮著重要作用；有些是重要的植物害蟲。哺乳動物，如鼴鼠、田鼠、地鼠和其他穴居動物，當(dāng)它們決定你的花椰菜對它們來說很好看時，有時會成為一種麻煩；然而，它們也通過控制害蟲種群、混合土壤和沉積糞便來促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)。

農(nóng)場動物：農(nóng)場動物對土壤肥力的重要性有時被忽視。盡管現(xiàn)代“工廠化養(yǎng)殖”將太多動物集中在小面積，但理想的養(yǎng)殖系統(tǒng)應(yīng)該包括一些動物。除了提供寶貴的糞便外，農(nóng)場動物對許多生態(tài)土壤建設(shè)實踐也很重要：

·土壤建設(shè)輪作需要草皮作物和豆類作物，這些作物通常只有在用作動物飼料時才經(jīng)濟(jì)可行。

·動物通常是在過于潮濕、陡坡或多石無法耕種的土壤上收獲作物（除了樹木）的唯一手段。

·豬和雞可以通過充當(dāng)活旋耕機(jī)，在種植作物之前對一塊地進(jìn)行刮擦和通氣來改善土壤。它們還吃雜草和地面害蟲。

根區(qū)的生活

植物根系本身在土壤生態(tài)中起著重要作用。數(shù)量和種類最多的生物分布在土壤的最上層，靠近空氣、水和食物的新鮮來源。的確，一些生物活動甚至發(fā)生在相當(dāng)深的地方，特別是蚯蚓和其他動物在洞穴中，以及深根植物生長的地方。然而，在植物根周圍的區(qū)域，即根際，土壤中的生物濃度是其他地方的十倍到一百倍。在永久性草皮下發(fā)現(xiàn)的土壤，完全被纖維狀的根團(tuán)滲透，與干凈種植的行作物相比，不可避免地會有更健康、更健壯的微生物種群。

大多數(shù)重要的土壤生物轉(zhuǎn)化發(fā)生在根際，特別是固氮和菌根結(jié)合。生長的根尖的外層被稱為粘液，是一種迷人的物質(zhì)，是根及其周圍微群落的產(chǎn)物。粘液是根分泌的膠狀物質(zhì)，是大量微生物和化學(xué)營養(yǎng)物質(zhì)，將植物直接與土壤生命聯(lián)系起來。

植物根系與其他土壤群落相互作用的一些方式包括：

·根可以通過稱為吸附的過程直接從土壤顆粒上的交換位點吸收陽離子養(yǎng)分，以交換氫（見陽離子交換容量）。

·植物根在呼吸過程中釋放二氧化碳，就像動物一樣。與上述氫氣的釋放一起，這在根際創(chuàng)造了更多的酸性條件，因為二氧化碳溶解在水中時會形成弱酸。這種輕微的酸度有助于使原本不溶的磷和微量營養(yǎng)素更容易獲得。

圖10。根際，約3mm寬的區(qū)域，是土壤、根和微生物相互作用的生物和化學(xué)活性最高的區(qū)域。粘液是一種圍繞在根周圍的膠狀物質(zhì)，既是根-土壤微生物群落的媒介物也是產(chǎn)物。（Timothy Rice繪制）

·根會釋放出某些稱為滲出物的生化化合物，有時會作為植物毒素，即競爭植物物種的化學(xué)抑制劑，這一過程稱為化感作用。例如，冬季黑麥會釋放出抑制沙發(fā)草生長的分泌物。

·生長的根不斷脫落的死亡組織是微生物的絕佳食物。綠肥作物根部的有機(jī)貢獻(xiàn)通常比表面上方的部分更大。

·植物根能夠吸收許多復(fù)雜的有機(jī)化合物，如激素、維生素、抗生素和腐殖質(zhì)部分，以及殺蟲劑和除草劑等有毒物質(zhì)。這是對植物營養(yǎng)素來源（無論是化肥還是堆肥）與植物健康無關(guān)這一論點的重要反駁。

土壤與文明

所有陸地動物，包括人類，都是土壤群落的成員。人類社會無視這一事實，后果自負(fù)：歷史上，土壤肥力一直被浪費，以犧牲子孫后代為代價，讓少數(shù)人立即致富。文化價值觀、倫理、美學(xué)和精神信仰對土壤的處理方式有著深遠(yuǎn)的影響。

不僅農(nóng)場本身，它所屬的社會也必須被視為土壤生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，因為所有人都相互支持和維護(hù)，任何人都不可能獨立存在。例如，如果附近沒有一個規(guī)模龐大的非農(nóng)業(yè)社區(qū)，市場營銷就成了農(nóng)民的問題；然而，太大的非農(nóng)業(yè)社區(qū)施加了將生產(chǎn)性農(nóng)田轉(zhuǎn)化為其他用途的壓力。可以寫一整本書，講述政治和經(jīng)濟(jì)壓力對土壤肥力的影響，尤其是在“第三世界”，農(nóng)民被迫生產(chǎn)出口作物以換取外匯，而不是為家庭提供糧食。

1992年聯(lián)合國地球問題首腦會議承認(rèn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)作為扭轉(zhuǎn)全球環(huán)境退化的一種手段的重要性。執(zhí)行其建議需要廣泛提高公眾意識。政治和社會行動主義比以往任何時候都更清楚地成為土壤管理的重要組成部分。