1. 構成土壤的物質

構成土壤的不只是土， 還包括空氣、水,、有機物,、礦物質等。土壤的構成要素如下圖所示,。以容積來看,，水和空氣占了一半以上。土壤中大部分的固體都是黏土礦物等,，但也包含少量的有機物（腐殖質和微生物）,。 

土壤的組成

固體部分，主要是石英或長石等原生礦物以及這些礦物風化后所形成的黏土等無機部分,。黏土的周圍有氮,、磷酸、鉀等肥料成分,，以及游離鐵,、鋁等游離氧化物。黏土礦物主要是以腐殖質等有機物為媒介制造團粒的,。團粒的孔隙和礦物的大小縫隙中都含有空氣和水,，同時還棲息著微生物或植物的根等生物。  這些影響土壤性質的物質彼此交錯,，復雜得無法單純以圖示表示 ,。

構成土壤的無機物

構成土壤的有機物

2. 土壤的三相

土壤的母材--巖石雖重，但土壤卻很輕,；巖石無法含水,，但土壤卻可以。這是因為土壤是以微小的礦物粒子構成,。土壤中有很多空隙,，這些空隙中大多充滿了空氣和水。將構成土壤的黏土等礦物稱為固相,，水分稱為液相,，空氣稱為氣相，此三者的容積比就是“土壤三相”,，是顯示土壤物理性的重要指標,。

土壤三相示意圖

土壤三相的模式如上圖所示。土壤三相的比例,，對土壤的硬度,、透水性與保水性有著極大的影響。 一般認為,，最適合作物生長的比例,，是固相占45~55%,，液相和氣相各占20~30%。

此外,，隨著土地利用方式的不同,，土壤三相的差異也很大。在旱田中氣相率較高,，在水田則較低,。

固相由無機成分和有機成分所構成。無機成分包括以硅酸,、硅酸鹽,、鐵和鋁的氧化物貨氫氧化物所組成的土壤顆粒，顆粒的大小不一,。有機成分則是由新鮮的有機物與腐殖質構成,。

液相不只是提供作物的水源，還能以離子的形態(tài)幫助作物的根吸收肥料成分,。

土壤中有許多大小不同的孔隙,，這些孔隙里含有水分，但是作物無法吸收被鎖在細微孔隙中的水分,。

氣象扮演著提供作物根部氧氣的重要角色,。除此之外，也和土壤的氧化,、還原有著密切的關系,，假如氣相過少，土壤就會出現厭氧狀態(tài),，造成甲烷的產生,。

下面舉例說明幾種土壤的三相比例：

黑火山土，特征是連底土的固相都很少,，液相最多,，是質地柔軟，水分含量高的土壤,。

砂丘土則固相較多，液相較少,，由此可知那里是水分含量低的沙地,，透氣性好。

位于低地的沖積土,，是因為河川泛濫而生成的土壤,，地下水位高，因此氣相較少,。

位于高臺的洪積土則是固相率較高的土壤,。

3. 土壤團粒

適合栽培作物的土壤,，必須能夠適度蓄積雨水，同時擁有良好的排水功能,。另外,，還必須充分供給根部氧氣以及溶于水中的肥料成分。為了達到這些目的,，土壤必須有適當的空隙（縫隙）,，因此我們必須讓土壤的 “團粒構造” 更加發(fā)達才好。

所謂的團粒構造,，就是土壤顆粒結合后的集合體,，再繼續(xù)結合所形成的集合體。團粒有的像蚯蚓糞便一樣大,，有的則小到肉眼無法辨識,。

我們來看看團粒是如何形成的:

土壤團粒形成模式

土壤顆粒（黏土）是儲藏肥料養(yǎng)分的倉庫，一般帶有負電,，因此土壤顆粒會彼此相斥,，不會結合。

不過,，由于構成土壤顆粒的鐵和鋁等帶有正電,，可以成為腐殖質、植物根,、微生物所排出的代謝產物（有機物）的媒介,，讓土壤顆粒結合。有時微生物身體上的黏性物質也會扮演黏著劑的角色,，直接讓土壤顆粒結合,。

藉由有機物力量結合的土壤顆粒，稱為 “有機,、無機復合體”,， 這些復合體結合之后，便能形成微團粒（單次結合團粒）,。微團粒會繼續(xù)與堆肥這種大型有機物或者霉菌這種大型微生物結合,，形成粗團粒（二次結合團粒）。 一旦有機,、無機復合體結合成強韌的團粒,，便能形成耐水性團粒，即使水分滲入也不會崩塌,。

上述的復雜過程,，都會在蚯蚓的體內進行；蚯蚓能將攝取的土壤變成團粒,，再以糞便的形態(tài)排出,。

團粒的特征 -- 富含大大小小的空隙

土壤團?；螅寥赖目障毒蜁黾?，不但透氣性和排水性提升,，更能讓水分留在細微的空隙間，以提高含水量,。 

下圖是土壤顆粒排列的模型,。假設土壤顆粒的大小相同，那么在縱向,、橫向排列整齊（矩陣）的狀態(tài)下,，可計算出空隙有48%；若是交互斜向排列,，空隙約有26%,；但是形成團粒構造后，空隙便有60%以上,。若是更復雜的二次結合團粒,，空隙能高達80%以上。

此外,， 不只是空隙的數量,，在矩陣或斜向排列時，空隙的大小都是一致的,，可是一旦團粒發(fā)達,， 便會產生大小不同的空隙。水分的親和力會隨著空隙的大小不同而不同,。形成排水性與保水性都良好的土壤,。