7 地球土壤的奥秘

时空记录

地点：未来学院火星研究基地

天气：晴 22℃

开启课堂

又是一个星期六的早晨，小凯带着胖球来到了未来学院火星研究基地，同学们坐在多功能全息影像教室中等待着高博士的到来。

高博士一来到教室就将 20 名训练营的小伙伴们分成 5个小组，小凯和小丽、小羽还有小玲分到了一组，小凯和小丽是同班的同学，他们早就熟悉了，所以小凯显得非常高兴，反而胖球有点闷闷不乐，因为小丽随身携带的机器人“美美”看起来比他更小巧、更灵活，当然最关键还是因为美美外观更漂亮。

“今天会研究什么啊”，大家叽叽喳喳地小声议论起来。

“咳咳，大家请看面前的烧杯，知道里面装的是什么吗？”高博士翘起他的大胡子，声音略微高扬地说。

只见机器人“美美”快速地用一束光扫描了烧杯，然后告诉小丽是“土壤”，小丽赶紧举手高声说：“是土壤。”而此时的胖球因为没有美美扫描的速度快，已经有点生气啦。

“嗯，回答很快嘛！那你知道土壤的作用吗？”高博士望着小丽。

小丽继续说：“如果地球没有土壤，植物就无法获取养分，那么其他的生物都会受到影响，因此土壤是地球最重要的宝藏。”

“那谁知道土壤里面含有哪些成分？”高博士又一次提问。

胖球怕又被美美抢了先，赶紧搜索起来，然后迅速把资料传给了小凯。小凯流利地答道：“土壤由岩石风化而成的矿物质，动植物、微生物残体腐解产生的有机质，土壤生物，空气，氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物等；液体物质主要指土壤水分；气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体，它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。”

“在自然界中”，小凯说完胖球给他的资料内容后又补充了一些自己的看法，“一般情况下，植物吸收的氮中有 30%~60%、磷中50%~70%、钾中 40%~60%是来自土壤，可见土壤成分对植物生长的重要作用。”

“小凯回答得太好了”，高博士非常赞许小凯的探究精神，他对小凯竖起了大拇指，小营员们也向小凯投来了赞许的目光。胖球也因为扳回了一局而显得有点得意洋洋，它向美美眨了眨眼睛，想要炫耀一番，但似乎美美并不在意，表现得无动于衷。

科学情报

知识要点

《淮南子·说林训》：“土壤布在田，能者以为富”。自古以来，土地就是老百姓赖以生存的基础，有了土地就可以进行种植，农作物给了人们存活的物质保障。

土壤中的元素组成：氧、硅、铝、铁、钙、镁、钛、钾、磷、硫。

其中，微生物是土壤重要的组成部分，对于农作物生长有重要作用。可以说土壤越肥沃，微生物就越多。

那么什么是微生物呢？

顾名思义，微生物就是“微小的生物”，其个体微小，用肉眼看不清甚至看不见，一般以微米或毫微米来度量，需要用显微镜才能看见。严格意义上微生物包括细菌、古菌、真菌、病毒、原生动物和显微藻类等。微生物是生物大家族中重要的分解代谢类群，如果缺少了它们，地球上生物圈的物质能量循环将中断，地球上的生命将难以繁衍生息。

地球表面遍布微生物，河流、湖泊、海洋、空气、岩石、土壤、植物、动物，甚至人体都有大量的微生物。

在我们的生活中也处处存在微生物，比如发面的酵母、腐败的牛奶、发霉的面包等都有微生物起作用。

同样的，土壤中也存在着大量的微生物。据估算 1 克土壤中有几亿到几百亿个微生物，其种类和数量随成土环境和土层深度的变化而变化。

大部分的微生物对作物生长发育有益，它们在土壤中进行着氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程，对土壤的形成、发育、物质循环和肥力演变等均有重要作用。

实验基地

土壤透水性

材料

3 个塑料瓶、纱布、细线、剪刀、沙子、黏土、盆栽土、标签、记号笔、量筒、水。

步骤

①把 3个塑料瓶从中间剪开，上半部分的瓶口用纱布裹好，然后倒置放入下部。

②给三个瓶子上分别贴上沙子、黏土、盆栽土的标签。

③分别加入同样多的沙子、黏土、盆栽土。

④倒入同样多的水。

⑤观察水渗出的速度。

现象

沙子渗水最快，透水性最好，黏土渗水最慢，透水性最差，盆栽土适中。