营养元素的土壤环境
土壤是植物生长的基础，它对植物提供机械支持，提供水分和氧气及必需的营养元素，同时也提供对于植物生长十分重要的化学环境，如适宜的酸碱度、氧化还原电位等。因此，肥沃的土壤应该有良好的土壤物理环境、良好的土壤化学环境及良好的养分环境。当然，土壤的生物环境也很重要，没有良好的微生物环境，有机质就不能分解，也就不能把其中的养分释放出来供植物利用。各种土壤环境都直接或间接地影响养分的有效性。
1.土壤物理环境
土壤由4个部分组成：土壤矿质部分（无机部分），按体积计算占整个表层土体的45%左右；土壤空气（气相），占20%～30%；土壤水分（液相），占20%～30%；土壤有机质，一般占5%以下（不包括有机土壤）。土壤的固相部分共占50%左右，另外的50%左右是空隙，通常为土壤空气和水分占据。对植物生长适宜的水分和空气比例在这50%中最好各占25%，但这一比例变化很大，主要受气候（雨量）及耕作的影响。上述4个部分也可分为三相（固相、液相和气相）。底土的三相比和表土略有区别，主要是底土有机质含量较低，总的空隙量较少，而且主要是小空隙。
土壤矿质部分（即无机部分）可以按颗粒大小细分为砂、粉砂和黏粒3种颗粒，不同大小土壤颗粒的基本性质见表6-13。
不同颗粒养分含量也不相同，同一土壤的砂粒中，磷、钾、钙含量都是最低的，而黏粒中的这些养分的含量却很高，粉砂居中。所以，猕猴桃在沙土中时，前期发育较快，在黏土中栽培时，随着根系的深入，养分的后劲充足。
表6-13 土壤颗粒和比表面积
土壤水分就是土壤中的溶液。土壤溶液中含有各种无机离子和一些有机态的可溶物质。土壤水分既是供应作物水分的来源，也是供应养分的直接来源。从土壤物理性能来说，土壤水分的性质即田间持水量和土壤水分的有效性。
在雨后或灌溉时，土壤水分饱和，一些水分将在重力的作用下下降，待下降基本停止后，这时的土壤含水量为田间持水量。这时，土壤中大空隙中的水分基本排出而为空气所占据，而小空隙或毛管孔隙却仍然充满着水。这时土壤水分的张力为0.01～0.03MPa。水分在土壤中的运动主要决定于水的自由能，总是从自由能高的区域向低的区域运动。如果土壤中水饱和时自由能较高，而干土中水的自由能较低，于是水分自动从湿土向干土运动。
土壤水分对植物的有效性与水的自由能有关。水分自由能可用水分张力来表示，张力越大，自由能越低。在有重力水的情况下（土壤水分过于饱和），植物会受到侵害而无法利用这些水分；而在达到萎蔫系数时，水分自由能很低（土壤水分张力过大，约为1.5MPa），植物也无法利用。通常认为在田间持水量到萎蔫系数之间的土壤水分是对植物有效的水分。植物不只是被动地吸收水分，也靠根系的伸展不断吸取水分。一般来说，根系直接接触到的土壤面积只占整个土体面积的1%左右。
土壤水分、土壤肥力与植物之间互相影响。肥沃的土壤可以提高植物对水分的利用效率，可以提高植物的抗旱能力，可促进根系向深处伸展。植物需要的磷、钾等有80%～90%是靠扩散作用通过土粒表面的水膜到达根系而被吸收利用的。在土壤水分不足时，水膜太薄，增加了养分扩散的距离，从而使通过扩散而到达根面的磷、钾养分数量减少。在肥沃的土壤中，土壤溶液中磷、钾的含量较高，在扩散到达根系同量水分的条件下，可以增加养分到达根面的数量。当土壤中水分张力增加时，根的伸长、根的直径和根毛数都会减少。同时，细胞中穿过细胞膜的载体和磷酸化作用都将减少，而这些因素都是植物吸收养分的必需条件。土壤肥沃可以减少作物的需水量，如充分供应钾肥，可使叶片的气孔关闭，从而会减少水分因蒸腾作用而产生的损失。肥沃土壤上的植物生长比较茂盛，由于对地表具有较强的覆盖作用而减少了地面水分的蒸发，同时，由于根系较发达，还能减少水土流失。
2.土壤化学环境
在土壤的化学环境中，与植物生长和营养有关的主要因子是土壤的离子交换性能、土壤的酸碱度及土壤的盐分状况等。
（1）土壤的交换性能 土壤的交换性能包括土壤的阳离子交换性能和土壤的阴离子交换性能。这两种性能都是土壤中的电荷所引起的。阳离子交换性能是由于土壤带有负电荷而吸引阳离子，阴离子交换性能是由于土壤中带有正电荷而吸引阴离子。由于土壤黏粒表面存在负电荷，因此就会吸引带有正电荷的各种离子，这些被吸引的阳离子，可以被其他阳离子交换出来，所以称为交换性阳离子，土壤阳离子交换量与土壤负电荷总量相等。
土壤阳离子交换性能能把大量的阳离子养分（Ca2+、Mg2+、K+、NH4+等）保蓄起来，使其免遭淋失，被保蓄起来的阳离子养分不像土壤吸附的磷酸根离子那样随着时间的延长而有效性下降，而是能长期地保持其对植物的有效性。这些交换性离子可以被根系或微生物分泌的氢离子和其他阳离子交换而进入到土壤溶液中，供植物吸收利用。交换性阳离子一般需要被交换并进入到土壤溶液中以后才能被植物吸收利用。一种阳离子的饱和度越高，也就越容易被交换出来，并被植物吸收利用，相反，饱和度越低，被交换出来的难度就越大。阳离子的组成也影响植物吸收土壤中的阳离子。比如当土壤中含有大量的交换性钙时，就会影响到作物对交换性钾和交换性镁的吸收等。同理，如果土壤中含有大量的交换性钾，则会影响到对交换性镁的吸收利用。
（2）土壤的酸碱度环境 土壤的酸碱度也称土壤pH，指土壤溶液中H+的浓度（mol/L）的负对数。通常生产中所测出的土壤pH是用2.5∶1的水土比浸提后所测定出的。在酸性土壤中一般采用1mol/L的KCl浸提。多数植物必需的营养元素有效性都与土壤的酸碱度有关。例如，土壤中的磷酸盐在pH小于6.5时，其有效性因为磷酸铁、磷酸铝的出现而降低；当pH大于7时，则因形成磷酸钙，植物难以吸收利用；土壤的pH在6.5～7.0之间时，土壤对磷的固定最少，对植物的有效性也就最大。多数微量元素（如Fe、Mn、Cu、Zn等）的有效性随着pH的升高而下降，只有Mo相反，它的有效性随pH的升高而上升。
【提示】 猕猴桃喜欢偏酸性的土壤，我国主产区关中的土壤大部分偏碱性，栽培过程中一直要注意设法尽量使土壤酸化。
土壤中的细菌（硝化细菌、固氮菌、纤维分解细菌等）和放线菌适宜于pH为中性和微碱性的土壤环境，在此条件下，它们的活动较为旺盛，土壤的有机质分解快，固氮作用强，土壤的有效氮供应好。而在pH小于5.5的强酸性土壤中，它们的活性急剧下降，此时土壤中的真菌活动占有较大优势，土壤中的氮素供应不足，还有可能出现亚硝态氮的积累。此外，由于土壤中的酸性过强，作物会因铝、锰的大量出现而产生毒害症状。耕作会影响土壤酸碱度，例如施入氯化铵（NH4Cl）、硫酸铵[（NH4）2SO4]等生理酸性肥料后，其阳离子被植物吸收利用，而其阴离子残留在土壤中，造成这种肥料的H+在土壤中的积累，从而导致土壤pH降低；施入NaNO3等生理碱性肥料后，其阴离子被植物吸收利用，而其阳离子残留在土壤中，造成这种肥料的OH-在土壤中的积累，从而导致土壤pH升高；施入硝酸铵（NH4NO3）等生理中性肥料后，其阳离子和阴离子在土壤中能被植物均衡地吸收利用，而基本不会对土壤的酸碱度造成大的影响。表6-14为常见化肥的主要成分和性质。
表6-14 常见化肥的主要成分和性质
（续）
一般来讲，施肥对土壤酸碱度的影响主要是化学氮肥的影响较大。磷肥虽然在短时间内可以对土壤pH造成一定的影响，但一般不会产生长期影响。但长期施用钙镁磷肥或磷矿粉时，可能会对土壤pH有一定的影响。另外，环境污染或者灌溉也会使土壤中的pH发生变化。
（3）土壤有机质 土壤有机质是土壤中营养元素的源泉，调节着土壤的营养状况，影响着土壤的水、肥、气、热各种性状，参与植物的生理过程和生物化学过程，并具有对植物产生刺激和抑制作用的特殊能力。
有机质是氮、磷、硫和大部分微量元素的贮存库，这些养分的有机形态不断矿化，源源不断地供应植物吸收的养分，增加土壤阳离子交换量，不少土壤的阳离子交换量中有20%～70%来自土壤有机质。有机质还是土壤微生物活动的主要能量来源，是微生物的食物，有了微生物的活动，有机质才能分解矿化。有机质可以改善土壤结构，土壤结构的主要部分是有机和无机复合体的团粒结构，它是以有机质的胶结物质把细小的土粒结合在一起，而形成疏松的结构，良好的结构是肥沃土壤的重要标志之一，它使土壤水分状况和通透性保持良好。有机质可提高土壤水分的保蓄能力，可以吸收为其本身重量20倍的水分，这样可以增强作物抗旱能力，提高养分有效性。土壤有机质还可以和Cu2+、Mn2+、Zn2+等多价阳离子形成配位复合体，从而有利于这些土壤微量元素有效性的保持。有机质也能提高植物对酸碱度的缓冲能力，从而可以减轻植物被一些不良因素危害的程度。土壤有机质分解产生的有机酸还可溶解土壤中的磷和某些微量元素，增加它们的有效性。