土壤是植物赖以生存的基础，是农业生产所必需的重要资源。在植物的整个生长发育过程中，对植物生长的影响，除了光照以外，可以看作是土壤各生态因子的综合作用。土壤环境条件对植物生长影响的重要性是显而易见的，但在土壤中养分条件却更为重要。土壤与肥料是农业生产中相辅相成的两种重要因素，调节土壤环境和合理施肥是农业生产的两大重要措施。
一、土壤与土壤肥力
土壤
土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结层。土壤由固体、液体和气体三相物质所组成，农业生产中要适当调节土壤中三相物质的组成比例，以满足植物正常生长发育的需求。
土壤肥力是指土壤能够经常不断地供给和协调植物正常生长发育所需要养分、水分、空气和热量的能力。土壤之所以能够生长植物是因为土壤具有四大肥力因素，即土壤能为植物提供养分、水分、空气和热量。
土壤肥力因素的相互关联性
土壤肥力的各要素并不是孤立的，而是相互联系相互制约的。如土壤孔隙中存在着水分和空气，在孔隙度不变的情况下，水分含量的增加会使空气数量减少，土壤通气性降低。同时因为水的热容量较大，也会使土壤温度下降，影响土壤中养分的转化。而土壤温度较高，水分蒸发的速度较快，水分含量降低，土壤矿质化速度加快，养分不易在土壤中储存。
土壤肥力因素的动态性
土壤肥力总是在不断的变化中。土壤的水、肥、气、热各因素总是存在着昼夜变化和季节变化。这就要求在进行植物栽培时，要对土壤的肥力因素进行适当的调整，以满足植物正常生长发育的需求。
土壤肥力的生态相对性土壤肥力的高低只是针对某一种植物而言的,并不是对所有植物来说的。任何一种植物相对于土壤来说都有自己的生态特性，也就是说对土壤的水、肥、气、热状况及其他生活条件都有一定的适应范围，当土壤条件能够满足或接近于这个范围，植物才能很好的生长发育。因此在栽培植物时要根据土壤的条件和植物生长要求来合理的安排。
土壤有机质
土壤有机质是土壤的重要组成部分，是土壤肥力的物质基础。土壤有机质的来源及类型动物、植物、微生物的残体和有机肥料是土壤有机质的基本来源。自然界每年进入土壤中的有机质的数量是有限的，人类生产活动所增加的土壤有机质数量是最重要的。农业生产中，向土壤中增施有机肥料，使土壤有机质的成分、数量受到深刻的影响。
土壤有机质的组成：糖类、有机酸、醛、醇、酮类以及相近的化合物。糖类包括单糖、双糖和多糖三大类，如葡萄糖、蔗糖和淀粉等。酸类有葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、草酸等;另外还有一些乙醛、乙醇和丙酮等。纤维素和半纤维素。半纤维素在酸和碱的稀溶液处理下，易于水解，纤维素则在较强的酸和碱的处理下，才可以水解。
它们均能被微生物所分解。木质素。木质素是复杂的有机化合物，是木质纤维的主要成分，比较稳定，不易被细菌和化学物质分解，但可被真菌、放线菌所分解。脂肪、蜡质、树脂和单宁等。不溶于水而溶于醇、醚及苯中，是十分复杂的化合物，在土壤中除脂肪分解较快外，一般都很难彻底分解。
含氮化合物。含氮化合物很容易被微生物所分解。生物体中主要的含氮物质为蛋白质，各种蛋白质经过水解以后，一般可产生许多种不同的氨基酸，还含有S、P和Fe等植物营养元素等。灰分物质,植物残留体燃烧后所留下的灰称为灰分物质。
土壤有机质的作用：
提供植物需要的各种养分。土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且含有植物和微生物所需要的各种营养元素。
随着有机质的矿质化作用，其中的养分都成为矿质盐类(如铵盐、硫酸盐、磷酸盐等)，以一定的速率不断地释放出来，供植物和微生物利用。增强土壤的保水保肥能力和缓冲性。腐殖质疏松多孔，是亲水胶体，能吸持大量水分，提高土壤的保水能力。
改善土壤的物理性质。腐殖质在土壤中主要以胶膜形式包被在矿质土粒外表，使砂土变紧，黏土变松，土壤的保水、透水性以及通气性都有所改善。促进土壤微生物的活动。
土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质，且腐殖质能调节土壤的酸碱反应，促进土壤结构等物理性质的改善，使之有利于微生物的活动，这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。
促进植物的生理活性。腐殖酸在一定浓度下可促进植物的生理活性。减少农药和重金属的污染。腐殖质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染的毒性。
二、土壤的理化性质及其肥力特点
土壤的物理性质
土壤的物理性质包括土壤质地、土壤孔隙、土壤结构、土壤耕性等，不同质地、孔隙、结构对土壤肥力有着重要影响，特别是团粒结构对形成肥沃土壤具有重要意义。土壤质地一般分为砂土、壤土和黏土三大类。质地是土壤的一种十分稳定的自然属性，反映母质来源及成土过程某些特征，对肥力有很大影响，因而在制定土壤利用规划、确定施肥用量及种类、进行土壤改良和管理时必须重视其质地特点。
不同质地土壤的肥力特点：
砂质土。砂质土含砂粒多,黏粒少,粒间多为大孔隙，土壤通透性良好，透水排水快，但缺乏毛管孔隙，土壤持水量小，蓄水保水抗旱能力差。砂质土水少气多，土温变幅大。施肥时应多施未腐熟的有机肥，化肥施用则宜少量多次。在作物种植上宜选种耐瘠、耐旱、生长期短、早熟的作物，以及块根、块茎和蔬菜类作物。
黏质土。黏质土含砂粒少，黏粒多，毛管孔隙特别发达，大孔隙少，透水通气性差，排水不良，不耐涝。此类土壤宜施用腐熟的有机肥，化肥次用量可比砂质土多。黏质土壤胀缩性强，干时田面开大裂、深裂，易扯伤根系。适宜种植粮食作物以及果、桑、茶等多年生的深根植物。
壤质土。壤质土由于所含砂粒、黏粒比例较适宜，它兼有砂土类和黏土类土壤的肥力优点，既有砂质土的良好通透性和耕性，发小苗等优点，又有黏土对水分、养分的保蓄性，肥效稳而长等优点，适种范围广，是农业生产较为理想的土壤质地。
团粒结构是由有机和无机胶体经多次相互团聚而成，腐殖质及养分质量分数较高，因团粒间大孔隙中经常充满空气，使团粒表面处于好气状态，因而有机质矿化过程快，养分转化迅速，成为植物营养重要来源(供肥性好);而团粒内部因水多气少，则呈嫌气状态，故有机质分解缓慢，利于养分贮藏(保肥性好)，并因养分由外向内逐渐释放保证了持续、稳定的供肥，使每一个团粒成为一个“小肥料库”。
土壤的化学性质
土壤的主要化学性质包括土壤胶体、土壤保肥性和供肥性、土壤的酸碱性及缓冲性、土壤的氧化还原反应等，它是组成土壤的物质在土壤溶液和土壤胶体表面的化学反应及与此相关的养分吸收和保蓄过程。只有掌握土壤化学性质及其变化规律，才能正确地进行农业生产。
三、土壤养分及其调节
土壤养分的种类
植物正常生长需要的营养元素大约有20多种，但必需的营养元素只有16种。
大量元素：植物需要量较大的营养元素，通常有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)等6种营养元素。其中C、H、0约占植物的90%以上，为最基本的营养元素，它们来自于空气的水，主要是经过绿色植物的光合作用而形成的碳水化合物，不属于土壤养分。N、P、K三种营养元素来源于土壤，它们是土壤养分的核心，被称为植物营养“三要素”和肥料“三要素”。
中量元素：土壤中钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)三种营养元素，与N、P、K相比，植物需要的相对数量较少，需要量属中等，人们称之为中量元素。
微量元素：土壤养分中除上述6种营养元素外，通常有铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)和氯(CI)等7种元素。这些营养元素尽管植物需要的数量较少，但对植物的生理功能和其他营养元素具有同等和不可代替的作用，也是植物必需的营养元素，因此将它们称为微量元素。
土壤养分的来源
(1)来源于岩石矿物中的养分。
(2)来源于有机质的养分。
(3)其他来源，如生物固氮、大气降水、人工施肥与灌溉等。
土壤养分的形态
土壤中养分存在的形态对植物养分的吸收是非常重要的。按照养分的溶解性及有效性划分，一般可将土壤中的养分划分为四种形态:
水溶态养分。能直接溶于土壤水溶液中的养分，主要是以离子形式存在。其次是少部分的分子量较小、结构简单的有机化合物，如:葡萄糖、氨基酸、尿素、磷脂等。交换态养分。当土壤胶体吸附的离子被土壤溶液中的离子交换到土壤溶液中，就能够被植物吸收利用，被吸附到土壤胶体表面的离子称为交换态养分。
固定态(缓效态)养分。土壤矿物中或黏土矿物固定的养分，在一定条件下可释放到土壤中，这类养分为固定态或缓效态养分。难溶性养分。不溶于水，也不能被植物所利用的养分称为难溶性养分。
这部分养分是土壤中主要养分存在形态，约占土壤养分含量的90%以上，它们需要经过缓慢的风化和分解作用才能释放到土壤中。土壤中各种养分存在的形态可以相互转化，如水溶态养分能被胶体吸附转化为交换态养分;有机难溶性养分在微生物分解后转化为水溶态养分。
土壤养分的消耗
进入土壤中的养分，在土壤中以各种方式消耗：植物吸收。随着植物个体的生长发育，植物从土壤中吸收的养分会逐渐增加，不同植物消耗土壤养分的数量也有很大差异。当土壤中养分被植物收获物带走后，就要及时补充，以维持土壤养分的平衡。
雨水淋失。在土壤中含有大量可溶性的养分，这些养分溶于水后，往往随着水分的运动而移动，水分进入地下后会将养分带到下层，甚至进入地下水中，结果使养分从表层土壤中被淋失掉。气态逸出。在土壤养分转化过程中，有时会形成气体而从土壤中溢出，这也是土壤养分消耗的一个重要途径。土壤侵蚀流失。在坡度较大的地方，强降雨时很容易形成地表径流和侧向径流，也会使土壤养分随之流失。
土壤养分的调节
合理施肥，调节土壤养分。合理施肥一般要求有机肥料与化学肥料、生物肥料的配合施用。施用化肥能够直接增加土壤中的有效养分，满足植物对养分的需求。有机肥除直接增加养分外，还有改良土壤、培肥地力的重要作用，并对水、气热状况及其协调有重要影响。
同时有机肥料能够增加土壤胶体，提高土壤保肥供肥能力，对土壤段碱性变化有较强的缓冲能力，也能促进土壤微生物活性，刺激植物生长，消除衣药残毒和重金属污染等。保护凋落物层，维持养分循环。
植物每年有大量凋落物回落到土壤中，凋落物分解后又重新释放出各种有效养分，供植物再次吸收利用。因此生产中采取相应的技术措施，保护凋落物层，以增加土壤有机质的含量。
合理轮作，协调土壤养分。不同植物对养分的种类和数量要求不同，它们的根系深度和吸收养分的能力也各不相同，合理轮作能起到相互补充，协调利用养分的效果。
四、肥料及其种类
德国化学家李比希提出的“植物矿质营养学说”和“养分归还学说”，认为植物的营养主要依赖于土壤中经岩石风化所产生及土壤有机质经分解后所产生的矿物质养分，但经过植物生长发育过程中的不断消耗，使土壤中的养分物质逐渐减少，只有不断向土壤中归还和供给矿质养分，才能维持土壤的肥力状况。虽然李比希所提出的观点具有一定的片面性，但对肥料的产生和发展具有一定的指导和促进作用。
肥料是指在植物生产过程中能够为植物直接或间接提供养分的物料。按照肥料的作用可将肥料分为直接肥料和间接肥料。直接肥料首先是用来满足植物生长中所需要的养分，间接肥料是指优先用于土壤物理性质和化学性质的改良。
按照肥料的不同性质和不同特点来划分肥料的种类：
化学肥料，又称为无机肥料，是用物理和化学方法生产的肥料。
有机肥料，是指含有大量有机物质的肥料，主要来源于动植物的有机残体、生活垃圾等经过处理以后而形成的肥料，如人粪尿、家畜粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、绿肥等。
生物肥料，又称菌肥。是由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料，主要有根瘤菌剂、磷细闲剂、复合菌剂等，是一种间接肥料。
