土壤顯色學（轉）

土壤顯色學工作坊重點筆記整理 (自然科學科普長文)https://www.facebook.com/605650526/posts/10164809279680527/

 

🌲What 勤美學 森大工作坊：地下經濟－土壤顯色學 第一章

🌲Who 為我們邀請到長期以土壤為戀愛對象的兩位天王跨界夢幻組合 一位是土壤自然科學界的代表人物 許正一教授 比台灣黑熊還稀有的保育類動物 最接地氣的男子 台大農化系教授 土壤學專家及國際著作作者 另一位是土壤美術界的代表人物 洪皓倫老師 台灣大地原色創辦人 天然泥石礦料藝術家

🌲Why 台灣60%面積是森林 但我們卻對森林並不熟悉 我們身上的營養元素95%來自於土壤 但我們卻與養育我們的土地越來越疏離 森大的用心是希望 無論是花草 植物 香氣 花藝 美術 食物 手作....每個人都能從透過不同系列課程讓找到自己最有興趣的切入點來親近大自然 透過跨界的專家對話交流碰撞出想像不到的可能性

🌲Where 台大的核心 土壤博物館 NTU soil Museum 台北市都市之肺 大安森林公園 勤美璞真內的森大青鳥 標題：給土壤顏色瞧瞧 主講人 許正一教授 重點筆記

🪴 土壤形成條件非常的錯綜複雜是五元一次方的綜合體 (五元為：岩石 地形 氣候 生物 (動植物及人為管理) 及時間 ) 其影響範圍攸關萬物的命運 (孕育萬物的衣食父母 植物生長與動物棲息 水源供應與過濾 讓人有建築可居及道路可移動 為地球換氣養份轉化循環) 層面相當廣泛 而這次學習主題將會聚焦在土壤的顏色上 許正一教授會帶大家用望聞問(切都還不用)的方式了解為什麼土壤有這些顏色？土壤中有哪些染色劑？及這些顏色代表的意義？

🪴 台灣研究土壤唯二的兩個學術研究中心 位於台中霧峰的農業試驗所中的台灣土壤陳列館 位於台大校園內的台灣土壤博物館 其珍貴之處是因館內保存100種以上從台灣各地野外現場原封不動採回的原生表本 可以讓我們在短時間內神遊整個台灣的土壤

🪴 蓬萊米 1921年由日本稻作專家磯永吉與末永仁在陽明山竹子湖試種改良成功 其研究室就在台大校園內 台大校園可說是核心中的核心 🪴 水庫周邊土壤類型氣候等會影響水庫的水質 例如翡翠水庫周邊土壤因不易風化而水質不易含鈣與鎂 故水質清澈乾淨 屬於軟水 口感佳

🪴 土地不等於土壤 土壤是土地的元素 是岩石風化而來的母質 影響著植物 食物 水 土地特性與跟當地的習慣活動文化而產生風土民情 但土壤在地形氣候時間動植物的影響下改變

🪴 土壤不是表面能抓起的一把土 土是鬆軟立體也富含不同昆蟲生物 是獨立生命體 (土壤體) 要了解土壤就要了解全貌 要剖開內在從頭到腳的認識 透過土壤的特徵來分門別類 土壤厚度之於地球猶如郵票之於足球表面上 台灣的土壤薄可低於30公分厚可至5公尺

🪴 土壤有年齡及型態特徵 單顆風化的岩石最年輕 石頭多 厚層沙土 土壤在紅化過程中也是老化 氧化鐵會有越來越多的現象(例外 有機質很多 火山灰黑)

🪴 透過生物指標了解土壤 蚯蚓很怕酸 若蚯蚓又多又大表示土壤中性 沒有蚯蚓就表示土壤酸化

🪴透過顏色指標了解土壤 土壤顏色很多(紅 黃 棕 黑 灰 等) 國際上會用孟式色帖(Munsell color chart )為顏色辨認標準 縱軸為色質 橫軸為色度 土壤染色劑

🪴 黑灰色 1. 有機質 腐植質 土壤顏色越深越黑 屬於肥沃適合耕作的土 2. 水文狀態(排水好壞)水份多土壤顏色會深暗 也是間接影響氧化還原的原因 3. 鐵跟錳的影響 氧化錳是黑色 但因為地球上錳含量不及鐵的千分之一以下 雖然也是黑色但量太小而不足扮演使土壤變黑的主角 黑色有幾種(系統分類的名字) 有機質的表土 火山灰土(全台灣只有陽明山有 火山噴發) 黑沃土 池上 富里 跟原來母岩有關係 土壤如果很年輕的話會保有跟母親一樣的膚色 黑色 多半是玄武岩 澎轉土

🪴 灰白 山林溪的土有一層灰白是因為氣候冷涼潮濕加雨量很大 淋洗夠強才有辦法把有機質一直往下沖刷漂白至灰白色 鐵質又因淋洗繼續被往下帶 沉澱後變黃色 白的另個原因 石灰 碳酸鈣 很白 要在很乾旱的地方才有 鐵褪色碳酸鈣濃縮 地中海土耳其帶回一顆純白的石灰碳酸鈣濃縮 (反之 雨量大潮濕碳酸鈣都溶解了 也不會結晶沉澱) 備註：黑黃之外 台灣灰色土很多 西部都是沙頁岩 粘板岩的沖積土 大概在一萬年以來 曾經都是河川沖積物泥沙堆出來的 時間不夠長 所以氧化鐵還不會變黃或紅 台中以南到屏東 平原地區都可見灰色 再往下挖 一年四季都泡水就會看到灰藍色

🪴 紅棕黃色系 排水良好的土壤會呈現紅棕色黃色系列 排水差的鐵會還原溶解 失去紅棕色的鐵後 褪色恢復岩石本色(或未褪色完全尚餘一些鐵呈黃色) 流失的鐵長期與更深的泡水又厭氧的土壤裡中的硫離子結合在極度沉澱的狀態下後變硫化鐵呈灰藍色(如臭水溝會發臭) 備註：澎湖 典型的玄武岩風化 風化高的時候會變紅 很紅 偏酸 澎湖的氣候特徵是農業限制最大原因 因為蒸發散量大於降雨量 熔岩流噴上來 氣候變遷 海沙珊瑚比較多

🪴 鐵有分 1. 三價鐵是氧化鐵 2. 二價鐵是還原性的鐵 三價鐵泡水後 鐵會還原成二價鐵 溶解褪色的二價鐵就跟硫在一起變灰藍色

🪴 黃紅棕色與鐵的關係 黃=氫氧化鐵 氫氧與鐵結合 氫氧越多就越黃 紅=氧化鐵 氧與鐵結合 就是脫水的意思 (H2O 沒有H 水另個名稱是氧化氫hydrogen oxide)脫水程度越高就越紅 紅黃=風化後鐵溶解出來染的 備註：全台灣最老最紅的土在楊梅 10萬年的紅土 赤鐵礦 磁鐵可以把土吸起來 赤鐵礦礦被紅土包覆

🪴 用土壤當色素 結晶穩定顏色就穩定 結晶差或結晶不穩定顏色會跑掉 做畫通氣條件跟原來土壤不一樣顏色會跑掉 顆粒粗細形狀會造成顏色不同 台東的綠色岩石結晶體是片狀才會呈現綠色 磨成粒狀就不是綠色了 氫氧化鐵 結晶不同 有機質干擾結晶也會不同 不適合染 會變色 但有兩種染色劑同時存在的話 (氧化鐵與有機質)不建議在畫作的時候再還原妳想要的顏色 因為得加化學藥劑 雙氧水 加熱 就比較不像是用大地自然色作畫的出發點 土壤顏色表述

🪴 肥沃土 有機質含量高顏色變暗黑

🪴 含水量 (水文狀態 排水程度) 紅 灰 灰藍 可以表達排水的好到不好的三階段 紅 排水好 氧化鐵多 灰 排水差一點 通氣不佳 紅土泡水久了褪色 恢復原來礦物岩石顏色 一般來說就是灰色 灰藍 泡水厭氧 鐵被還原後遇到硫離子加上極度沉澱後與硫結合 五花肉 (紅灰花紋相間) 有旺盛的地下水季節性乾濕交替作用 上上下下 排水開始不好

🪴 化育層 A層較深 肥沃土 表土層 有機質多 較深暗 B土層較明亮 有有機質較少 氧化鐵也不多 比較像原來石頭的灰色 明亮是靠底線岩石慢慢風化形成

🪴 生成環境 熱帶亞熱帶溫度比較高 氧化鐵比較高 暖色系 紅色系 溫帶寒帶 枯枝落葉拼命掉下來 溫度低 難分解 暗灰色 了不起有黃色但也會被有機質染成棕色 註解：日本主場的棒球賽投手丘與本壘板多半是黑色 因為是日本的土是火山灰土 邁阿密 熱帶 緯度跟台灣一樣 本壘板會出現紅土 紅土台地不可能出現在冰天雪地溫帶地區

部份Q&A 整理

👨🏻‍🏭花市買的所謂陽明山紅土是紅的 照顏色來說應該是排水良好 但為何買回來的陽明山土很黏又不排水？ 陽明山土是俗名 並不是一定從陽明山搬下來的 推估是從三芝 靠近金山 陽明山的火山碎屑物 熔岩流 所形成的 跟我們講的火山灰土一點都沒關係 礦物特徵導致土吸水能力很強 顆粒很細 跟先前說的氧化鐵排水很好 跟只把一點點土給他水然後水都吸著排不出去不一樣 這邊說對排水是針對現地條件 農民種的農作物土壤的剖面水容不容易出去 所謂陽明山紅土是只有容易吸水而已 紅是只是氧化鐵 吸水好不好跟紅以外的成份很有關係 主要是因為黏土礦物 吸水力就好 種東西就都乾乾的要灌很多水 但水多的時候通氣就差 所以要加一些有機的資材去平衡

👩🏻‍🏭為什麼有些土會被磁鐵吸上? 鐵磁性物質很多 有可能是氧化鐵 有時是磁鐵礦或刺鐵礦 蛇紋石也是富含磁力的鐵礦

👩🏻‍🏭 為什麼台灣土類型這麼多？全世界土壤類型有12種台灣有11種？是不是島嶼地區都這樣豐富？ 不是島嶼型的地方土壤種類就多 全地球有經過北回歸線的島就只有台灣 北回歸線是溫帶與熱帶的氣候分界線 是台灣四季分明的原因 土壤也因地理位置特殊而豐富 土壤形成原因非常多 原生岩石 氣候 地形 生物 時間 12種土壤中唯一沒有的只有冰凍土 另外 台灣雖沒沙漠 但鹽化的土壤也被歸類於沙漠土壤 (台灣西南沿海的鹽田) 感謝 地震 颱風 中央山脈 地震對台灣很重要 不然台灣一直屬於下沈的狀態 是靠地震一直撐一直撐 地質活躍 變化起伏大 不同年齡的土混在一起 颱風帶水 不來台灣會缺水 雖然會帶來天災 但幸有中央山脈屏障保護 減弱颱風力道