根據俄國著名土壤學家В.В.道庫恰耶夫土壤形成因素學說,土壤是在氣候、生物、母質、地形和時間綜合作用下形成的;是自然成土因素的函數,即土壤隨自然成土因素的變化而變化;各成土因素在土壤形成中的作用都是重要的和不可代替的。
氣候 影響土壤形成方向和強度的基本因素之一。氣候直接影響土壤的水熱狀況;影響土壤中礦物質、有機質及其產物的轉化、遷移,淋溶和澱積過程。不同的氣候帶中水熱狀況及其配比不同,決定土壤具有不同的物理、化學和生物的作用過程及其變化。
生物 影響土壤發生、發育最活躍的因素。包括植物、動物和土壤中的微生物。
①植物。能有選擇地吸收分散於母質、水圈和大氣中的營養元素,利用太陽能製造有機質。陸地上植物每年形成的生物量約為4.5×1011噸。不同植物類型每年吸收和釋放的各種礦物不同,冰沼地、森林冰沼地的針葉林灰分含量最低,鹽生植被最高。有機殘體數量也各不相同,一般說來亞熱帶常綠闊葉林多於溫帶夏綠闊葉林,溫帶夏綠闊葉林又多於寒帶針葉林,草甸多於草甸草原,草甸草原多於乾草原,乾草原多於半荒漠和荒漠。大部分植物有機質集中於土壤表層,但也有相當數量的生物有機質集中於土壤的30~50釐米處。在總植物量中,根部有機質佔20~30%左右。
②微生物。能充分地分解動植物的有機體,合成土壤腐殖質,其後再進行分解,是土壤物質生物循環的重要一環,改造了母質,推動了成土過程。
③動物。土壤動物的種類、數量繁多,動物的有機殘體也是土壤有機質來源,參與了土壤腐殖質的形成過程。此外,動物對土壤的組成、形態特徵也有很大作用。例如,每公頃土壤中蚯蚓數量可由25萬到100萬條以上,一年內平均翻動土壤約20噸/公頃,並通過它們的消化系統,使土壤中一些複雜的有機質轉變為簡單而有效的營養物質,然後排洩到土壤中,改善了土壤結構,提高了肥力。土壤中動物的挖掘活動造成許多大小不同的孔穴,增強了土壤的透水性、通氣性和鬆緊度。
俄國土壤學家В.Р.威廉斯繼承和發展了道庫恰耶夫土壤形成因素學說,認為生物是土壤形成的主導因素,並指出土壤的本質特性是肥力,而肥力是土壤形成過程中由生物(主要指綠色植物和微生物)創造的。
母質是形成土壤的物質基礎,在氣候和生物的作用下,由母質表層開始逐漸形成土壤。母質的礦物、化學組成,對土壤的形成、性狀和肥力有一定影響,尤其是對風化和成土過程處於初級階段的土壤,可加速或延緩土壤的形成過程,不同成土母質形成的土壤。地形影響水熱狀況和物質的再分配。時間決定土壤形成的母質、氣候、生物和地形等因素作用的強弱受時間因素的制約。土壤的年齡分為絕對年齡與相對年齡。
而人類對土壤的影響具有雙向性。人既是土壤的改良者,又是破壞者。可通過改變某一成土因素或各因素間的對比關係,來控制土壤發育的方向,強化或抑制成土過程。如灌溉和排水可改變自然土壤的水熱條件,從而改變土壤中物質的運動過程。此外,通過耕作、施肥(包括施用有機肥、無機肥和多種農藥)和灌溉等農業措施,可直接影響土壤發育、組成和特性的變化。合理的利用管理土壤,可保持和提高土壤肥力;反之,將導致土壤退化,肥力下降,甚至形成沙化、次生鹽漬化或沼澤化。因此有人認為,人類的生產活動應列為第六成土因素。