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黃標(biāo)滕應(yīng)：健康土壤帶來(lái)健康生活

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年11月25日 02:07

　　2013年12月，第68屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)正式宣布，將2015年定為“國(guó)際土壤年”，其口號(hào)為“健康土壤帶來(lái)健康生活”。國(guó)際土壤科學(xué)聯(lián)合會(huì)還確定每年12月5日為世界土壤日。今年的土壤日到來(lái)之際，對(duì)“健康土壤”的熱議，再次成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　土壤是一個(gè)非常美妙的自然體。她是維持人類生活的主要支撐系統(tǒng)，為作物根系提供固定場(chǎng)所，容納植物生長(zhǎng)所需的水分，提供維系生命的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)，土壤是大量微生物的家園，微生物通過(guò)自身代謝，完成土壤中一系列生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程；土壤也是蚯蚓、螞蟻和白蟻等動(dòng)物的聚集場(chǎng)所。地球表面物種的多樣性以及人類居住的各種生存環(huán)境表明，土壤這層地球表面的皮膚的確豐富多彩，她不但為植物與動(dòng)物提供良好的生態(tài)環(huán)境，也為人類提供良好的生活環(huán)境，而這層皮膚的健康決定著人類的生存和健康狀態(tài)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有健康的土壤，地球上的生命則不可持續(xù)?！懊褚允碁樘臁?，“土壤是萬(wàn)物之本、生命之源”。土壤是人類賴以生存、興國(guó)安邦、生態(tài)文明建設(shè)的基礎(chǔ)資源，是保障國(guó)家糧食安全與生態(tài)環(huán)境安全的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。人類消耗的80％的熱量、75%以上的蛋白質(zhì)及大部分的纖維，都是直接來(lái)源于土壤。對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多、土壤資源緊缺的國(guó)家而言，健康的土壤則顯得尤為重要。

　　豐富多彩的土壤與人類健康的關(guān)系

　　土壤學(xué)家在130多年前就確認(rèn)，土壤是母質(zhì)、氣候、地形和生物等自然因素隨著時(shí)間推移共同作用的產(chǎn)物。受這些因素共同影響，各種類型的土壤有規(guī)律地分布在地球表面。如受氣候和生物因素的影響，我國(guó)南方分布著大片酸性紅壤，西北地區(qū)分布著連綿的堿性干旱土，東北地區(qū)分布著廣袤的黑土。而受母質(zhì)影響，在我國(guó)西南地區(qū)分布著紫紅色砂頁(yè)巖上發(fā)育的大量紫色土，在東部沿海的黃河、長(zhǎng)江三角洲地區(qū)分布著河流沖積物上發(fā)育的潮土等。這些均顯示了我國(guó)豐富多彩的土壤。

　　土壤中含有作物和人類必需的各種營(yíng)養(yǎng)元素。同樣地，受成土因素及元素活動(dòng)性差異的影響，土壤元素含量及其有效性，也具有空間變異規(guī)律。如土壤磷素和鉀素及其有效性，從我國(guó)西北干旱區(qū)到東南濕潤(rùn)區(qū)逐漸降低，中微量元素中，鈣、鎂、硼、氟也有類似的分布規(guī)律。然而，鋅、銅、鐵、錳、碘等元素則相反，西北和北方的干旱地區(qū)土壤中這些元素較為缺乏，而東南濕潤(rùn)地區(qū)較為豐富。土壤中的硒元素在西北干旱地區(qū)和東南濕潤(rùn)區(qū)有效性較高，而自東北的黑土區(qū)經(jīng)黃土高原至青藏高原東部的過(guò)渡地帶，硒元素的有效性則較低。這些土壤元素的豐缺狀況影響著作物的生長(zhǎng)和人體的健康。如北方富氟的土壤通過(guò)食物和水這些食物鏈影響人體健康，長(zhǎng)期攝入過(guò)量的氟會(huì)造成人體氟骨病，相反，南方低氟的土壤分布區(qū)，人群長(zhǎng)期氟攝入量不足，同樣會(huì)引起人體的疾病，如兒童的齲齒等。土壤缺硒則會(huì)產(chǎn)生大骨節(jié)病、克山病等地方病，同時(shí)，也可引起肝功能紊亂、免疫功能下降等不利的健康效應(yīng)，甚至癌癥的發(fā)病率也與環(huán)境缺硒有一定相關(guān)性。我國(guó)著名的“長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)”大多在土壤元素組合上有富硒的特點(diǎn)。

　　人類活動(dòng)對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響

　　土壤也常常受人類活動(dòng)的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如果土壤利用適合土壤條件，并能夠維持其系統(tǒng)可持續(xù)，那么長(zhǎng)期的利用可培育出適合耕作的農(nóng)業(yè)土壤，否則土壤就有可能退化而無(wú)法形成農(nóng)業(yè)土壤。自然狀態(tài)下，有些土壤干燥時(shí)非常硬，潮濕時(shí)又很黏，排水狀況較差；一些土壤養(yǎng)分含量很低，或者含有大量的鋁或鹽。所以，自從人類有農(nóng)業(yè)活動(dòng)以來(lái)，就在不斷改造這些問(wèn)題土壤。

　　這一方面，我國(guó)有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。如我們的祖先根據(jù)土壤的地貌和地下水位的條件，在西南山區(qū)的坡地上，建造梯田，蓄水植稻。而在長(zhǎng)江中下游地區(qū)低洼平原，圍地造田，種植水稻。在低洼湖畔，通過(guò)挖土堆疊，形成垛田，進(jìn)而種植水稻。這些是人類改良土壤成功的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，人類對(duì)土壤的影響也有相反的例子。如分布在沿海沼澤地的酸性硫酸鹽土，在不受外界干擾的情況下，它們不會(huì)惹麻煩。但如果將水排掉，土壤會(huì)產(chǎn)生大量硫酸，并釋放出鋁、重金屬和砷等元素進(jìn)入作物和水體。污染河流和河口地區(qū)，造成魚類大量死亡，人類產(chǎn)生疾病等。

　　作為地球至關(guān)重要的皮膚，地球上所有生命都依賴于土壤的存在。然而我們常常想當(dāng)然地把土壤看成是一種無(wú)限的資源，毫無(wú)節(jié)制地開發(fā)利用，無(wú)視土壤質(zhì)量的降低。最明顯的例子就是，目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不合理的施肥，導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分大量盈余，盡管土壤可以容納這些過(guò)量養(yǎng)分，但其容納能力是有限的，一旦超出，養(yǎng)分進(jìn)入水體，導(dǎo)致地下水硝酸鹽含量超標(biāo)，地表水產(chǎn)生水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響人類生存的生態(tài)環(huán)境。

　　人類工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市建設(shè)等活動(dòng)產(chǎn)生的污染物可進(jìn)入土壤，積累到一定程度，引起土壤污染，對(duì)生物、水體、空氣或/和人體健康產(chǎn)生危害。目前，我國(guó)土壤污染總體形勢(shì)嚴(yán)峻，在重污染企業(yè)或工業(yè)密集區(qū)、工礦開采區(qū)及周邊地區(qū)、城市和城郊地區(qū)出現(xiàn)了土壤重污染區(qū)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。土壤可過(guò)濾、吸收和循環(huán)利用部分污染物，但有毒物質(zhì)過(guò)量可導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量減少和品質(zhì)下降。污染物在植物體內(nèi)積累，并通過(guò)食物鏈富集到人體和動(dòng)物體中，危害人體健康。同時(shí)，這些有毒物質(zhì)積累在土壤中，就像一個(gè)“化學(xué)定時(shí)炸彈”一樣，一旦土壤性質(zhì)和環(huán)境條件發(fā)生變化，有可能被活化，再次影響生態(tài)環(huán)境。而要減輕或修復(fù)污染土壤，則相當(dāng)昂貴。嚴(yán)重污染的土壤，有可能完全喪失其生產(chǎn)和生態(tài)功能，不得不填埋，造成土壤這一寶貴資源的浪費(fèi)。另外，土壤受到污染后，也容易在風(fēng)力和水力作用下，進(jìn)入大氣和水體，導(dǎo)致大氣、地表水、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

　　土壤生態(tài)功能的多樣性

　　在人們的想象或感受中，土壤資源主要是為人類提供生存所需的食物和纖維。然而，與水、燃料和礦產(chǎn)等簡(jiǎn)單資源不同，土壤需要支撐更多的人類活動(dòng)，除農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，土壤還是最大的有機(jī)碳庫(kù)，對(duì)于減緩和適應(yīng)氣候變化至關(guān)重要。而在缺水的當(dāng)今時(shí)代，土壤對(duì)水的適當(dāng)存儲(chǔ)和分配也具有根本意義。土壤還承擔(dān)著包括土木工程、維持土壤生物基因庫(kù)、凈化空氣和水質(zhì)量、清潔環(huán)境、廢棄物處置等多種多樣的功能。然而，世界各地土壤退化問(wèn)題嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球約33％的土壤已經(jīng)因城鎮(zhèn)化而退化。而水土流失、養(yǎng)分耗竭、鹽堿化、干旱化和污染又帶來(lái)更多的威脅。因此，實(shí)現(xiàn)這一有限而稀缺資源的可持續(xù)利用顯得相當(dāng)重要。如隨著城市化過(guò)程中土地利用的變化，土壤滲透和排水功能、氣候變化緩沖功能等將起著主要作用。如果忽視土壤這些功能的存在，則會(huì)影響到我們居住的環(huán)境。在大片的城區(qū)，被混凝土或?yàn)r青密封的土壤表面會(huì)喪失土壤的滲透和排水功能，形成更多、更快的徑流，甚至產(chǎn)生城市內(nèi)澇，這樣的教訓(xùn)，近年來(lái)在我國(guó)的大中城市已屢見不鮮。

　　土壤科學(xué)與社會(huì)

　　所謂土壤健康，即土壤在生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi)行使維持生物生產(chǎn)力、改善環(huán)境質(zhì)量和促進(jìn)植物和動(dòng)物健康機(jī)能的能力。土壤會(huì)隨著利用和管理方式不同發(fā)生變化。為了維持土壤健康，人類需要不斷克服土壤及其生態(tài)環(huán)境的不利因素，因地制宜，合理利用土壤資源，最大限度地發(fā)揮土壤的自然優(yōu)勢(shì)，消除土壤利用的障礙因素，例如：干旱土壤實(shí)施灌溉、濕地積水排干、貧瘠土壤施肥、因土合理施肥、減少污染等等。同時(shí)，又要保持土壤生態(tài)功能多樣性。

　　當(dāng)土地利用和管理與土壤功能很好地匹配時(shí)，土壤功能的發(fā)揮與人們預(yù)期的景象相符。莊稼和花草茂盛、家畜興旺、泉井水源豐富、道路和建筑規(guī)范、投資環(huán)境安全，以至于人們感覺(jué)不到土壤功能的作用。但是，當(dāng)土壤利用不能與土壤性質(zhì)相匹配時(shí)，問(wèn)題就顯現(xiàn)出來(lái)了。作物欠收，品質(zhì)降低，牲畜患病，在脹縮強(qiáng)烈或鹽分較多的土壤上，道路、建筑、管道、電纜會(huì)斷裂；在地基不穩(wěn)定的地方，建筑物結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的坍塌。這些變化也有可能使土壤固有的一些功能喪失，這些功能包括土壤的生產(chǎn)、水文、生態(tài)功能。

　　雖然在土壤利用和管理方面，人類已經(jīng)享受了很大的成功，例如通過(guò)施肥、灌排水等措施強(qiáng)化了土壤的生產(chǎn)功能，但是，究竟如何更好地發(fā)揮土壤功能？需要發(fā)揮多大功能？?jī)烧咧g的度目前還很難把握。目前土壤科學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是如何發(fā)揮我們的聰明才智，避免不合理的利用方式或采取適當(dāng)措施防止土壤功能的喪失，使得土壤各種重要的基本功能都能有效發(fā)揮作用。這才是我們能達(dá)到的健康土壤的境界，只有這樣健康的土壤，才會(huì)帶來(lái)我們?nèi)祟惤】档纳睢?/p>

　　近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)對(duì)人體健康食物成分及疾病與膳食相互關(guān)系認(rèn)識(shí)的提高，加之公眾對(duì)健康生活的關(guān)注，將農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)化、功能化的功能農(nóng)業(yè)大行其道，即通過(guò)生物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化或其他生物技術(shù)手段使農(nóng)產(chǎn)品具備保健功能性。而要做到這一點(diǎn)，土壤及環(huán)境的元素豐缺是其基礎(chǔ)，只有認(rèn)識(shí)到人類從環(huán)境中獲取必需成分的豐缺狀況，才能使功能農(nóng)產(chǎn)品和功能農(nóng)業(yè)沿著正確的方向發(fā)展。

　　土壤科學(xué)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題

　　1. 為了獲得最大社會(huì)和環(huán)境效益，土壤科學(xué)未來(lái)的研究方向在哪里？

　　土壤科學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指數(shù)增長(zhǎng)作出了較大貢獻(xiàn)，使全世界的人有飯吃、有房住、有衣穿。研究土壤健康與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系仍然是土壤科學(xué)的一個(gè)重要研究熱點(diǎn)，包括精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、森林和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的碳固定等的研究，也包括了退化土地的恢復(fù)以及可持續(xù)發(fā)展等方面的研究。未來(lái)土壤科學(xué)應(yīng)該與生態(tài)和環(huán)境方面的研究緊密地聯(lián)系在一起，例如土壤污染、氣候變遷、水文循環(huán)、城區(qū)土壤、生物多樣性的維持等。土壤科學(xué)也面臨來(lái)自人口不斷增長(zhǎng)、土地和水資源需求壓力不斷增加的挑戰(zhàn)。土壤時(shí)空多樣性以及在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)功能的認(rèn)識(shí)，對(duì)于我們了解和建設(shè)健康的土壤至關(guān)重要。要合理地利用土壤資源就必須不斷擴(kuò)大我們的知識(shí)面，以適應(yīng)這個(gè)快速變化的世界。

　　2. 我們?nèi)绾螌⑼寥揽茖W(xué)與地球科學(xué)其他學(xué)科的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)？

　　通過(guò)地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)和生態(tài)學(xué)等學(xué)科多年的共同努力，已積累了海量的環(huán)境數(shù)據(jù)。越來(lái)越多跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)利用這些數(shù)據(jù)，揭示地球環(huán)境的變化，預(yù)測(cè)了地球未來(lái)的發(fā)展。所以，通過(guò)學(xué)科之間的交叉研究，例如土壤學(xué)和固體地質(zhì)學(xué)之間有關(guān)風(fēng)化層的研究，不同空間尺度下土地利用和管理對(duì)土壤健康影響的研究等，可以期望獲得更大的成果。土壤圈是連接大氣圈和地表其他圈層之間的紐帶，土壤學(xué)家需要加強(qiáng)與不同研究群體之間的互通和交流，讓大家認(rèn)識(shí)到土壤學(xué)在各自研究中的重要性。

　　3. 我們?cè)鯓硬拍芨玫嘏c社會(huì)溝通？

　　大部分研究者通常通過(guò)發(fā)表論文來(lái)展示他們的成果，但發(fā)表在同行評(píng)議期刊上的研究成果，很少影響相關(guān)的人員或社會(huì)大眾，也很少直接影響到政策制定和實(shí)際應(yīng)用。政府和公眾越來(lái)越多地要求研究者改善溝通渠道，更多地為社會(huì)服務(wù)。這意味著科學(xué)家要更多地與決策者互動(dòng)，但這是一個(gè)雙向的互動(dòng)過(guò)程，雙方都有很多東西需要學(xué)習(xí)。可通過(guò)廣播和電視節(jié)目、游戲、圖片、新聞和互聯(lián)網(wǎng)等方式最大程度地讓人了解有關(guān)土壤健康方面的研究成果。

　　4. 如何最大限度地利用民間的土壤學(xué)知識(shí)？

　　土地使用者和社會(huì)也蘊(yùn)含著豐富的土壤健康方面的知識(shí)。這些知識(shí)是從幾代人實(shí)踐和觀察中提煉出的精華；他們是很實(shí)用的，以增產(chǎn)為導(dǎo)向，對(duì)局部土壤有針對(duì)性。他們本應(yīng)該是一個(gè)巨大的資源，但到目前為止，這些民間的土壤學(xué)知識(shí)只是偶爾應(yīng)用于科學(xué)研究中。有必要最大限度地利用這些知識(shí)。當(dāng)然，開發(fā)和整合這些知識(shí)成為可用的信息并不容易，需要研究者扎根田間，從實(shí)踐中吸取民間土壤健康利用和管理的經(jīng)驗(yàn)，更有效地解決新的問(wèn)題。

　?。ㄗ髡邌挝唬褐袊?guó)科學(xué)院南京土壤研究所）

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