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中科院院士:无论怎么强调土壤的重要性都不为过

作者:石元春

在过去、今天和未来,主要的农业生产依然离不开土壤,没有充足和肥沃的土壤资源作为支撑,人类很难养活自己。因此,我们无论怎么强调土壤的重要性,永远都不为过。

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传说中,人类由泥土而来,而现实中人类在地球上的生存生活确实依赖于土壤生产的产品。

“民以食为天,食以土为本”。老祖宗告诉我们土壤是农业的基础,是最基本的农业生产资料。在过去、今天和未来,主要的农业生产依然离不开土壤,没有充足和肥沃的土壤资源作为支撑,人类很难养活自己。因此,我们无论怎么强调土壤的重要性,永远都不为过。

土壤资源是农业的可持续发展的基础。随着生物技术的不断进步,粮食新品种不断出现,粮食单产也不断提高,对土壤肥力的要求也越来越高。而品种再好,如果没有充足的土壤养分和水分,粮食产量也不可能持续提高。所以,要保证粮食产量的不断提高,满足日益增加的世界人口需要,必须以充足的土壤资源和不断提高的土壤质量为基础,促进农业的可持续发展。

土壤是环境的重要组成部分,是地球圈层的核心部分,是地球生态系统物质和能力转化的中心枢纽。生态学家认为土壤是地球表层系统中,生物多样性最丰富,生物地球化学的能量交换、物质循环(转化)最活跃的生命层。环境科学家认为,土壤是重要的环境因素,是环境污染物的缓冲带和过滤器。工程专家则把土壤看作承受高强度压力的基地或作为工程材料的来源。不管从那个角度看,土壤都是人类不可出让的宝贵自然资源,马克思曾这么评价土壤。

土壤不仅人类粮食的生产基地,也是未来能源的重要供应基地。随煤炭、石油等化石能源的枯竭,通过绿色植物来提取能源是解决人类能源供应的重要途径,如玉米通过发酵可以生产酒精、乙烷代替汽油,秸秆通过沼气发酵可以生产沼气,代替天然气取暖或发电。目前以生物质能源为代表的生物质经济已经引起了各国的重要,并投入大量的资金进行开发。因此,土壤在不远的将来将成为人类能源的生产基地。

我们的脚下的土壤正在发生着悄然的变化,并导致全球气候和资源环境的深刻变化。土壤是陆地的表层物质,而陆地的面积是有限的。我国的土壤资源十分短缺,耕地总量仅占世界耕地面积的7.8%,却要养活占世界22%的人口,而且适宜开垦的土壤后备资源十分有限,我国土壤资源的有限性已成为制约经济、社会可持续发展的重要因素,未来有限的土壤资源供应能力与人类对土壤(地)总需求之间的矛盾将日趋尖锐。

在破坏性自然营力作用下,或在人类不合理开发利用过程中,土壤肥力将逐渐下降和破坏,这就是土壤质量的退化。从全球范围看,普遍存在着土壤资源非农占用、破坏、土壤风蚀、土壤水蚀、土壤污染、土壤肥力退化等现象。在我国,由于出于人口的压力,因不合理开发利用造成的土壤资源的荒漠化、水土流失、土壤污染等问题非常严峻。

地球是人类的家园,而人类的生存与土壤圈的功能密不可分。在地球表层系统中,土壤圈具有特殊的地位和功能。它对各圈层的能量、物质流动及信息传递起着维持和调节作用。各种土壤类型、特征和性质都是过去和现在大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的反映。它的任何变化都会影响各圈层的演化和发展,乃至对全球变化产生冲击作用。所以土壤圈被视为地球表层系统中最活跃,最富有生命力的圈层。

近年来土壤圈研究获得了极大的重视和发展,特别是1990年Arnold对土壤圈的定义、结构、功能以其在地球系统中的地位做了全面的概述和发展,促进了土壤科学参与全球问题的研究与解决。从整个地球的尺度和圈层的角度来研究全球土壤的结构、成因和演化规律,以达到了解土壤在地球系统的作用、土壤变化对全球变化的影响以及对人类和自然环境的未来影响,解决全球面临的人口—资源—生态环境的重大问题和挑战,依然目前土壤科学面临的亟待解决的问题之一。

土壤与人类的健康息息相关,土壤质量的好坏影响人类的生活质量和发展状态。土壤是生态系统中最活跃的生命层次,不论是农田、森林、或湿地生态系统中,小到一个庭院,大到整个草原乃至整个地球,都是生态系统,土壤在这些生态系统中都起着关键的作用。我们经常沾沾自喜,自以为能很轻松的战胜自然。人折磨人是一种同类相食的行为,而当人类同过掠夺的方式征服自然的时候,这无疑是也是一种同类相食,因为人是自然的一部分。如果人类想存活,他必须学会如同胞一样与自然和谐共处。如果他不懂得这个道理,自然就会反击而消亡。

我国有5000年精耕细作的历史传统,具有灿烂的农业文化。我国夏代《尚书》的禹贡篇,距今约有4100多年的历史,其中概述了九州土壤的地理分布及肥力等级等特征,是世界上最早的土壤专门论著。从古到今,我们的祖先对故土有强烈的依恋,死后叶落归根是每个中国游子的夙愿。他们对土地始终充满了敬畏和神圣感,任何时候不敢轻易“动土”,而对土壤始终进行细致的照料,从而使中国人到今天仍然有大面积肥沃的农田可以耕作。《四千年的农夫》的作者,美国著名土壤学家富兰克林.H.金(F.H.King)在1909年对中国的考察时曾对中国先人保育土壤的技术发出了由衷的赞叹。

然而,土壤学作为一门独立学科的形成、发展,是近150年来的事情,现代土壤科学真正开始于二次世界大战后。这个太平盛世既带来了机会也带来了挑战。人口的迅速膨胀带来了粮食危机。由于农业投入不足,发展中国家的土地退化,生态破坏十分迅速,而发达国家的富裕影响了生态功能和土地资源质量。这些变化对整个社会和土壤科学界提出了新的需求。后者导致产生了土壤学新的分支,如土壤质量、土壤退化、土壤荒漠化、土壤生物地球化学循环、土壤污染评价与监测等。

随着人们对土壤生态系统的认识和研究加深,20年后期国际上提出了土壤健康(也称土壤质量)的概念,以前土壤科学的研究主要侧重与土壤生产能力的研究,如今越来越重视土壤对生态、环境的净化、修复能力以及土壤对动物和人类健康的影响。土壤质量的变化直接影响到全球气候的变化、生态环境的变化、物种的消失等,因此,土壤质量(健康)的研究目前已成为土壤科学研究的热点。

《土壤学与生活》( 英文原著名为:The Nature and Properties of Soils)一书作为世界上著名的土壤学教材,已经连续出版14版,通常每隔数年就有内容更新,以反映土壤科学的发展和时代的要求,可以说是目前最与时俱进的教科书,因此被世界很多国家当作土壤学教学参考书。全书共分20章,以土壤基本组成和特性为框架,分别对土壤的物理、化学、生物和土壤资源利用进行了详细而系统的介绍,其内容资料丰富,配有很多典型的插图,具有很高的参考学习价值。本书可作为资源与环境、农学、林学、园艺、植保以及农业气象、环境保护、生态、土地资源各专业本、专科生必修的专业基础课的参考教材,也可供从事农林业、水利、生态环境保护等科学研究与技术推广的科技人员参考。

本书由长江学者李保国和徐建明教授组织翻译,参加翻译工作的人员主要是中国农业大学、浙江大学、华中农业大学、湖南农业大学、西安理工大学和新疆农业大学当前从事土壤学教学与研究的教师。这是一件好事,把国外的优秀教材翻译过来,可以直接提高国内土壤学的教学水平,丰富土壤学的教学资源,同时也可以扩大该教材的读者群体,使更多的人能否从这本世界优秀的土壤教材中获得良好的知识和教益。也为普及土壤科普知识,提高公众尊重土壤、珍惜土壤、保护土壤的意识。在当下中国,能组织这么多优秀教师不辞劳苦,兢兢业业翻译国外名著,是一件值得肯定和赞成的好事。

祝贺该书顺利在中国出版,也祝贺中国的土壤学研究取得更大的成绩,使祖国的山川变得日益秀美和健康。

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文章来源:3O有机农业

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/UUSnynECFKodOVlKk6A4rA

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