剛剛過(guò)去的第七個(gè)“世界土壤日”主題為“保持土壤生命力、保護土壤生物多樣”。土壤猶如地球的皮膚，其中蘊藏著(zhù)細菌、真菌等海量的微生物，什么是有生命力的土壤？土壤中的微生物有何作用？為何要關(guān)注土壤中的生物多樣性？近日，《科技周刊》記者采訪(fǎng)到高校科研院所相關(guān)專(zhuān)家，探索“地球皮膚”中的秘密。

　　別小看一克土壤， 

　　它蘊含數以?xún)|計微生物 

　　土壤是萬(wàn)物之源、農業(yè)之本。土壤是怎么形成的？南京農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授潘根興說(shuō)，巖石經(jīng)過(guò)風(fēng)化就形成了土壤，但是由于溫度、水分、地形、生物等成土過(guò)程的條件不同，造就了五彩斑斕的土壤。土壤是地球的皮膚，也是萬(wàn)物之源，農業(yè)之本，它孕育了不同的土壤文明，正所謂一方水土養一方人。

　　今年的“世界土壤日”主題提到保持土壤生命力，潘根興認為，健康的土壤就是有生命力的土壤。“有人說(shuō)，土壤里，蚯蚓、線(xiàn)蟲(chóng)、蟻類(lèi)多，土壤就好。也有人說(shuō)，種出來(lái)的糧食高產(chǎn)、好吃，那么土壤就是健康。”在潘根興看來(lái)，健康的土壤，需要具備多種條件，比如具有良好的自?xún)裟芰蜕鷳B(tài)環(huán)境，土壤的土質(zhì)和結構沒(méi)有被破壞、被污染，適合植物生物生長(cháng)，土壤里能夠看到一些生物活動(dòng)的證據。潘根興拿出一塊樣土告訴《科技周刊》記者，從土壤的剖面能看到，土壤里不僅僅有泥土，還有水、植物根系、微生物、藻類(lèi)等生物，所以說(shuō)土壤是有生命力的，它是水庫、碳庫、生物庫，它還是有機物的凈化場(chǎng)。

　　“土壤生物多樣性的作用非常大，以微生物為例，每一克土壤中有數以?xún)|計的微生物，它們可以進(jìn)行養分循環(huán)轉化，還能凈化環(huán)境污染，同時(shí)調節生態(tài)系統。”中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤生物與生化研究室主任褚海燕介紹，近年來(lái)，土地利用方式改變、生物入侵以及環(huán)境污染等，極大地威脅土壤生物多樣性。所以今年土壤日的主題，旨在通過(guò)應對日益嚴峻的土壤管理挑戰，警醒土壤生物多樣性喪失，提高對維持健康生態(tài)系統和人類(lèi)福祉重要性的認識，鼓勵世界各地的政府、組織、社區和個(gè)人積極致力于改善土壤健康。

　　“土壤資源是有限的。健康的土壤跟聯(lián)合國17項全年發(fā)展目標都有著(zhù)直接或間接的關(guān)系。”潘根興說(shuō)，俗話(huà)說(shuō)一個(gè)地球只有一寸土壤，有人說(shuō)，可以人工造土，但你能配比出土壤物質(zhì)，卻造不出土壤生態(tài)。健康的土壤，不僅僅是提供植物生產(chǎn)，消除饑餓，它還為地球提供清潔能源，還在人類(lèi)文明可持續發(fā)展等方面起重要作用。因此，只有保護好土壤的結構才能保證土壤的功能，讓人類(lèi)文化得以燦爛及更好地延續。

　　有益微生物， 

　　呵護土壤提高作物產(chǎn)量 

　　落紅不是無(wú)情物，化作春泥更護花。這一句耳熟能詳的詩(shī)句反映出土壤微生物的巨大貢獻。“農作物產(chǎn)量高不高，就看土壤中的有益微生物多不多。”褚海燕說(shuō)，2015年，他和研究團隊在安徽的小麥試驗田進(jìn)行土壤試驗，他們最新發(fā)現，土壤樣品中的關(guān)鍵微生物菌群如解磷菌、光合菌等有益微生物能夠增強土壤中碳、氮等養分元素的循環(huán)，促進(jìn)小麥對養分的吸收，提高小麥產(chǎn)量。

　　事實(shí)上，土壤微生物也被比擬為養分循環(huán)的“轉化器”、環(huán)境污染物的“凈化器”、生態(tài)系統的“穩定器”，保護好土壤微生物多樣性具有重要意義。中國科學(xué)院南京土壤研究所科技處孫瑞娟博士說(shuō)，土壤生物多樣性不僅是重要的科學(xué)前沿，也與我們的生活息息相關(guān)，亟需在全社會(huì )開(kāi)展科普工作，提高公眾對土壤生物多樣性的保護意識。南京土壤所建立了土壤標本館、土壤博物館，經(jīng)常性組織專(zhuān)家針對中小學(xué)和社區公眾開(kāi)展科普講座，取得了較好的效果。例如，針對化學(xué)氮肥施用過(guò)量的問(wèn)題，開(kāi)展了相關(guān)科普講座，介紹了土壤微生物如何導致致癌性的地下水硝酸鹽污染，提供了中小學(xué)生和公眾對合理施肥意義的了解。

　　由于土壤類(lèi)型、環(huán)境條件和季節變化等各種因素的不同，土壤微生物在種類(lèi)、數量和分布上也會(huì )受到影響，存在差異。比如在水田和旱田中的土壤微生物組成存在差異，中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員馮有智指出，水田中的微生物以厭氧微生物為主，旱田則以好氧微生物為主。中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員陳瑞蕊也表示在水田研究中發(fā)現，在不施化肥的情況下，水田的產(chǎn)量多于旱田，原因在于旱田和水田的微生物多樣性和功能存在差異，旱地更依賴(lài)于化肥，而水田中的微生物有助于累積有機質(zhì)，保持土壤肥力。

　　“土壤生物中包含有益微生物，同樣也包含有害微生物。今年的‘世界土壤日’主題后半句是保護土壤生物多樣，也就是說(shuō)既要考慮保護有益生物，也不要盲目放任有害生物。” 褚海燕說(shuō)，在保護有益微生物時(shí)，也要考慮其他微生物帶來(lái)的影響。

　　如何營(yíng)造富含有益微生物的土壤環(huán)境？褚海燕認為，首先要改善土壤生態(tài)環(huán)境。在農田中施用綠肥，以有機肥和微生物替代化肥；減少大量使用農藥，緩解農藥對土壤微生物的傷害；維持地上植物多樣性，保證輸入到土壤中的有機物數量，為土壤微生物提供良好生存環(huán)境；同時(shí)還要保護林地及減少草地過(guò)度放牧等。

　　江蘇土壤質(zhì)量整體優(yōu)良， 

　　保護技術(shù)領(lǐng)先 

　　近年來(lái)，江蘇的土壤專(zhuān)家們通過(guò)生態(tài)地球化學(xué)調查、測土配方施肥、土壤環(huán)境調查、耕地土壤重金屬污染防治普查、農用地土壤污染狀況詳查等工作，逐漸掌握了江蘇省土壤資源基本情況，完成了土壤質(zhì)量類(lèi)別劃分，實(shí)現了土壤資源的分類(lèi)管理。總體看，江蘇省的土壤質(zhì)量整體優(yōu)良，絕大部分耕地土壤為優(yōu)良等級。

　　中國科學(xué)院南京土壤研究所研究員滕應介紹，江蘇一直重視土壤資源的有效利用和保護。在耕地土壤質(zhì)量提升方面，通過(guò)高標準農田建設、秸稈機械化還田、深耕深翻、土壤退化耕地改良、增施有機肥、種植綠肥等措施的實(shí)施，提升了土壤有機質(zhì)，消除土壤旱澇、鹽堿、沙粘、瘠薄、酸化等障礙因子，耕地質(zhì)量等級逐年提升。

　　耕地質(zhì)量等級的提升離不開(kāi)科技手段的革新。在農作物種植中，不少農民因為過(guò)度使用肥料，陷入了“越不長(cháng)越施肥，越施肥越不長(cháng)”的怪圈，揚州大學(xué)成立的國內首家“土壤醫院”根本性解決了土壤連作障礙等一系列問(wèn)題。揚大“土壤醫院”相關(guān)負責人盛海君告訴《科技周刊》記者，揚大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院已形成一套土壤障礙快速診斷與精準治理的技術(shù)體系，能有效解決土壤鹽漬化、重金屬污染、酸堿失衡等問(wèn)題。通過(guò)土壤改良新技術(shù)，減輕了土壤對環(huán)境的污染負荷，保護設施使用年限延長(cháng)了50%，作物年均增產(chǎn)5%以上。與同類(lèi)技術(shù)及項目相比，該研究成果水平已達到省內領(lǐng)先、國內先進(jìn)。

　　除了幫助農民種田，“土壤醫院”還幫助市民解決花草種植方面的難題。“每年學(xué)院都會(huì )定期去社區‘義診’，利用土壤檢測儀，對小區居民家中長(cháng)勢不好或出現問(wèn)題的盆栽土壤進(jìn)行取樣分析，并為居民提供有效的改良方式。”盛海君說(shuō)。

　　最新數據顯示，在土壤科學(xué)家的努力和高科技土壤保護技術(shù)“加持”下，2019年江蘇全省耕地主要肥力指標比上世紀提高了20%—300%，有力地保障了江蘇省“米袋子”、“菜籃子”等工程的實(shí)施，使江蘇這樣一個(gè)人口大省，糧食、肉類(lèi)、蔬菜、瓜果等能基本滿(mǎn)足本省需求。

　　本報記者 張 宣 王 拓

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