土壤健康：让中华文明更加璀璨
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员，华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心研究员，广东省农业环境综合治理重点实验室研究员
一、认识脚下的土壤
我们生活的星球已经有46亿年的历史，真正意义上的土壤却是从4亿年前陆地上长出蓝藻时开始的，此后经过无数次演化、侵蚀，我们脚下的土壤最少也有数百万年的历史。反观人类，现代人出现在 20万年前，最早出现于两河流域的农业也不到 11000年；考古证实，中国最早出现稻作物种植是在 7800年前，中华民族具有5000年的文明史。与土壤相比，我们人类的历史要短得多，可以说，在土壤面前，人类还是个孩子。
一方面，在1万年的农业文明中，按地球上
土壤的平均形成速度是1英寸 500年，地球上的土壤平均也增加不到22英寸。从达芬奇1650 年创作《蒙娜丽莎》那一刻开始至今，土壤才形成1 英寸，但地球上过去发生了多少轰轰烈烈的事情！另一方面，在人类出现以前，要流失1英寸的土壤需要 1400年，而今流失1英寸的土壤平均只要60 年，人类出现以前土壤在不断加厚，而今地球很多地方的土壤在迅速变薄。
1750年工业革命开始，地球上的人口从当时近20亿急剧增加，到目前有76亿，到了 2050 年，人口数量可能增加到96亿。日益膨胀的人口需要更多粮食、能源、住房……带来的是土地面积的不断缩小。
更让人震惊的是，工业化进程给本来干净的土壤带入了大量的各种有毒的重金属，如镉、汞、铅、砷、铬，以及各种合成的或焚烧中产生的难降解有机污染物；与此同时，二战后，各种化学工业品（化学肥料、农药、除草剂）大量施入土壤以求高产，虽然结合（水稻、小麦）矮杆作物创造了“绿色革命”，缓解了人口爆炸带来的粮食危机，暂时破解了马尔萨斯的“人口陷阱”，但这些污染物质和化肥的长期大量施用却导致土壤严重退化。据 2015年世界土壤资源评估，全球38%的土壤发生严重的退化包括酸化、盐渍化、土壤污染、板结等等。
从土壤的形成速度来看，人类的生命太短，难以觉察它的变化；从土壤的性质变化来看，在有生之年，我们能感受到土壤的退化及其对人类健康的影响。
二、土壤健康状况高度影响人类健康
土壤的自然演化过程和人类的活动过程都深刻影响着土壤中各种元素的分布和含量。
从 18 世纪到 20世纪初期，很多医生在寻找人类病因时最早都在土壤那里找到了源头，因此很多医生撰写了土壤与健康相关的书籍；二战期间，美国土壤肥力学家将69584 个水兵的牙齿健康纪录与水兵各自出生地的土壤性质进行了关联性分析，在物流和人流尚不发达的当时，人们吃着当地的食物长大，结果发现土壤钙的含量和含钙植物的可吸收程度深刻影响着牙齿的好坏，写就了《牙齿与土壤》一文。到了20 世纪60年代，日本更是出现了一起震惊中外的环境公害——因为工矿冶炼产生的镉污染了稻田，当地居民长期食用镉超标大米，导致数百位老年女性罹患“痛痛病”。
医学之父希波克拉底曾说：“让食物成为您的药物，让药物成为您的食物。”人类的健康严重依赖于土壤的健康。土壤中的营养、污染元素含量和比例，都影响着人类食物的数量和质量。有了健康的土壤，才能有健康的人类。
三、土壤健康与生态系统安全密切链接
土壤是个开放体系，是岩石圈、生物圈、水圈和大气圈的交互界面，也是陆地上各种生物赖以生
存的基础，也因此，土壤安全深刻影响着水安全、能源安全、粮食安全、气候变化、生物多样性和生态系统服务。以气候变化为例，土壤是地球上除了水之外的第二大碳库，事实上，土壤中储存的碳，比所有植物、动物和大气中碳的总和还要多。土壤有机质的碳含量估计是活体植物的4倍，全世界土壤中的碳储量是大气的3倍多。有研究指出，表土6英寸（约15厘米）中1%有机质中的碳量与农田上空大气中的碳量相当。因此法国带头发起了“千分之四全球土壤增碳计划”，简单来说，就是每年让土壤中的碳提高“千分之四”，以平衡掉人类生产生活所排出的碳。
碳是土壤健康的核心，而土壤碳库变化深刻影响着气候变化。在理论上，土壤固碳是一条双赢的途径，既让土壤因“富碳”而健康，又减缓了地球暖化的过程。
四、土壤健康让文明更加璀璨
土壤就是财富，世界上有很多国家如海地、埃塞俄比亚等都是因为土壤的破坏而一贫如洗。土壤是人类生存和发展的基础，很多古文明如美索不达米亚、玛雅等就是因为缺乏土壤保护和不善的土壤管理而消亡。《Science》2010年刊发的一篇文章说， “伟大的文明都是因为人类无法阻止土壤退化而消亡，而现在我们正面临着同样的命运。”
有趣的是，在大大小小的古文明因为土壤侵蚀、土壤盐渍化等等而消失的同时，中华文明的土壤却经久不衰，在当时条件下养活众多的人口和家禽家畜，让中华文明从一开始便得以持续。这个现象引起了美国土壤物理学家富兰克林·H·金（Franklin H. King）的注意，他苦恼于美国的土壤经过 1 至 2代人耕作后土壤生产力便变得低下，而惊讶于亚洲特别是中国，怎么能做到地力经久不衰。他在日韩短暂停留后，考察了中国整个东部，从南到北，历经8个月，写出《四千年农夫》一书，现在已被翻译成数十种语言，成为有机农业领域的经典书目。大量事实证明，如果在农业生产过程中加强土壤质量的有效管理和土壤生物多样性的保护，能使土壤肥力再生，甚至越来越好。
五、乡村振兴，护土先行
中国脱贫攻坚目标任务完成后，“三农”工作重心历史性地转向全面推进乡村振兴。
我们要高度认识土壤健康之于乡村振兴的重要性，将维护土壤健康作为首要工作纳入土地流转、土地整治的工作中。毋庸讳言，在近40年的经济快速发展中，因为前期环保意识薄弱和环保措施不到位，我国的生态环境特别是土壤污染较为严重，表现在：（1）土壤因为重金属和酸化的共同夹击而带来粮食安全风险；（2）土壤酸化、盐渍化、土壤生态系统弱化表现出来的连作障碍；（3）过量施肥、偏施氮磷钾肥带来的土壤养分不平衡、品质低下、作物病虫害严重和面源污染等。因此，在推动乡村振兴的同时，需要开展面向土壤健康的土壤治理。不仅要注重土壤有机质，更需要给乡村土壤来个体检，找出影响土壤健康的障碍因子，通过调酸碱、补营养、创活力等措施尽快让土壤健康起来。
进入 21世纪以来，我国通过“沃土工程”推进农田有机质提升。据估算，通过“沃土工程”，我国农田土壤碳库的年增加量为2500 多万吨，合近 1亿吨二氧化碳当量，相当于2014 年我国农业温室气体排放的12%。如果采用有机无机复合施肥、秸秆还田、少免耕等措施配合，我国农田的年固碳能力还能再翻一番，达到近2亿吨二氧化碳当量。随着乡村振兴的推进，以及目前农业农村部正在开展的“耕地质量保护与提升行动”，将促进“碳中和”更进一步。2020年 7月，习近平总书记曾发出了保护利用好黑土地这一“耕地中的大熊猫”的号召。通过现代生态农业技术提升土壤有机质，不仅是对“用地养地结合”的中国传统农耕文明的传承和弘扬，亦是发展健康农业、推进以农业为基础的乡村产业发展的有力举措，更是对世界气候行动的贡献。