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泥土与生存:欧洲被遗忘的环境危机|阅读

土壤观察 2021-04-27

The following article is from 土壤时空 Author 土壤时空 译

导  读


过去数十年的研究表明地上的人类活动已经对地下部分造成了严重破坏。

译/谷俊、许哲、徐佳 

责任编辑:王安琪

原文刊载自《欧洲政治周报》(Politico)

来源:土壤时空公号(2019年5月15日)



土壤科学家们知道他们的工作平凡无奇。但荷兰生态研究所(Netherlands Institute of Ecology)的土壤专家感到担忧,过去数十年的研究表明地上的人类活动已经对地下部分造成了严重破坏。


化学物质泄漏、工业化农业、城市扩张和土壤侵蚀正在蚕食着土壤这一全世界最为依赖的自然资源之一。土壤学家认为土壤退化和气候变化一样严峻,如果问题不加以解决,贻害无穷。


欧盟委员会估计欧洲每年流失900万吨土壤,相当于每天损失275个足球场面积的土壤。然而仅仅恢复1cm厚的表土就需要几个世纪。


荷兰生态研究所的土壤微生物学家Kelly Ramirez说:“世界各地的土壤流失都非常严重,人类长久以来的忽视导致这一问题越发严重。”


欧洲鸟类协会欧盟政策高级主管Ariel Brunner说:“几乎所有的欧洲土壤都在系统性地丢失有机质。”


误用或过度使用都会使得土壤变得紧实,使其裸露在狂风暴雨中,同时使由细菌、真菌、蚯蚓和线虫组成的地下生态系统受到致命威胁。


“土壤和水是我们最珍贵的资源,而我们却视它如无物。”欧盟联合研究中心的Arwyn Jones说。


已造成的损失


欧盟联合研究中心最近的一项研究表明,意大利三分之一的农田正遭受严重的侵蚀,每年造成农民6.19亿欧元的损失。研究人员认为,仅仅是普罗塞科(Prosecco)的葡萄种植每年就至少会造成40万吨的土壤侵蚀。


欧洲鸟类协会(关注生物多样性的非政府组织)的欧盟政策高级主管Ariel Brunner说:“地中海地区情况更加严峻”。他将意大利农业区比喻为一台“大型侵蚀机器”,并指出西班牙和希腊的土壤侵蚀问题同样严重。


意大利的农业用地处于困境状态| Miguel Medina/AFP via Getty Images


但不仅仅是地中海在遭受土壤侵蚀。Brunner说:“几乎所有的欧洲土壤都在系统性地丢失有机质”。从北部的泥炭地和壤土,到多瑙河至俄罗斯草原的黑土,整个欧洲大陆的土壤面临着不同的威胁。


许多工业化农场以极快的生产速度工作着,他们宁愿在收获后把秸秆和其他覆盖物清理掉,也不让它们还田来增加土壤肥力。


同时缺乏适当的轮作会加重土壤病害。荷兰生态研究所的Ramirez说,随着地下生态系统的退化,土壤很容易受到侵蚀。


问题的根源难以追踪。在欧洲北部,包括荷兰和德国在内的一些国家的畜牧业高度依赖从美洲进口的大豆饲料,这有效地减少了对欧洲的土壤侵蚀。


同样的事情也发生在欧洲国家之间。欧盟联合研究中心的Jones说:“如果你坐在布鲁塞尔吃西班牙种植的辣椒,某种程度上就是在消耗西班牙的土壤资源。”


土壤过度压实


现代农业能够从贫瘠的土壤中获得可观的收成,这使我们忽视了土壤本身存在问题。


研究表明拖拉机和联合收割机会压实土壤,导致空气和水难以在土壤中流通。据估计约20%的欧洲农田受到土地压实的影响。


荷兰生态研究所陆地生态部门的负责人Wim van der Putten说,在农耕条件下几乎每一个指标都显示地下生命并不活跃。


联合收割机已经被证明会造成土壤的压实,使得空气和水更难流通| Christof Stache/AFP via Getty Images


今年2月份洛桑试验站公布的一项由霍特福德研究所进行的针对蚯蚓数量的调查显示:英国农田中的蚯蚓数量急剧减少,约21%的试验地没有在地表活动的蚯蚓,16%的耕地没有深穴居蚯蚓。 “这一研究结果表明,英国存在着普遍的长期的过度土壤利用”,而蚯蚓的减少意味着鸟类的减少,这是一个连锁反应。


不幸的是,有害的植物寄生虫会比蚯蚓和鸟类生存得更好。van der Putten说:“如果进一步增加土地的利用强度,金字塔式的食物网就会崩溃。”


荷兰生态研究所的Ramirez说,这种影响不仅限于粮食生产。我们目前的大多数抗生素都来自土壤细菌,如链霉素或四环素。Ramirez称土壤是“潜在的抗生素储存库”,因为土壤中大量相关的细菌和真菌之间的持续竞争会产生新的化合物。


“如果空气不好,你就会咳嗽。如果水不好,你会生病的。如果土壤不好,你却不会注意到的”——欧盟联合研究中心,Arwyn Jones


土壤退化也会对气候变化产生影响。尤其是富含碳的泥炭地。泥炭地的退化会向大气中释放温室气体。但究竟释放了多少碳,以及土壤健康与环境影响之间更深层次的联系,仍在研究之中。


城市硬覆盖之前土壤是可见的。据独立的欧盟咨询小组——欧洲科学院科学顾问委员会(European Academies’s Science Advisory Council)称,“地表硬化”——科学家们给房屋和道路建设起的名称——每年覆盖约500平方公里的土地。2014年的一项研究发现,在21个欧盟国家,1990-2000年期间,城市地区占用了约75万公顷农田,而2000-2006年期间占用了约43.6万公顷农田。


欧盟联合研究中心的Jones说:“大多数人不会呼吁‘拯救我们的土壤’,如果空气不好,你会咳嗽。如果水不好,你会生病的。如果土壤不好,你却不会注意到的。”


政治上的忽视


2007年英国、法国、德国政府以土壤保护成本和对房屋开发的潜在影响为由,阻止颁布欧洲土壤保护协定。


“这是一场漫长而痛苦的斗争……没有人敢再次行动”鸟类协会的Brunner说。


van der Putten说,部分农业政策已经使得土壤受益,如对在农田旁边建立缓冲带的农民给予现金奖励。尽管改善土壤管理是欧盟委员会去年提出的农业政策改革的首要目标,但在布鲁塞尔和各国首都进行的讨论中,这个问题仍处不受重视。


而在基层,土壤相关的政策正逐步发生改变,因为农民会逐渐意识到要使得农场长久运行下去,就必须要保护好他们土壤。


“最优秀的农民正基于需求推动这些新理念的发展”——土壤顾问Jennifer Dungait


一些农民正趋向于采用传统或有机的方法耕作土地,虽然这些方法更容易实施,但欧洲绝大多数的粮食仍是在工业化农场中生产的,这是过去土壤退化的主要原因之一。


工业方面则是把赌注押在尖端的农业技术上,希望帮助农民减少化肥或杀虫剂的施用。一家英国公司正在研发小型农场机器人,旨在克服大型农业机械压实土壤的缺点。


Jennifer Dungait 说“我们正迎接着农业的新曙光”,她去年辞去研究工作,成立了一家土壤咨询公司,就如何种植作物或减少耕作向农业企业提供建议。


“最优秀的农民正基于需求推动这些新理念的发展”她说。“如果他们不适应世界变化的方式,他们的生意就会失败。”


历史问题


van der Putten坐在办公室里,俯瞰着温室和试验田,说他正在解决一个有着1万年历史的问题。他说,早期人类选择的谷物品种易于种植,但不一定是最适合土壤。


“这些作物生长迅速,而在自然界中,它们只是进入,快速生长,产生种子,然后消失。”由于人类的干预,例如通过选择性育种来提高作物产量,许多普通植物已经失去了对土传病害的抵抗力。他说:“如果你连续种植同一种作物,你就会失败,这是我们实行轮作的原因。”


他说,解决办法是找到主要农作物在人工筛选之前的品种,并重新培育它。或者,研究人员寻找可以杂交的作物的野生近缘种,进而创造出能够更好地保存营养或对抗疾病的品种——以减轻受胁迫土壤的负荷。


荷兰列塞尔伯克霍夫农场的一位荷兰芦笋农场主| Rob Engelaar/AFP via Getty Images


“最大的问题是我们如何重建这些类型的土壤,使其成为一种更自然的土壤,同时仍能收获大量的作物,” van der Putten说,“这确实是我们这类研究的终极目标。”


他承认这有一个难点:实地测试土壤再生可能需要10至40年,既改变土壤细菌和真菌群落所需要的时间太过漫长,这是困难所在。


也许最有前景的研究领域是“土壤工程”。荷兰生态研究所的研究人员Martijn Bezemer说,他们的想法是在一小块土壤上种植适合的作物,直到这片土壤上的微生物群落变得健康,就可以把这些土壤挖出来,撒在有问题的土壤上。


他说,尽管这种方法仍处于实验阶段,但一些花卉种植者已经成功地使用了这种方法。收获后,他们在土壤下面铺上管道,用蒸汽消灭有害病原体,再将健康的土壤覆盖在表层,这使得他们可以重复种植同种作物。


Bezemer说,类似这样的试验表明,在过去几年里,土壤科学研究正从理论研究转向试验。“现在一切都在变好,”他乐观地说。


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