读懂一份土壤健康报告

导  读

土壤健康是人类获得足量、优质的农产品和健康生活的基础。哪些指标能简单体现土壤健康和它的变化？健康指标的目标范围值该是多少？ 这里以新西兰的一个案例教你读懂土壤健康报告。该案例含5种土地利用类型下12个区740点的两次采样数据。

文/陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员） 郑煜基（广东省生态环境技术研究所高级工程师）

来源：

https://www.mfe.govt.nz/sites/default/files/media/Environmental%20reporting/soil-health.pdf，

原题: Land: soil health

健康的土壤支持农业和森林生产力，有助于防止水道污染，并使土壤和土地生态系统具有防御力[1]。

集约化土地使用会给土壤带来压力。压实的土壤会抑制牧草的生长，导致土壤渍水并增加径流[1]。磷肥是（新西兰—译者注）农业土壤中镉的主要来源。镉在土壤中积聚，如果进入食物，就会对人类健康以及市场准入和贸易带来问题[2]。相反，土地管理者可以帮助改善或保持土壤健康，例如通过肥料的慎重使用、土壤耕作和/或作物轮作，与此同时提高生产力和经济价值。

本份环境概要报告了来自（新西兰）12个地区的大约740个地点的土壤健康状况，土壤样品由地区委员会在1995年至2009年间进行了抽样，其中，近300个地点随时间的变化进行了重新抽样。这些土壤样本代表这些地区的地表覆盖下的土壤和五种土地利用类型：Drystock（即菜牛、羊养殖场）、奶牛场、林地、农地和果园。

监测的土壤指标有7个，以提供有关土壤有机储量、肥力、酸度和物理状况的信息。 总的来说，这些指标可以告诉我们土壤的健康状况（表1）。 这些土壤指标还可以检测土地管理导致的土壤健康变化。

表1. 用于确定土壤健康指标的土壤指标[1]

 在土地进行生产的条件下，土壤被评估为满足或不满足所有七个土壤测定的目标范围。目标范围表示每种土地利用下生产所需的最佳土壤健康状况。由于这些土地利用的土壤需求多样性[1]，因此种植和园艺土地利用的目标范围没有明确定义，但它们代表了目前用于说明土壤健康的最佳指引。

在当地地表覆盖下的土壤显示在没有人类活动的情况下土壤健康状况。虽然目标范围不适用于在当地地表覆盖下的土壤，但研究结果为未受干扰的自然条件提供了有价值的参考。

总体发现

图1显示，大约35％的生产性土地利用点符合所有土壤健康目标范围。 在这些生产性土壤中，菜牛羊养殖场和奶牛场两种土地用途下的土壤的目标范围满足度最低，园艺土壤有60％的满足所有目标范围。由于占新西兰总土地面积的一半属于用于放牧的草地，因此在土壤健康的整体评估中，菜牛羊养殖场和奶牛场两种土地用途下的土壤健康状况特别重要[3]。

图1 符合和未达到土壤健康对策目标范围的生产性土地利用位点百分比[4]

 注：此图表示每个样点的最新数据，这些数据是根据多年的监控情况确定的。

这些监测结果与2008年调查的公众认知不同。大约80％的新西兰人认为土壤健康状况不错(adequate)、良好(good)或非常好(very good)，大约70％的人认为土壤管理是不错的，良好的或非常好[5]。认为土壤遭受破坏的主要原因是危险化学品、固体废物和农业。比起2000年，在2008年更多的新西兰人将农业视为造成土壤受损的原因[5]。虽然土壤监测结果和公众对土壤健康的看法可能不同，但公众意识到了西兰土壤健康受损的主要原因。

土地使用的主要发现

图2. 未达到土壤健康指标目标范围值的生产性土地利用样点百分比[4]

注：此图表示每个样点的最新数据，这些数据是根据多年的监控情况确定的。

图2显示，大约一半的奶牛场和三分之一的菜牛羊养殖场的土壤样点不符合物理状况的目标范围，这主要是因为牲畜的压实[4]。

与当地地表覆盖下的土壤相比，奶牛场和菜牛羊养殖场的土壤的酸性较弱，而有机质储量、肥力和镉含量[2]较高[4]。这表明这两个场地土地的集约化使用，同施用了肥料和石灰。在奶牛场和一些集约管理的菜牛羊养殖场中，有机质含量（特别是氮）以及在一些情况下，肥力都高于土壤健康的目标范围值。而其他一些菜牛羊养殖场的土壤的样点数值低于肥力目标范围[4]。在低肥力土壤上进行长期放牧可能导致放牧过度、牧草减产、杂草侵入、土壤压实和土壤侵蚀[4]。

果园和农地的土壤利用下的监测样点通常具有相似的土壤健康状况，但农地有较高比例的样点在有机储量和肥力方面不符合土壤健康的目标范围（图2）。集约化栽培会导致土壤碳的损失，此外，一般会施用氮肥和磷肥，有时甚至过量[4]。这些土地用途也可能对土壤健康施加其他压力（如农药和化学品使用），这些压力并未通过本报告所讨论的土壤健康指标进行测定[4]。

林地中约有40％的样点符合所有目标范围（图1）。人工林经常种植在易受侵蚀的土壤上，其物理状态通常低于目标范围（图2）。尽管采伐和重新种植必须仔细规划和实施以避免土壤侵蚀和养分流失，林业种植可以成为减少侵蚀的有用管理选项[4]。大约三分之一的林地样点肥力较低（图2），尽管Olsen-P（奥尔森磷）（测定值用于指示肥力）对于树木生长并不像本报告中讨论的其他生产性土地用途那样重要[4]。

总体趋势

总体而言，所有生产性土地的监测地点的土壤健康状况略有改善。在1995年至2009年期间，在重新采样地点中，达到了肥力和物理状况的目标范围的样点数量有所增加（图3）。肥力的提高很可能是由于那些早期水平高于目标范围的土壤中的肥力下降所致[4]。这些监测结果符合公众认为的土壤健康现在比过去更好的感知[5]。

图3. 生产性土地两次采样样点达到土壤健康指标目标范围的百分比[4]

注：该图表示每个重复采样样点的初始和最新数据，这些数据是根据多年的监测确定的。

不同土地使用的变化趋势

虽然现在有更多的地点符合所有目标范围，但在菜牛羊养殖场和奶牛场重新采样的土壤通常显示有机储量和肥力的年均增长（表2）。当有机储量已经超过目标范围时，有机储量，特别是氮的增加可能表明土壤健康状况恶化[4]。然而，肥力的提高，在一定程度上，可以解释为土壤健康的改善，特别是在低于目标范围的土壤中，如许多菜牛羊养殖场和一些奶牛场的情况[4]。由于牲畜放牧，在菜牛羊养殖场土地使用下土壤的物理状况继续恶化。

表2. 重新采样点位土壤测量值的年均变化[4]

对于果园或林地，重新取样没有显示土壤健康的统计学显着变化。

关键点

●在生产性土地中，超过三分之一的受监测土壤样点符合所有土壤健康目标范围。 在这些生产性土壤中，果园土壤达到所有目标范围百分数最高。

●大约一半的奶牛场和近三分之一的菜牛羊养殖场的样点存在土壤压实。 大约四分之一的奶牛场和菜牛羊养殖场的样点的土地有机储量高于目标范围，而许多菜牛羊养殖场样点的肥力低于目标范围。

●越来越好：比起以往，现在的生产性土地有更多的样点满足所有土壤健康指标的目标范围。

●在奶牛场和菜牛羊养殖场的土地用途下，压实水平，有机储量和肥力通常会增加。压实和有机储量的增加可能表明土壤健康状况恶化，但是，在一定程度上，肥力的提高可以改善土壤健康。

参考文献

1 Hill R and Sparling G. 2009. Soil Quality Monitoring. In: Land Monitoring Forum. Land and Soil Monitoring: A guide for SoE and regional council reporting. Hamilton: Land Monitoring Forum. pp 27-88. 

2 Cadmium Working Group. 2008. Report One: Cadmium in New Zealand Agriculture. Wellington: Ministry of Agriculture and Forestry. 

3 Ministry for the Environment. 2010. Land Use Environmental Snapshot. Wellington: Ministry for the Environment. 

4 Stevenson B. Unpublished. Soil quality assessment regional soil quality monitoring for SoE reporting at a national scale. Prepared for the Ministry for the Environment by Landcare Research. 

5 Hughey KFD, Kerr GN, Cullen R . 2008. Public Perceptions of New Zealandˇs Environment: 2008. Christchurch: EOS Ecology.

附录: 土壤健康目标范围值

1.土壤容重目标范围值( (t/m3 or Mg/m3)

2.大孔隙度 (% v/v at -10kPa)

3.总碳目标范围值 (% w/w)

4.总氮目标范围值 (% w/w)

5.矿化氮目标范围值 (mg/kg)

6.土壤pH目标范围值

7.Olsen P目标范围值（未给单位）（根据 Taylor (2011a) and Mackay et al. (2013)

8.土壤中微量元素浓度的指导值，改编自NZWWA（2003）

9.肥料分级管理系统（TFMS）中的镉等级，浓度和触发值，（Cavanagh 2012）

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