土壤就是解决方案

导  读

在自然界中，植物因与周围环境的共生关系而茁壮成长，包括土壤中的微生物；

过度使用合成肥料会对这种关系造成不可挽回的损害；

免耕和冬季种植覆盖作物是“改变游戏规则”的做法的例子，可以帮助使土壤“净减轻”，这意味着他们捕获的温室气体比它们排放的更多。

编译/陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员、中国科协环境生态领域首席传播专家）

原文作者：Mercola博士

原题：Soil Is the Solution

出处：摘自Mercola 博士的《自然健康通讯》，https://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2016/05/10/soil-regeneration-conservation-practices.aspx

时间：2016年5月10日

土壤很容易被当做理所当然存在的东西。也就是说，直到你失去它。你脚下的泥巴可以说是地球上最不受重视的资产之一。没有它，生命将基本上不复存在，而在其鼎盛时期，这块“黑金”赋予生命。

在自然界中, 植物之所以茁壮成长, 是因为它们与周围环境, 包括土壤中的微生物有着共生关系。

根际是植物根部周围的区域。它含有从植物根部释放的化学物质，繁殖的微生物。这些被称为渗出物的化学物质包括碳水化合物，植物化学物质和其他化合物。

作为对渗出物的交换, 根系微生物群为植物提供了重要的健康代谢产物, 这些代谢物曝露给害虫和病原体, 帮助植物产生植物化学物质。

一个被喂得很饱的根微生物群还将为植物提供充足的氮 (N)、磷 (P) 和钾 (K), 这三种成分也是大多数合成肥料 (NPK)。

不幸的是, 虽然大自然的系统能带来丰厚的回报, 包括更有营养的食物和更少的环境污染, 但现代农民基本上陷入了用合成化学品浇灌作物的恶性循环, 这些化学物质会破坏土壤，最终破坏环境。

为什么合成肥料正在破坏这个星球

合成肥料在理论上是有意义的, 它们确实使植物生长得更大更快。问题是植物不一定更健康。事实上, 它们错过了与根微生物群的共生关系。

因为它们被供应了 NPK，所以植物不再“浪费”能量产生的渗出物来喂养其微生物群。

因此, 它获得的健康代谢产物较少。最终的结果是, 植物在外表上看起来不错, 但缺乏矿物质、植物化学物质和内部对害虫和疾病的防御。

此外, 据美国农业部土壤科学家里克•哈尼告诉猎户座杂志《Orion Magazine》那样【1】, 这些农作物利用合成肥料的效率不到50%。

"农民是规避风险的......他们为明天可能会死去的作物借了50万美元。他们最不想担心的是他们是否投入了足够的肥料。他们总是投入太多，只是为了安全。”

多余的肥料流入到环境中，带来灾难性的影响。随着化肥从明尼苏达州、爱荷华州、伊利诺伊州、威斯康星州、密苏里州等农业州的农场流失, 它进入密西西比河, 导致水中的营养物质过剩, 包括氮和磷。

这反过来又导致藻类大量繁殖, 改变了食物链, 耗尽了氧气, 导致死亡区。从密西西比河三角洲开始，世界上最大的死亡区之一可以在墨西哥湾找到【2】。墨西哥湾的渔业因此被毁。

土壤健康运动教育农民如何与自然相处

哈尼告诉猎户座杂志，美国农业部的自然资源保护服务机构 (NRCS) 在美国各地召开会议, 努力改善土壤健康, 并教会农民如何减少化肥的使用, 生产同样的产量, 并在某些情况下提高产量【3】。

“我们整个农业产业都是以化学投入为基础的, 但土壤不是化学装置......这是一个生物系统。我们把它当作一个化学装置来对待, 因为化学比土壤生物学更容易测量。”

在标准土壤测试测量土壤化学特性的同时, 哈尼开发了一种测量土壤生物学的测试方法。哈尼所追求的是一个丰富的微观群落。只有这样才能支撑植物生长的复杂过程，同时通过固定土壤中的碳来自然地减少碳排放。

《土壤将拯救我们》一书的作者克里斯汀•欧尔森在《猎户座杂志》上撰文解释说【5】，据估计, 大气中多出来的二氧化碳有三分之一来自于不良的土地管理过程, 这些过程导致了农田中二氧化碳的碳损失【4】。

 “当我们欣赏良好土壤的黑巧克力蛋糕海绵和甜味时, 随着时间的推移,我们会赞叹数以万亿计的土壤微生物的绝活。

就像我们一样，他们吃碳并使二氧化碳失效，但他们也“固定”土壤中一定比例的碳。除非受到干扰，它会在那里停留很长时间。

...光合作用是唯一能够安全、低成本地从大气中去除二氧化碳的过程， 让天空中的问题碳成为土地的利好。

基于这一原则, 一百多个政府和非营利组织发起了 "千分之四的倡议"......呼吁让世界上的土壤中的碳每年增加0.4%。

联盟声称, 这种相对较小的推动力不仅将从根本上提高土壤肥力, 而且还将阻止大气中二氧化碳的年度增长。”

三种“改变游戏规则”的农业措施

碳耕作是一个简单的前提, 涉及使用农业方法, 这些方法可以自然地将二氧化碳捕获到地下 (几十年、几个世纪或更远), 同时也能从空气中吸收二氧化碳。

这个被称为“碳封存”的过程可以帮助减少温室气体排放，并且：

最近发表在《自然》杂志上的一项研究进一步揭示, 通过管理土壤减少温室气体, 可以带来丰厚的“附加利益, 包括更健康的土壤和生态系统、更少的化肥径流和更少的土壤侵蚀【6】。

密歇根州立大学的菲尔•罗伯逊（Phil Robertson）在接受《基督教科学监测》采访时解释了三种 "改变游戏规则" 的做法, 这些做法可以帮助土壤 "净减轻", 这意味着它们捕获的温室气体比它们排放的要多【7】。

1.免耕栽培，种植作物不耕作

2.先进的氮肥管理，或仅施用极少量的肥料

3.覆盖作物

仅仅后一种战略 -- 覆盖作物 -- 如果做得好的话, 实际上就能消除灌溉的需求。覆盖作物也起到隔热的作用, 所以土壤不会像裸露的时候那样热或冷，这使得微生物的生长时间更长。

此外，土壤生物会加热土壤，这可以在较冷地区延长的整个生长季节，并有助于防止土壤侵蚀。 2012年，农业普查报告发现，仅有超过1000万英亩的农田（总数为3.9亿英亩）种植了覆盖作物，但数量正在增加。

在2014年对农民进行的年度调查中, 农民报告种植的覆盖作物平均种植面积是2010年报告的两倍【8】。采用该技术的农民报告土壤质地较好，侵蚀较少，作物产量增加。

种植冬季覆盖作物可以让农民赚钱

这一点很关键, 因为说服大多数农民仅仅出于环境原因改变做法并不是一个容易的事, 特别是如果它还涉及增加农民成本的话。罗伯逊（Robertson）建议动用几十年来一直有的水土保护经费, 来支付农民采用更可持续产生的费用。

《纽约时报》报道说 【9】，一些农民在看到邻居农场的成功后, 也改变了做法。农民道格•安森（Doug Anson）和他的家人一起在印第安纳州2万英亩的农田种植 13, 000 英亩的覆盖作物。

“在我们种植覆盖作物的田地里，我们每英亩的玉米比没有种植覆盖作物的地方多20至25蒲式耳......这表明我这样做是有经济意义的。”

一项在密歇根州进行了二十年的研究项目，使用四种不同的耕作方法对农田进行比较，也显示出覆盖作物的良好前景。补给少量肥料并种植冬季覆盖作物的田地的作物产量与传统田地相似，氮素淋失量大大减少【10】。

美国政府甚至建立了一个小的补贴制度，以帮助农民抵消覆盖作物和其他再生实践的成本，但覆盖作物成为主流的一个主要障碍是土地所有者的缺席。

许多农民在他们不拥有而是租赁的土地上种植作物;因此, 他们几乎没有动力想在他们不拥有的土地上改善土壤质量。但是，土地所有者可以鼓励农民使用再生做法, 进而增加他们土地的价值【11】。

农民和土地所有者可以获得 "碳信用" 的报酬

传统农民可以从尝试碳封存的措施中获益, 比如种植覆盖作物、施用堆肥而免耕措施;它们可以累积, 并获得"碳信用" 的报酬。

《现代农民》解释，农民甚至可以使用美国农业部的COMET-Farm在线工具来查找他们的大致碳足迹，以及试验, 看看哪些土地管理做法在他们的农场中吸收了最多的碳，它是如何工作的？【13】

“陆地碳封存量以每公顷公吨（2.5英亩）计量，一公吨获得一个碳信用额度，数学很容易计算。在加利福尼亚州 - 美国唯一一个完全成熟的总量管制和交易计划 - 碳信用额的当前价值在12美元到13美元左右。（顺便说一下，其他州的农民有资格通过加州碳市场获得信贷。）

艾伯塔省拥有加拿大最强大的碳市场，并通过碳信用额奖励几项农业实践，于2016年1月1日将碳信用额的价格从15美元提高到20美元;在2017年，每个信用额的价格将高达30美元。”

遗憾的是，按照目前建立这一制度的方式, 已经在使用有益保护做法的农民没有资格获得碳信用额。只有那些将土地从传统农业转变为土壤保护措施的土地才能获得信贷，但在草地上施用堆肥的情况除外，这些草地用于饲养草饲牛和其他牧场动物。

最近批准的碳信用额“协议”主要是马林碳项目（Marin Carbon Project）的结果，该项目发现单单在牧场上撒个1/2英寸厚度的堆肥就可以提高至少30年的土壤的碳储存。

如果您是个有意获得碳信用额的农民, 则需要注册碳信用额度, 如气候行动储备（Climate Action Reserve）、美国碳登记（the American Carbon Registry）或认证碳标准(the Verified Carbon Standard)。检查员将定期访问您的农场, ，以确保您正确执行了协议【14】。

再生我们的土壤就是解决方案

很显然, 关注我们的土壤对我们的健康和未来至关重要。幸运的是, 无论是大规模还是小尺度都在发生变化。美国农业部的 NRCS 已经非常致力于理解和教授自然土壤健康和再生农业的知识。

我们的土壤再生不仅将改善粮食生产, 而且还将解决大部分资源问题，例如水资源问题。当你把碳添加到土壤中, 例如通过添加覆盖物或种植覆盖作物，碳会喂养最终菌根真菌，它产生球囊霉素, 球囊霉素的持水性能比腐植酸要好。这意味着您自然会限制灌溉需求, 并在干旱期间使您的花园或农田更具弹性。

考虑到数据表明，如果我们继续保持目前的速度，我们可能在未来60年全球范围内失去所有商业表土，这种变化不能让它再快了。对于有兴趣了解土壤健康的人，包括希望改变他们生产系统的农民，NRCS网站是一个很好的资源。

只有约 2% 的人过渡到全面再生土地管理。在个人层面上, 你可以通过小规模地使用这些再生原理种植自己的一些食物来参与其中。

资料来源和参考文献

Nature April 7, 2016

The Christian Science Monitor April 6, 2016

Modern Farmer April 6, 2016

Orion Magazine, Dirt First

1, 3, 5 Orion Magazine, Dirt First

2 Montana State University, The Gulf of Mexico Dead Zone

4 Marin Carbon Project

6 Nature April 7, 2016

7 The Christian Science Monitor April 6, 2016

8, 9, 11 The New York Times February 6, 2016

10 National Geographic May 2013

12 USDA COMET-Farm

13, 14 Modern Farmer April 6, 2016

相关阅读

陈能场：让农民了解土壤污染|观点

荐   书

“土壤家”是“土壤观察”、“环境与健康观察”兄弟号。

本公号开展土壤科学、研究成果、行业会议、企业技术案例等传播、推广。如希望加入土壤观察读者交流群、合作咨询、文章转载授权请加请加13926117407微信号（或发邮件至[e-mail]）联系了解