美国土壤健康路线图（五）—结论：到2025年,美国50%以上的耕地采用土壤健康做法

导  读

土壤健康关乎人类可持续的未来，也是土壤学发展的新动向。美国因此制定了土壤健康路线图，为此后的土壤健康的构建和维护指明了行动方向。特此翻译出来，将分为5部分推送，今天推送第五部分—结论：到2025年,美国50%以上的耕地采用土壤健康做法。翻译水平有限，敬请指正。

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）

校/林大松（农业部环境保护科研监测所副研究员）

结论

大自然保护协会以作为领先的保护组织的传统而自豪。在成立之初，我们致力于鉴别和保护稀有物种——植物和动物需要一个特殊的栖息地才能在野生地方和土地上生存下来。多年来，我们的重点已经扩展到不仅包括栖息地的保护，还包括需要保护的物种和系统。今天，我们的使命是“保护所有生命赖以生存的土地和水域”，确保地球上所有生物多样性得以长期生存。我们的雄心壮志已经从根本上改变。为完成这一使命，我们必须重新考虑我们的保护战略。通过这一视角，利用改善土壤健康的管理实践带来的经济和保护收益与我们的使命保持一致，并提供了一种手段，以扩大我们对我们热切关注的问题的影响。我们今天为改善土壤健康所采取的行动有望为明天带来重大的经济和环境回报。

我们阐述了土壤健康的新愿景：转变美国耕地管理模式,使土壤健康成为农场运营决策的领先指标，从而促使到2025年在50％以上的美国农田采用土壤健康做法。实现这一愿景是一次引人入胜的机遇,也是一项艰巨的挑战。

正如路线图建议所示，没有一种技术、市场信号或政策变化可以实现这一愿景。执行如此大规模的变革也远远超出任何单一机构的能力范围。实现这一愿景需要科学、市场和政策方面的并行努力，以更加协调的方式开展工作，并努力于在庞大而多变的美国农业部门中逐个领域获得成果。

大自然保护协会（TNC）努力在促进这一机会方面发挥更大的作用，同时也认识到本文所强调的重大努力。土壤健康的科学议程将需要大量的长期投资和合作。 TNC正在扩大我们在这一领域的科学能力，并在土壤中担任新的科学家角色。首席科学家将为TNC提供新的能力，以设计战略，评估管理实践变化与保护影响之间关系。也许更重要的是，TNC将成为一个更有能力的合作伙伴，与其它组织共同展示土壤健康研究的未来。

在政策方面，TNC在州和联邦一级积极参与关于当前和未来机会的讨论。TNC支持旨在实现最具影响力的现有保护计划的努力，并参与有关作物保险未来的政策规划项目。最重要的是，TNC的州分会和受托人网络可以启动，为支持土壤健康的创新政策机会提供急需的支持。

然而，为实现这一愿景，就必须解决本文中讨论的经济或市场障碍。这些障碍中最主要的是土地所有者和农民之间土壤健康实践的潜在抑制因素。多年来，TNC策划了一系列的农场，这些农场可以作为一个活的实验室来测试新想法，并作为与缺席土地所有者更广泛接触的基础。同样，农业零售商也是农民值得信赖的顾问。通过新的和现有的关系，我们寻求支持农业零售商，他们分享我们的愿景，并有兴趣建立产品和服务模式来实现它。最后，必须进行创新，以解决已经讨论过的成本和运营障碍。值得庆幸的是，投资在多个需求领域不断增加，TNC对新的合作持开放态度，这将加快保护影响的步伐。

我们正在将基于科学的“设计保护”方法应用于围绕土壤健康的复杂问题上，这意味着利用现有的最佳科学信息和工具来设定目标和优先事项、制定战略、采取行动并衡量结果。我们打算采用这种久经考验的方法来实现我们对土壤健康的愿景：改变美国农田管理模式，使土壤健康成为农场作业决策的主要指标，从而在到2025年,美国50%以上的耕地采用土壤健康做法。通过召集一些利益相关者，大自然保护协会打算扩大其资源和举措，以支持本文件中提出的建议，这些建议旨在解决科学、经济和政策挑战或当前面临的因素限制土壤健康做法的采用。

为此，我们邀请感兴趣的组织和个人通过发送电子邮件至[e-mail]分享对本文所阐述的想法的反馈和表达。

附录A： 奖池的假设、估算和方法（略）

附录 B: 土壤健康词汇表，改编自NRCS土壤健康术语表（见附录C）

动态土壤特性：响应人为（管理、土地利用）和非人为（自然干扰和周期）因素而在人类时间尺度上变化的土壤特性。许多特性对于表征土壤功能和生态过程以及预测人类时间尺度上的土壤行为非常重要。

土壤质量指标：用于估算土壤功能的定量或定性指标。指标应充分敏感地对应对变化，准确反映与利益功能相关的过程或生物物理机制，并且具有成本效益且相对容易和实用。土壤质量指标通常分为生物，化学和物理指标。

土壤质量，生物学指标：生物有机体的测量或用作土壤质量指标的活动。测量土壤生物可以通过以下三种方式进行：1）计算土壤生物或测量微生物生物量，2）测量其活性（例如土壤基础呼吸，棉条测定或潜在可矿化氮），或3）测量多样性，例如功能的多样性（例如，生物学板）或化学结构的多样性（例如细胞成分，脂肪酸或DNA）。每种方法提供不同的信息。

土壤质量，化学指标：包括有机质，pH，电导率，重金属，阳离子交换量等的测试。

土壤质量，物理指标：随管理而变化的物理特征包括容重，团聚体稳定性，渗透性，水力传导性和抗穿透性。

监测土壤质量：跟踪定量指标的变化趋势或土壤的功能能力，以确定管理实践的成功或需要进行额外的管理变革。监控涉及对来自相同位置的数据的有序收集，分析和解释。

土壤有机质：土壤中的总有机质。它可以分为三个库：微生物的活生物量，新鲜和部分分解的残留物（活性部分），以及分解良好且高度稳定的有机物质。表面垃圾通常不包括在土壤有机质中。

土壤健康：土壤作为维持植物、动物和人类生命的重要生态系统的持续能力。

附录 C: 土壤健康资源Additional soil health resources

NRCS Soil Health Glossary http://www.nrcs./wps/portal/nrcs/detail/soils/health/?cid=nrcs142p2_053848

NRCS Soil Health Information and Resources http://www.nrcs./wps/portal/nrcs/detail/id/soils/health/?cid=nrcs144p2_046415

FAO Importance of Soil Organic Matter http://www./docrep/009/a0100e/a0100e0d.htm

文献引用

Associated Press. January 7, 2015. Des Moines utility: Lawsuit likely over nitrates in water. Retrieved on AgWeb by Farm Journal.

Blanco-Canqui, H. & Lal, R. 2008. No-tillage and soil-profile carbon sequestration: An on-farm assessment. Soil Sci. Soc. Am. J. 72:693-701. DOI:10.2136/sssaj2007.0233.

Carlisle, L. 2016. Factors influencing farmer adoption of soil health practices in the United States: a narrative review. Agroecology and Sustainable Food System 40(6): 583-613. DOI: 10.1080/21683565.2016.1156596.

Carolan, M.S. August 2005. Barriers to the adoption of sustainable agriculture on rented land: an examination of contesting social fields. Rural Sociology 70(3): 387-413. DOI: 10.1526/0036011054831233.

Conservation Technology Information Center. 2013-2014 cover crop survey. Retrieved from: http://www./.

Deng, Q., Hui, D., Wang, J., Yu, C., Li, C., Reddy, K.C., & Dennis, S. 2016. Assessing the impacts of tillage and fertilization management on nitrous oxide emissions in a cornfield using the DNDC model, J. Geophys. Res. Biogeosci. 121: 337?49. DOI:10.1002/2015JG003239.

Dubrovsky, N. M., Burow, K. R., Clark, G. M., Gronberg, J., Hamilton, P. A., and Hitt, K. J. 2010. The quality of our nation's waters: nutrients in the nation's streams and groundwater. 1992-2004. U.S. Geological Survey Circular 1350. Retrieved from http://pubs./circ/1360.

Food and Agriculture Organization (FAO). October 2009. How to feed the world 2050. Retrieved from: http://www./fileadmin/templates/wsfs/docs/Issues_papers/HLEF2050_Global_Agriculture.pdf.

FAO. 2011. The state of the world抯 land and water resources for food and agriculture. Retrieved from http://www./docrep/015/i1688e/i1688e00.pdf.

Fenichel, E. P., Abbott, J. K., Bayham, J., Boone, W., Haacker, E. M. K., & Pfeiffer, L. (2016). Measuring the value of groundwater and other forms of natural capital. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(9). http:///10.1073/pnas.1513779113

Foreman, L. September 2014. Characteristics and production costs of U.S. corn farms, including organic, 2010. USDA Economic Research Service Economic Information Bulletin 128.

Hansen, L. & Ribaudo, M. September 2008. Economic measures of soil conservation benefits: Regional values for policy assessment, TB-1922. U.S. Dept. of Agriculture, Economic Research Service.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2013. Climate change 2013: the physical science basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change 8:714, Table 8.7. Retrieved December 10, 2015 from https://www./pdf/assessment-report/ar5/wg1/WG1AR5_Chapter08_FINAL.pdf.

Janzen, H. H., P.E. Fixen, A. J. Franzluebbers, J. Hattey, R. C. Izaurralde, Q. M. Ketterings, D. A. Lobb, and W. H. Schlesinger. 2011. Global prospects rooted in soil science. Soil Sci. Soc. Am. J. 75:1-8. DOI:10.2136/sssaj2009.0216.

Kane, D. November 2015. Carbon sequestration potential on agricultural lands: a review of current science and available practices. In association with National Sustainable Agriculture Coalition, Breakthrough Strategies and Solutions, LLC. http:///wp-content/uploads/2015/12/Soil_C_review_Kane_Dec_4-final-v4.pdf.

Lehmann, J., & Kleber, M. 2015. The contentious nature of soil organic matter. Nature, 528(7580):60-68. Retrieved from http:///10.1038/nature16069.

McLellan E., Roberston D., Schilling K., Tomer M., Kostel J., Smith D., King K. 2014. Reducing nitrogen export from the corn belt to the Gulf of Mexico: Agricultural strategies for reducing hypoxia. Journal of the American Water Resource Association (JAWRA) 1-27. DOI: 10.1111/jawr.12246.

Motha, Raymond P. 2011. The impact of extreme weather events on agriculture in the United States. USDA-ARS / UNL Faculty. Paper 1311. Retrieved from: http://digitalcommons./usdaarsfacpub/1311.

National Research Council. Committee on Twenty-First Century Systems Agriculture; National Research Council. National Academies Press 2010. Toward sustainable agricultural systems in the 21st century. Retrieved from www.nap.edu.

Oliver, M.A. & Gregory, P.J. 2015. Soil, food security and human health: a review. European Journal of Soil Science, 66: 257?76. DOI: 10.1111/ejss.12216.

Overstreet, L.F. & DeJong-Huges, J. 2009 The importance of soil organic matter in cropping systems of the Northern Great Plains. American Society of Agronomy ?International Crop Adviser Board抯 Online Self Study Exam. Retrieved from http://www.extension./distribution/cropsystems/M1273.html.

Paustian, K., Lehmann, J., Ogle, S., Reay, D., Robertson, G.P., & Smith, P. 2016. Climate-smart soils. Nature 532: 49?7. DOI:10.1038/nature17174.

Reicosky, D. C.; Sauer, T. J.; and Hatfield, J. L. 2011. Challenging balance between productivity and environmental quality: tillage impacts' Publications from USDA-ARS / UNL Faculty. Paper 1373. Retrieved from http://digitalcommons./usdaarsfacpub/1373.

Romig, D.E., Garlynd, M.J., Harris, R.F., & McSweeney, K. 1995. How farmers assess soil health and quality. Journal of Soil and Water Conservation 50(3): 229-236.

Sanderman, J., Baisden, W. T., & Fallon, S. October 2015. Redefining the inert organic carbon pool. Soil Biology and Biochemistry, 1?. DOI: 10.1016/j.soilbio.2015.10.005.

Six, J. & Paustian, K. 2014. Aggregate-associated soil organic matter as an ecosystem property and a measurement tool. Soil Biology & Biochemistry 68. DOI:10.1016/j.soilbio.2013.06.014.

Successful Farming. August 29, 2014. Haney soil test can help producers maximize fertilizer inputs. Retrieved from: http://www./crops/hey-soil-test-c-help-producers-maximize_135-ar44924.

United States Department of Agriculture (USDA) Natural Resources Conservation Service. Soil health. Retrieved from: http://www.nrcs./wps/portal/nrcs/main/soils/health/.

USDA. Retrieved from: http://www./wps/portal/usda/usdahome?contentid=2016/05/0112.xml.

Wade, T., Claassen, R., & Wallander, S. 2015. Conservation-practice adoption rates vary widely by crop and region. Economic Research Service Economic Information Bulletin 147.

Syswerda, S.P., Basso, B., Hamilton, S.K., Tausig, J.B., and Robertson, G.P. 2011 Long-term nitrate loss along an agricultural intensity gradient in the Upper Midwest USA. Economic Research Service Economic Information Bulletin