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科普:人类立足世间之根本—土壤

 昵称37581541 2024-05-19 发布于江苏
来源:再生农业 Regenerative Ag(2024年5月9日)

本期科普中,我们将继续向您介绍有关土壤的相关知识,向您说明,土壤在我们依赖农业生产粮食的社会中发挥了重要作用

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土壤退化和污染

土壤对于人类是如此重要。可不幸的是,许多人类活动造成土壤退化和污染,使得土壤提供的生态系统服务减少。更严重的是,一些土壤及其径流水对我们的环境和人类健康有害。侵蚀是土壤退化的主要原因之一,表土的流失速度远远超过了其再生速度。这也是造成水体污染的重要原因之一。

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图a:爱荷华州中部的土壤,表土颜色深,富含有机物质。20世纪,由于耕作爱荷华州的平均表土深度而从35-45厘米减少到15-20厘米。

图b:爱荷华州西部严重的沟壑侵蚀。

盐碱化和沙漠化是干旱地区土壤退化的主要原因。盐碱化是指盐分在土壤中积累到一定程度,破坏了土壤的物理和化学特性,使植物无法从土壤中吸收水分。盐碱化往往与人类不合理的灌溉有关。荒漠化是由气候变化和人类活动(如过度放牧等)引起的土地退化共同造成的。

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 图示为盐碱化土壤(图源网络)

土壤具有强大的过滤和净化污染物的能力,但土壤的过滤和净化能力有限,污染物过多时难起作用。当我们在土壤中施用过量的营养物质,特别是氮和磷时,土壤冥冥之中已经成为了水体氮磷污染源。这些营养物质会导致富营养化——藻类过度生长,导致氧气耗尽。我们还将许多合成有机化学品、金属和放射性材料应用于土壤,这些物质可能会破坏生态系统并对人类健康产生严重影响。土壤净化是世界各地的土壤学家正在进行的巨大工程之一。

农业生产与作物退化

从历史上看,传统农业已经加速了土壤侵蚀,其速度超过了土壤形成的速度。由于农业实践使土壤没有足够的植物覆盖,从而造成雨滴飞溅和地表径流加剧。同时,大面积的裸地、闲田在狂风席卷的时候将会引起扬沙等自然灾害。这些情况往往会加速水土流失。

纵观人类历史,土壤侵蚀已经影响了社会生产粮食的能力。

流水等侵蚀导致水土流失农田的破坏和水土的流失。图示为华盛顿(美国)的农田因水侵蚀而受到的损害。

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在美索不达米亚古老的河床上堆积着大量被侵蚀的淤泥,使灌溉成为问题;以及20世纪30年代的美国沙尘暴,一场毁灭性的干旱加剧了风蚀,将肥沃的表土从中西部带到了数百里外的华盛顿特区。

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图片为1936年5月13日达科他州达拉斯:拖拉机和农业设备被风沙土掩埋。展示了严重风蚀的破坏性影响。沙尘暴使土壤侵蚀成为20世纪30年代美国公众高度关注的问题,今天它仍然是重中之重。

人类立足世间之根本——土壤

“在一个国家的土地上”这句话诗意地表达了我们与国家、与家乡的联系。土壤给了我们一种存在感,一种归属感。我们的语言表达中常用诸如“接地气”和“脚踏实地”之类的短语。虽然我们很少考虑土壤在我们日常生活中的作用,但我们有一种内在的理解,即土壤就是家。

为了维持和提高粮食生产,土壤退化防治必须成为全球社会的首要任务。实施农业最佳管理实践(BMPs),并通过实施保护性农业,可以将土壤流失率降低到与土壤形成率大致相等,尽管通常仍大于自然系统中的土壤形成率。

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翻译:蒋玉琳  北京林业大学

责编:张奚晨  中国农业大学

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