土壤,孕育地球萬(wàn)物!她是如何形成的?為什么會(huì)退化?如何保護(hù)土壤?

本文隸屬:07.污染治理土壤修復(fù)(第48/83篇)

不管身在何處,只要是在陸地上我們都能看到土壤。土壤是偉大而又平凡的物質(zhì),它養(yǎng)育了土地之上的萬(wàn)物。如果有一天地球上的土壤全部消失,那么人類(lèi)也終將毀滅。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴(yán)重退化?

根據(jù)FAO糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)報(bào)告顯示,目前世界上三分之一的土壤已經(jīng)出現(xiàn)中度至高度退化,我們腳下的土壤變得越來(lái)越貧瘠。

由于集約化耕作和自然過(guò)程的結(jié)合,土壤正嚴(yán)重退化。隨著肥沃的表層土壤變薄,種植糧食作物越來(lái)越困難。如果不改變種植方式和尋找保護(hù)土壤的方法,全球糧食供應(yīng)將會(huì)變得不穩(wěn)定。

無(wú)休止的耕作和社會(huì)的高速發(fā)展,一場(chǎng)土壤危機(jī)正在加劇。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴(yán)重退化?

美國(guó)愛(ài)荷華州以“農(nóng)業(yè)”聞名。自人類(lèi)遷移至愛(ài)荷華州耕種后發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)氐臍夂蚧旌狭擞袡C(jī)覆蓋物和泥沙,形成了營(yíng)養(yǎng)豐富的“黑金”土壤。

當(dāng)?shù)卦a(chǎn)出的一種叫“超級(jí)玉米”的玉米品種。這是美國(guó)160年來(lái)最大的玉米品種,愛(ài)荷華州曾經(jīng)也是世界上最肥沃的地區(qū)。

而現(xiàn)在愛(ài)荷華州的平均表土深度從20世紀(jì)初的34—45厘米,下降到2019年的15-20厘米。即使在如此肥沃的土地上,土壤流失也令人擔(dān)憂。

2014年的春天,愛(ài)荷華州遭遇一系列風(fēng)暴。農(nóng)田一夜之間損失了1400萬(wàn)噸的土壤,愛(ài)荷華州立大學(xué)對(duì)下屬82個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行研究。研究顯示自1959年以來(lái)的50年中,土壤結(jié)構(gòu)和有機(jī)物含量逐漸下降,而土壤中的酸度猛增。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴(yán)重退化?

當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民也表示,風(fēng)的侵蝕不像以前那么嚴(yán)重,但是在過(guò)去20年中,只要降雨超過(guò)10毫米之后,對(duì)土壤打擊就越來(lái)越明顯。

除了愛(ài)荷華州面臨的土地流失的問(wèn)題,世界上其他國(guó)家和地區(qū)同樣也在面臨這樣的問(wèn)題。

土壤是怎么形成的?

地殼是由大塊堅(jiān)硬的固體巖石形成,然后外層慢慢碎裂,越來(lái)越小,最后形成石塊,卵石和沙礫。苔蘚類(lèi)生物在空氣中獲得太陽(yáng)能,進(jìn)而分解巖石。當(dāng)苔蘚死后變成粉末狀,這種粉末中包含它們從巖石中吸收的礦物質(zhì),經(jīng)過(guò)多年堆積,最后變成土壤。

土壤不僅幫助我們種植更好的農(nóng)作物,也是地表存儲(chǔ)水分的關(guān)鍵。好的土壤就像一塊吸收雨水的大型海綿,對(duì)于回收和儲(chǔ)存養(yǎng)分是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

從世界范圍看,我們并不缺泥土,我們需要的是優(yōu)質(zhì)的土壤。但是產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)土壤的過(guò)程非常漫長(zhǎng)?,F(xiàn)在機(jī)械化耕作普遍,產(chǎn)生的速度趕不上使用的速度。

除了大量耕作使用外,許多類(lèi)型的土壤退化用眼睛根本是發(fā)現(xiàn)不了的,只有把當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物拿去檢驗(yàn),才會(huì)看到土壤之中有機(jī)碳的損失和污染的累積。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴(yán)重退化?

污染的原因各種各樣,比如酸化、澇漬、鹽堿化……這些原因不斷影響著全球土壤,降低了其維持植物生命和種植農(nóng)作物的能力。

集約化農(nóng)業(yè)的傳播,森林砍伐和工業(yè)活動(dòng)加速了土壤流失,耕作方法破壞了土壤原有的自然結(jié)構(gòu),殺死其中重要的細(xì)菌和真菌,泥土更容易被水沖走。

在極端的情況下,每年有1200萬(wàn)公頃的土地因?yàn)橥恋鼗哪魇?,換而言之相當(dāng)于損失2000萬(wàn)噸的谷物。

不僅如此,城市大面積地澆灌瀝青和混泥土也將原有的泥土封堵于地下。

?我們?cè)撊绾伪Wo(hù)土壤?

土壤主要由風(fēng)化巖石的顆粒和枯死的腐爛植物的殘留物組成,但這不是一種沒(méi)有生命的物質(zhì)。土壤之中含有大量微生物,真菌,昆蟲(chóng),蠕蟲(chóng)和其他無(wú)脊椎動(dòng)物。它們都在分解土壤中的礦物質(zhì),向植物提供營(yíng)養(yǎng)和維持土壤肥力方面發(fā)揮著重要作用。

為了種植農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)民大量使用農(nóng)藥和無(wú)機(jī)肥料,積累了大量的重金屬,土壤之中的生物系統(tǒng)遭受破壞,所以當(dāng)務(wù)之急便是維持土壤中的生物系統(tǒng)。

美國(guó)研究土壤的科學(xué)家在現(xiàn)代機(jī)器的幫助下,從全球土壤中篩選自然形成的百萬(wàn)余種微生物,更好地了解和保護(hù)退化土壤之中的細(xì)菌。

當(dāng)然,除了讓土壤恢復(fù)活力,還應(yīng)該要讓土壤不容易被刮走。

回到文章之初的愛(ài)荷華州,許多農(nóng)民意識(shí)到水土流失問(wèn)題的嚴(yán)重后,紛紛加入保護(hù)“黑金”土地的行動(dòng)中來(lái)。愛(ài)荷華州立大學(xué)的研究員一直與農(nóng)民合作,在部分田地上嘗試種植草原帶。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴(yán)重退化?

經(jīng)過(guò)研究表明,這種草原帶可以減少田間沖走的沉積物,并且有助于減少地表流失的水分,保留更多的氮和磷。

在我國(guó)西部地區(qū),大面積的土地荒漠化也采取了相同的措施。

不同的自然條件下,荒漠化土地的防治途徑與措施大不相同,在半干旱地區(qū)會(huì)調(diào)整當(dāng)?shù)氐耐恋乩媒Y(jié)構(gòu),更合理地安排農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)的比重。在干旱地區(qū),會(huì)以?xún)?nèi)陸河流域作為生態(tài)單元進(jìn)行全面規(guī)劃,合理分配上中下用水比例。

雖然我們無(wú)法察覺(jué)大部分的土壤的變化,但是改善后的土壤正在變得更加堅(jiān)硬,當(dāng)?shù)匾矔?huì)變得更為富饒。

我們需要做的還有很多,所以必須盡一切可能保護(hù)土壤。