土壤,孕育地球萬物!她是如何形成的?為什么會退化?如何保護土壤?

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)育了土地之上的萬物。如果有一天地球上的土壤全部消失,那么人類也終將毀滅。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴重退化?

根據(jù)FAO糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)報告顯示,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越貧瘠。

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

無休止的耕作和社會的高速發(fā)展,一場土壤危機正在加劇。

土壤是如何形成的?為什么已經(jīng)有三分之一嚴重退化?

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

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

而現(xiàn)在愛荷華州的平均表土深度從20世紀初的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,愛荷華州遭遇一系列風(fēng)暴。農(nóng)田一夜之間損失了1400萬噸的土壤,愛荷華州立大學(xué)對下屬82個地點進行研究。研究顯示自1959年以來的50年中,土壤結(jié)構(gòu)和有機物含量逐漸下降,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重,但是在過去20年中,只要降雨超過10毫米之后,對土壤打擊就越來越明顯。

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

土壤是怎么形成的?

地殼是由大塊堅硬的固體巖石形成,然后外層慢慢碎裂,越來越小,最后形成石塊,卵石和沙礫。苔蘚類生物在空氣中獲得太陽能,進而分解巖石。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,也是地表存儲水分的關(guān)鍵。好的土壤就像一塊吸收雨水的大型海綿,對于回收和儲存養(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)土壤的過程非常漫長?,F(xiàn)在機械化耕作普遍,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,才會看到土壤之中有機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1200萬公頃的土地因為土地荒漠化而流失,換而言之相當(dāng)于損失2000萬噸的谷物。

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。

?我們該如何保護土壤?

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,但這不是一種沒有生命的物質(zhì)。土壤之中含有大量微生物,真菌,昆蟲,蠕蟲和其他無脊椎動物。它們都在分解土壤中的礦物質(zhì),向植物提供營養(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)藥和無機肥料,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)。

美國研究土壤的科學(xué)家在現(xiàn)代機器的幫助下,從全球土壤中篩選自然形成的百萬余種微生物,更好地了解和保護退化土壤之中的細菌。

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。

回到文章之初的愛荷華州,許多農(nóng)民意識到水土流失問題的嚴重后,紛紛加入保護“黑金”土地的行動中來。愛荷華州立大學(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)有三分之一嚴重退化?

經(jīng)過研究表明,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),會以內(nèi)陸河流域作為生態(tài)單元進行全面規(guī)劃,合理分配上中下用水比例。

雖然我們無法察覺大部分的土壤的變化,但是改善后的土壤正在變得更加堅硬,當(dāng)?shù)匾矔兊酶鼮楦火垺?/p>

我們需要做的還有很多,所以必須盡一切可能保護土壤。