地球上的很多生態系統的功能都依賴於其土壤的健康。圖片來源：Katya_Ershova/Pixabay
1937年，時任美國總統的富蘭克林·羅斯福（FranklinRoosevelt）在“黑色風暴事件（dust bowl）”發生後致信各州州長，當時整個南部平原的乾旱導致了災難性的饑荒和沙塵暴。“破壞土壤的國家就是在自我毀滅，”他寫道，並強調了一個基本事實：地球土壤的狀況是地球健康狀況的重要指標。
作為一個社會，我們沒有對我們腳下的土地給予足夠的重視。賦予“dirt”一詞以貶義（英語中，dirt為泥土，又有骯髒、醜惡之意，譯者注），就是不尊重土地的一個例子。然而，社會的興衰直接取決於其對土壤的重視程度。
我們的土壤不僅直接或間接地提供了我們大部分的食物，而且也是地球滋養萬物的核心。土壤是碳、水和養分迴圈中不可或缺的一環，這使得各種大小的生物得以生長和繁衍。
當植物和動物腐爛時，它們的屍體會將養分釋放到土壤中，供後代使用和迴圈。土壤儲存、過濾、淨化我們的水，同時雨水的下滲有助於防止山洪暴發。而且，土壤是碳儲存的關鍵，有助於緩解人類碳排放對氣候的影響。據估計，土壤中的碳是地球大氣層中的三倍。
但這些生態系統的功能十分脆弱，很容易崩潰。深耕破壞了土壤結構，使用刺激性的化學品破壞了重要的微生物群落，這些不當操作已然讓許多土壤都退化了。據估計，在過去的40年裡，農業土壤減少了三分之一。
這降低了我們生產高質量食品的能力。品質差的土壤需要更多的肥料，因為它們不能吸收氮和磷。為了彌補這一點而製造的氮肥則是碳排放的一個重要來源：生產800克麵包產生了近600克的二氧化碳，其中僅氮肥就導致了43%的排放。
深耕會擾亂土壤的自然成分和土壤中的生物，使土壤很容易受到侵蝕。圖片來源：MemoryCatcher/Pixabay
最重要的是，土壤的退化還會導致土壤以二氧化碳的形式釋放其儲存的碳，從而加劇氣候危機。2015年，當我在巴黎聯合國氣候變化大會（COP21）上發言時，我警告說，如果我們不透過種植覆蓋作物等減少土壤侵蝕的技術來保護我們的土壤，災難就會迫在眉睫。
當時，我的理論被否認氣候變化的人批得一文不值，彷彿是在傳播什麼毫無營養的言論。但我的宣告並非無稽之談。正如對“黑色風暴事件”的研究提醒我們的那樣，土壤退化的影響延續至今。
退化
在整個英國，由於集約農業，土壤已經退化，使得極端天氣很容易乘虛而入。2014年春季，強降雨橫掃英國全境，退化的土壤無法儲存水分，導致水土流失和洪水氾濫。當月，位於普利茅斯的地球觀測中心NEODAAS釋出的一張衛星影象顯示，英國的泥土大量向海裡流失。
我們清楚是什麼造成了這個局面。耕作打破了粘土和沙子等無機土壤顆粒的聚集體，這些無機土壤顆粒由死根、菌絲、細菌和蚯蚓分泌物等有機物質結合在一起。這些聚集體儲存有機碳並構建土壤結構。沒有它們，土壤更容易被衝進河流和河口。
蚯蚓等有機體有助於土壤健康，但受到化肥和耕作的負面影響。圖片來源：Catarina132/Pixabay,CC BY
謝菲爾德大學、約克大學和利茲大學的最新研究表明，我們可以解決這個問題：不耕作或淺耕作、農田輪作、種植覆蓋作物，所有這一切都可以讓我們的土壤得以修養和恢復。加之用肥的限制，有益的土壤生物的數量就能增多，如蚯蚓，真菌和細菌。
再生
這一證據支援了越來越多的要求採用再生農業的呼聲，再生農業要求在農業場景中支援生物多樣性。
比如，在南美洲流行的“刀耕火種”已因破壞生物多樣性而廣受詬病，“刀耕火種”先砍伐森林，焚燒以釋放養分，然後耕種直至養分耗盡。相比之下，再生農業更關注生物多樣性，它已被證明在保護甚至改善該地區的土壤健康方面是成功的。
再生農業的一部分工作就是要減輕土壤的壓力，鑑於需要養活不斷增長的全球人口，這可能顯得很棘手。我們的研究表明，在城市環境中生產更多的食物有助於實現這一目標。
在擁擠的城市中，可以使用高效的水培系統種植作物，該系統用水量少，施肥量少，且不需要土壤。這種系統可以在平頂建築的頂部運作——甚至在難民營中實踐，以增強糧食安全和社群復原力。透過在靠近人們居住的地方種植農作物，我們無需運輸糧食到全球各個角落，這樣一來我們的糧食系統更加可持續。
在城市空間種植糧食有助於保護地球上剩餘的可耕地和養活不斷增長的人口。圖片來源：WiselyWoven/Pixabay
目前，近20%的溫室氣體排放來自農業：全球土壤釋放了大量的二氧化碳。這意味著，如果我們要為子孫後代留下一個健康的農業生態系統，我們亟需採用以土壤為中心的糧食生產技術。
撰文：Duncan Cameron，謝菲爾德大學，植物與土壤生物學教授。
翻譯：朱清暉
審校：曾小歡
引進來源：theconversation
本文來自：中國數字科技館
