联合国粮食及农业组织说,全球约三分之一土壤退化,导致土壤肥力流失、谷物和果蔬营养质量下降。
人类95%的食物直接或间接产自土壤,“土壤肥力流失意味着土地生产力下降,许多谷物、蔬菜和水果所含维生素和(其他)营养成分不及70年前丰富”。
这是12月5日世界土壤日,在粮农组织网站上的一段话,小农看到后大为震惊,土壤肥力竟然直接影响作物的营养成分。关于土壤,我们对它的了解似乎还不够多,今天,我们就聊一聊土壤。
土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)、氧化的腐殖质等组成,通过培育植物为人类和动物提供粮食。
土壤里腐殖质含量和矿物质组成的差异,会让土壤呈现出不同的颜色。土壤颜色是划分土壤层次、研究土壤性质的重要依据。那么,土壤究竟有哪些颜色呢？
Part.1
土壤颜色的奥秘
黑色：
土壤腐殖质由动植物残体演变而成,一般粘附在土粒的表面。腐殖质呈黑色和棕色,黑土地的腐殖质含量最高。当腐殖质含量少时,土壤则呈现灰色或灰白色,如新疆灰漠土。从灰到黑,颜色随腐殖质含量的升高呈梯度变化。
棕色：
棕壤也称棕色森林土,指暖温带落叶阔叶林和针阔混交林下形成的土壤。由于植物腐殖质的作用,棕壤地区土壤肥力也较高,生物资源也很丰富,是重要的农业和森林土壤。
褐色：
褐土主要分布在温暖带干旱森林与灌木草原植被下。褐土与土壤虽然颜色相近,但过程与原生植被还是有区别的,尤其是土体中会有钙积层。
红色：
土壤中的矿物质也会让土壤呈现不同的颜色。
氧化铁就是土壤矿物质中的调色高手,当它在土壤中的含量高时,土色便呈红色或是棕红色。红壤分布地带一般雨量大,降雨集中,容易造成水土流失。
黄色：
氧化铁与水作用时,能转变为黄色的水合氧化铁。低洼潮湿的环境就是这一变化的适宜条件,这时土壤的颜色呈黄色。黄壤是我国南方山区的主要土壤类型。
灰色：
在湿冷的环境下,针叶林中的落叶分解缓慢,厚厚地堆积起来,在微生物的作用下逐渐形成有机强酸,破坏了碳酸盐、硅酸盐,而铁、铝等的化合物也被还原,铁、铝沉积到了下层,土壤表层的颜色被“漂”成灰白色。
白色：
白色则常常与土壤里的盐分变化紧密相连。如碳酸钙、碳酸钠、氯化钠等盐类,以及二氧化硅、高岭土、氢氧化铝等物质在土壤中呈粉末状存在时,都可能让土壤呈现偏白的颜色。
紫色：
紫色土则是由紫色砂岩和页岩风化物发育形成,在四川地区分布较多,富含钙、磷、钾等营养元素,其土色的决定因子主要为其中含有的结晶性氧化铁和锰化合物,是我国南方重要旱作土壤之一。
在这些不同颜色的土壤中,数黑土最为珍贵。这些拥有黑色或暗黑色腐殖质表土层的土地,性状好、肥力高、极适宜农业耕作。
当然,土壤颜色也是可以改变的。例如呈灰色、灰白色、暗棕色、红棕色等的土壤,原来大多是白土、红壤、黄壤,在人们长期耕作、施用有机肥作用下,土壤中腐殖质有所增加,土壤逐步向黑色过渡。
相反,土壤若是得不到可持续管理,就会逐渐丧失肥力,培育出营养不足的植物。
粮农组织在12月5日首次发布评估全球黑土地状况的报告中指出,目前全球约33%的土壤已退化。肥沃的黑土地对于全球粮食供应至关重要。为防止进一步退化,在保留黑土地上的自然植被,如草地、森林、湿地的同时,还应对用于耕种的黑土地建立可持续的土壤管理机制。
别说,我院的专家,
最新的一项科研进展,
恰好可以很好地为保护黑土地,
做出贡献。
Part.2
东北黑土区抗生素耐药基因
的分布及共存模式
近日,来自中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤植物互作创新团队联合国内多家学术机构,解析了我国东北黑土农业区抗生素耐药基因的分布和共存模式。该研究为保障我国黑土资源的可持续发展有着重要意义。
黑土地被誉为“耕地中的大熊猫”。作为重要的自然资源,在保障国家粮食安全中发挥着重要的作用。长期以来,人们更多地关注重金属、农药、化肥等传统污染物对黑土土壤质量和生态环境的影响,而对抗生素及抗生素耐药基因等新兴污染物的环境累积分布情况,以及与其他环境因子的共存模式还存在一定的未知。
该研究随机采集我国东北九个玉米产区黑土样品,对样品中抗生素耐药基因的分布特征与共生模式进行了全面的解析。
研究结果表明,土壤中存在着不同程度的抗生素耐药性污染,抗生素耐药基因呈现出高度多样化和低丰度的特征；共检测到136种特定基因,但抗生素耐药基因总相对丰度远低于我国其他地区已报道的受污染土壤环境。这与黑土自身养分丰富,化肥施用量低,土壤保护较好,受污染水平相对较低有关。
研究还发现：抗生素耐药基因之间缺乏连接中枢,相互作用和扩散程度有限,抗生素耐药基因的产生与迁移受生物因素与非生物因素共同影响。
该研究对全面评估东北黑土土壤质量状况、缓解区域农业土壤中抗生素耐药基因的潜在威胁、保障农业生态系统安全具有重要意义。
保护好黑土地,就是保护好我们自己碗中的粮食。
这“耕地中的大熊猫”,我们一定要保护好、利用好,使之永远造福人民。