聯合國糧食及農業組織說,全球約三分之一土壤退化,導致土壤肥力流失、谷物和果蔬營養質量下降。

人類95%的食物直接或間接產自土壤,“土壤肥力流失意味著土地生產力下降,許多谷物、蔬菜和水果所含維生素和(其他)營養成分不及70年前豐富”。

這是12月5日世界土壤日,在糧農組織網站上的一段話,小農看到后大為震驚,土壤肥力竟然直接影響作物的營養成分。關于土壤,我們對它的了解似乎還不夠多,今天,我們就聊一聊土壤。

土壤由巖石風化而成的礦物質、動植物、微生物殘體腐解產生的有機質、土壤生物(固相物質)以及水分(液相物質)、空氣(氣相物質)、氧化的腐殖質等組成,通過培育植物為人類和動物提供糧食。

土壤里腐殖質含量和礦物質組成的差異,會讓土壤呈現出不同的顏色。土壤顏色是劃分土壤層次、研究土壤性質的重要依據。那么,土壤究竟有哪些顏色呢？

Part.1

土壤顏色的奧秘
黑色：

土壤腐殖質由動植物殘體演變而成,一般粘附在土粒的表面。腐殖質呈黑色和棕色,黑土地的腐殖質含量最高。當腐殖質含量少時,土壤則呈現灰色或灰白色,如新疆灰漠土。從灰到黑,顏色隨腐殖質含量的升高呈梯度變化。

棕色：

棕壤也稱棕色森林土,指暖溫帶落葉闊葉林和針闊混交林下形成的土壤。由于植物腐殖質的作用,棕壤地區土壤肥力也較高,生物資源也很豐富,是重要的農業和森林土壤。

褐色：

褐土主要分布在溫暖帶干旱森林與灌木草原植被下。褐土與土壤雖然顏色相近,但過程與原生植被還是有區別的,尤其是土體中會有鈣積層。

紅色：

土壤中的礦物質也會讓土壤呈現不同的顏色。

氧化鐵就是土壤礦物質中的調色高手,當它在土壤中的含量高時,土色便呈紅色或是棕紅色。紅壤分布地帶一般雨量大,降雨集中,容易造成水土流失。

黃色：

氧化鐵與水作用時,能轉變為黃色的水合氧化鐵。低洼潮濕的環境就是這一變化的適宜條件,這時土壤的顏色呈黃色。黃壤是我國南方山區的主要土壤類型。

灰色：

在濕冷的環境下,針葉林中的落葉分解緩慢,厚厚地堆積起來,在微生物的作用下逐漸形成有機強酸,破壞了碳酸鹽、硅酸鹽,而鐵、鋁等的化合物也被還原,鐵、鋁沉積到了下層,土壤表層的顏色被“漂”成灰白色。

白色：

白色則常常與土壤里的鹽分變化緊密相連。如碳酸鈣、碳酸鈉、氯化鈉等鹽類,以及二氧化硅、高嶺土、氫氧化鋁等物質在土壤中呈粉末狀存在時,都可能讓土壤呈現偏白的顏色。

紫色：

紫色土則是由紫色砂巖和頁巖風化物發育形成,在四川地區分布較多,富含鈣、磷、鉀等營養元素,其土色的決定因子主要為其中含有的結晶性氧化鐵和錳化合物,是我國南方重要旱作土壤之一。

在這些不同顏色的土壤中,數黑土最為珍貴。這些擁有黑色或暗黑色腐殖質表土層的土地,性狀好、肥力高、極適宜農業耕作。

當然,土壤顏色也是可以改變的。例如呈灰色、灰白色、暗棕色、紅棕色等的土壤,原來大多是白土、紅壤、黃壤,在人們長期耕作、施用有機肥作用下,土壤中腐殖質有所增加,土壤逐步向黑色過渡。

相反,土壤若是得不到可持續管理,就會逐漸喪失肥力,培育出營養不足的植物。

糧農組織在12月5日首次發布評估全球黑土地狀況的報告中指出,目前全球約33%的土壤已退化。肥沃的黑土地對于全球糧食供應至關重要。為防止進一步退化,在保留黑土地上的自然植被,如草地、森林、濕地的同時,還應對用于耕種的黑土地建立可持續的土壤管理機制。
別說,我院的專家,
最新的一項科研進展,
恰好可以很好地為保護黑土地,
做出貢獻。

Part.2

東北黑土區抗生素耐藥基因
的分布及共存模式
近日,來自中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤植物互作創新團隊聯合國內多家學術機構,解析了我國東北黑土農業區抗生素耐藥基因的分布和共存模式。該研究為保障我國黑土資源的可持續發展有著重要意義。

黑土地被譽為“耕地中的大熊貓”。作為重要的自然資源,在保障國家糧食安全中發揮著重要的作用。長期以來,人們更多地關注重金屬、農藥、化肥等傳統污染物對黑土土壤質量和生態環境的影響,而對抗生素及抗生素耐藥基因等新興污染物的環境累積分布情況,以及與其他環境因子的共存模式還存在一定的未知。

該研究隨機采集我國東北九個玉米產區黑土樣品,對樣品中抗生素耐藥基因的分布特征與共生模式進行了全面的解析。

研究結果表明,土壤中存在著不同程度的抗生素耐藥性污染,抗生素耐藥基因呈現出高度多樣化和低豐度的特征；共檢測到136種特定基因,但抗生素耐藥基因總相對豐度遠低于我國其他地區已報道的受污染土壤環境。這與黑土自身養分豐富,化肥施用量低,土壤保護較好,受污染水平相對較低有關。

研究還發現：抗生素耐藥基因之間缺乏連接中樞,相互作用和擴散程度有限,抗生素耐藥基因的產生與遷移受生物因素與非生物因素共同影響。

該研究對全面評估東北黑土土壤質量狀況、緩解區域農業土壤中抗生素耐藥基因的潛在威脅、保障農業生態系統安全具有重要意義。

保護好黑土地,就是保護好我們自己碗中的糧食。
這“耕地中的大熊貓”,我們一定要保護好、利用好,使之永遠造福人民。