自古有言，萬物土中生。人類的食物中，有95%直接或間接來自于土壤。在靠有機肥施用的時代，是“人吃什么，土壤吃什么”；如今在化肥為主的時代，則是“土壤吃什么，人吃什么”。當我們覺得食物味道變化的同時，答案可能就埋在我們腳下的土壤中。土壤安全對人類健康有何影響？怎樣保護土壤，讓食物保持健康美味？本期問吧邀請廣東省生態環境與土壤研究所的研究員陳能場，為我們解答土壤中的學問與奧秘。
土壤質量的衡量標準
@代碼再敲也看不懂：請問怎么辨別一片土地是否肥沃呢？
陳能場：健康肥沃的土壤具有以下十個性狀：
土壤耕作特性良好。這是土壤具有生長出健康作物能力的一般特征。土壤不容易壓實，并且容易被空氣和水滲透，同時具有足夠的持水能力。
耕層深度足夠。表土是否有足夠的深度以便讓根系充分伸展，抑或由于自然或種植者的原因產生了硬底層。
營養成分足量但不過量。營養水平是否足夠，是否可接觸和可吸收？營養循環是否良好或是營養過量、易于浸出和徑流，危害微生物的生存？
植物病原體和害蟲種群具有可控性。土壤有益生物是否增加，同時有害生物是否可以抑制？
土壤排水良好。健康的土壤由于良好的結構和孔隙空間因此能迅速排水，同時也能保留足夠的水分來支持植物生長。
大量的有益生物。有益微生物對于有機物質分解、營養循環、土壤結構維持、害蟲抑制等方面非常重要。
雜草的壓力小。通過經濟作物和覆蓋作物生產等適當的土壤管理手段，有助于減少雜草繁茂帶來的壓力。
不含有害化學物質和毒素。健康的土壤不含有害化學物質和毒素，或土壤需具有中和毒素的能力，如此它們不會對植物和微生物生長產生不利影響。
抗退化。土壤抗風蝕、水蝕和抗土壤壓實的能力強。
當出現不利條件時具有恢復能力。健康的土壤在不利條件如干旱或潮濕條件下的（機器）收獲后能快速恢復過來。
@代碼再敲也看不懂：月球帶回來的土壤證明月壤沒有任何有機物，那可以用來種菜嗎？
陳能場：除了水和二氧化碳之外，植物需要從土壤中獲取十四種必需元素才能完成其生命周期。據說月球上的月壤和地球上的土壤化學成分相近，因此在有陽光和水分的前提下，月壤雖然沒有任何有機物，但可以將菜種活。然而由于缺乏微生物過程對礦物質的轉化，菜應該不能長好，甚至不能完成其生命周期。
@沙漬：土壤研究僅限于耕田嗎？
陳能場：土壤研究的范圍很廣，遠遠不止耕地。不僅包括陸地土壤還包含水下土壤，除了耕地以外也包括其他各種土壤材料。土壤學的成果不僅僅用于研究作物生產、還用于工程設計、環境保護等方面。
土壤如何影響農作物生長
@nshshui: 富硒的土壤真的有益農作物生長嗎?
陳能場：硒不是植物生長的必需元素，但對人體的抗氧化性和抗癌性具有很好的作用，這已經被科學研究所證明。土壤富硒有可能生產出含硒量很高的食物，但要看土壤條件和作物品種，硒施往往是用硒酸或亞硒酸，讓它們被植物吸收。由于硒是以陰離子形態被吸收，因此酸化條件下，植物對硒的吸收少。
@一只餃子OAQ：從全國范圍來看，哪里的土壤質量最好，生產出的農作物風味最佳？
陳能場：土壤是有生命的，只要土壤的生命活力強、養分水分豐富、土壤結構良好、不遭受污染，這樣的土壤質量都會很好。比如從重金屬安全性和土壤肥力角度來說，東北的黑土地、孕育了中華文明的八百里秦川都不錯。因此難以說某一地域的土壤最好。
而農作物的風味則依照土壤品種、氣候類型而定，不同作物在不同地域的風味不同。就比如我家鄉所在的鎮，由于高海拔、霧多、晝夜溫差大，當地佛手瓜讓人贊不絕口，成為地理標志產品，然而其他低海拔地區生產的佛手瓜味道就會差很多。
受損土壤能修復嗎
@青鳥：土地肥力真的在普遍下降嗎？
陳能場：如果不加以良好管理和保護，農業生產過程因為擾動土壤會加速肥沃的表土流失、收獲物被帶走也會降低土壤中的養分含量，因此總的來說農業生產過程是個土壤肥力下降的過程。此外，不良管理也同樣造成土壤肥力的下降，如缺少地面覆蓋造成水土流失、過量施肥帶來養分失衡，過量氮肥造成土壤酸化等等。最近數十年我們在土壤保護上力度不足，很多地方為了增產而過度掠取，因此土壤肥力確實有下降趨勢，目前全世界的耕地至少有38%面臨嚴重的退化。
在營養豐富的土壤中生長的農作物具有較高的營養成分。圖片來源：https://sustainable-secure-food-blog.com/2018/01/22/how-do-fertilizers-help-with-food-security/
@東家長2020：長期施用化肥對土壤有什么影響？
陳能場：土壤是有生命的，一調羹土壤中的各種生物數量可能比地球上的人口還有多。這些生物需要有機質作為它們的碳源和能源，并且這些生物在不同的營養層級上構成土壤的食物網，整個食物網對土壤養分循環特別是礦物營養的轉化、土壤結構的構建等方面起著重要的作用。
如果長期施用化肥而不用有機肥，會切斷這些生物的碳源和能源，生物的生存就只能消耗土壤中的有機質。這會導致土壤結構受損、土壤出現板結、土壤保水能力下降，造成澇時不能保水、旱時容易缺水；施入土壤中的肥料也會因保肥能力下降而容易流入環境中污染環境。同時化肥特別是氮肥的長期施用也會帶來土壤酸化，進一步導致以上過程的惡化。
@東家長2020：如果土壤被污染，后果是什么？
陳能場：土壤是一個開放的、多相的復雜體系，是生物圈、土壤圈、大氣圈和巖石圈的界面，土壤和水體、巖石、生物和大氣有著各種物質的交換。一旦土壤被污染，會影響很多方面。例如污染物可能被沖刷到水體里，積累到水生生物中，導致水生生態系統惡化，最終污染物質通過食物鏈富集，進入人體；也可能直接影響土壤中的各種生物過程，作物直接被吸收進入我們的食物鏈、影響人體健康。如果是揮發性污染物，還可能散發到空氣中，被人類吸入而影響人體健康。
@澎湃網友mimYRb：垃圾焚燒會影響土壤質量嗎？田里的農藥怎么怎樣降解？
陳能場：在沒有回收裝置的情況下，被焚燒垃圾中的鎘、汞、砷等會揮發到大氣中，然后飄散、沉降到土壤中，如果焚燒溫度不到850度以上還容易產生二噁英，因此農村垃圾坑里的垃圾不應進行焚燒處理。建議讓坑內的垃圾進行生物降解，然后采樣檢測再決定其處置方式。田里農藥的降解方式有光降解和生物降解等渠道，有些農藥在不同酸堿度和不同淹水條件下降解的速度有很大差異，要根據農藥的性質和快速降解的條件來促進其降解。
@一只餃子OAQ：目前全國的土壤問題是在改善還是在惡化？是否有成熟的技術手段來保護土壤？
陳能場：近年來我國政府在土壤污染控制和土壤保護方面做了最大的努力。2015年國家出臺《土十條》，2018年重新制定土壤環境質量標準，2019年正式實施《土壤污染防治法》，農業農村部制定了到2020年農藥、化肥零增長的政策，這些措施都讓土壤污染、土壤退化等問題得到了遏制。目前也有很多成熟的技術來優化土壤，如種植覆蓋作物或者增加收獲后的作物殘留物，增加土壤覆蓋、套種間種作物和覆蓋作物等來增加土壤中的生物多樣性，施用土壤調理劑來調節土壤的酸化堿化等。在我們翻譯的《健康土壤構建和培養指南》一書中也有針對不同土壤的保護方法。但土壤質量的變化過程需要一定時間才能體現出來，相信在不久的將來，土壤問題的改善速度會不斷加快。
