土壤健康对粮食生产至关重要——以下是更好保护土壤的方法

Technological solutions to keep soil healthy and monitor its quality can help combat land degradation.
Technological solutions to keep soil healthy and monitor its quality can help combat land degradation.Image: Unsplash/sweeksco
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  • 生物多样性丧失正在威胁全球经济和世界粮食供应。

  • 据联合国称,全球95%的食物依赖土壤,但其中三分之一已经退化。

  • 保持土壤健康并监测其质量的技术解决方案有助于应对土地退化。

生物多样性对全球经济至关重要。超过一半(55%)的全球GDP依赖于自然界的健康运行,相当于41.7万亿美元,这一数据来自瑞士再保险研究所。该研究所的研究发现,五分之一的国家面临因生物多样性丧失而导致生态系统崩溃的风险。

环境的此类变化也在威胁全球粮食安全。每晚有超过8亿人饿着肚子入睡。这一数字几乎相当于全球人口的十分之一。联合国估计,到2050年,我们需要将粮食产量提高60%,以养活超过90亿人口的全球人口。

是什么导致了全球土壤退化?

土壤提供了我们所吃食物的95%。然而,联合国表示,全球三分之一的土壤已经退化,这降低了作物和粮食产量的质量与数量。土壤退化时,其支持动植物生存的能力会减弱。它会丧失维持土壤中数百万生物生存的化学和生物特性。

农产品需求的增长意味着越来越多的草地和森林正被改造为农田和牧场。集约化农业做法破坏了土壤结构,据伦敦自然历史博物馆(NHM)研究员西尔维娅·普雷塞尔(Silvia Pressel)称:

“它们加速地表径流和土壤侵蚀,导致有机质和肥力流失,并扰乱水、有机碳和植物养分的循环。”她补充道,“当土壤退化时,其内部发生的过程会受到破坏。这会导致土壤健康、生物多样性和生产力下降,进而在许多生态系统的各个层面引发问题,并造成洪水和大规模移民等重大环境后果。”

过度放牧以及在同一片土地上只种植单一作物(单一种植)也会对土壤造成严重破坏,据欧盟资助的研究称。在这种耕作模式下,相同的养分被反复吸收,实际上导致土壤枯竭,并为破坏作物的害虫和病害创造了理想环境,《地平线》杂志的报道对此做了解释。为应对这一问题而过度使用化学品和化肥,也可能污染周边环境,引发更多问题。

健康的土壤对全球粮食生产至关重要。Image: FAO(联合国粮农组织)

土壤的诸多益处

NHM表示,土壤对地球生命的重要性还体现在提供食物之外的许多其他方面。

  • 土壤中的矿物质和微生物在净化水质和过滤污染物方面发挥着至关重要的作用。

  • 土壤有助于调节水的流动,并通过控制降雨和灌溉水是从地表流过还是渗入土壤,帮助预防洪水。

  • 土壤中的生物可以杀灭有害细菌,并可用于医药领域。构成青霉素的一类抗生素就起源于土壤。

  • 土壤在缓解气候变化方面发挥着至关重要的作用。它是仅次于海洋的最大碳汇,有助于调节大气中的二氧化碳浓度。

农业中的土壤解决方案

为了养活快速增长的全球人口,农业生产方式需要改变,并采用更可持续的方式,避免进一步的土地退化。技术进步正在助力实现这一目标。以下是一些已经产生成效的农业创新:

1. 新型农业工具:使用犁等传统工具会暴露土壤中对其健康至关重要的微生物,从而破坏土壤。农业设备供应商约翰迪尔(John Deere)已研发出“免耕”机械,对土壤的破坏较小;而丹麦公司Agrointelli则研发出一种机器人,能够以对土壤干扰较小的方式同时完成播种和除草,据英国广播公司(BBC)报道。

农用机器人已经研发成功,能够以对土地干扰较小的方式进行耕作。Image: AGROINTELLI

2. 土壤监测: 英国广播公司还重点介绍了英国公司Harvest Agri的工作,该公司研发了一种名为微生物组土壤检测仪的设备。农民可以采集土壤样本,然后使用手机上的应用程序,确定其中存在哪些真菌和细菌微生物。此外,欧洲各国政府已设立欧盟土壤观测站,用于收集和追踪土壤数据。欧盟表示,这将有助于研究和政策制定。

3. 农林复合经营:这是一种综合性土地管理方式,即将树木和灌木与作物及畜牧业生产系统相结合,英国林地信托(Woodland Trust)对此作了解释。树木能形成自身的小气候,有助于作物生长,并保护其免受水害和风害。

4. 土壤卫星监测: 世界经济论坛“UpLink”创新平台的两个成员正在利用卫星数据和人工智能技术,帮助解决土壤问题。SoilWatch通过运用技术实现低成本的基于自然的解决方案,帮助东非退化土壤实现再生。

Soilify通过监测土壤碳变化,推动南亚退化土地的恢复,从而帮助农民降低向更可持续方法转型所面临的风险。

UpLink是一个开放式创新平台,为企业家创造机会,使其能够与扩大规模所需的投资者、企业合作伙伴、专家及其他组织建立联系。该平台旨在释放企业家创新浪潮,并支持以人和地球为中心的积极系统性变革。

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