[科普中国]-人工“编辑”的土，更有营养吗？

人工“编辑”的土，更有营养吗？

前两年，人类历史上首对经基因编辑的婴儿在中国诞生，人造人的潘多拉魔盒似乎就此悄然开启。这里且不去争论人造人的时代时候是否已经降临，毕竟千人千言，法律和道德自有定论。然而，有一种始于史前时期的人工编辑，不仅改变了人类文明的进程，其编辑的深度和速度仍在加深加快，这种编辑的产物就是——人为土。那么什么是人为土，人为土与人类社会发展又有什么关系呢？

我国的人为土分布范围极其广泛（图自soilgrids.org）

人为土诞生记

人类活动对地球生态系统的影响，早已大大地超过了自然变化的影响，尤其是自工业革命以来，人类在土地利用等方面大大改变了地球的面貌和环境。2016年，第35届国际地质大会正式通过了地质年表中关于人类纪、人类世和人类期的修订。自此，被世界公认的“人类世”彻底到来。

人类的各项活动，深刻地影响着地球的演变。图中字母合起来即为人类世（Anthropocene）（图自www.anthropocene.info）

人们对土壤的改造，也在人类世不断加快。根据现代土壤学之父道库恰耶夫的土壤发生学理论，土壤的形成是气候、生物、地形、成土母质和时间共同作用的结果。然而，在世界上很多地方，特别是在有悠久耕作历史的地区，人为活动，包括人工搬运、耕作、施肥和灌溉等，强烈地改变了原有土壤的形成过程，土壤的形态和性质也发生了重大改变，而那些原生土壤仅仅作为母土或埋藏土壤存在。这类受人为活动深刻影响、原有土壤形成过程和性质发生显著变化的土壤就叫做人为土。

控制土壤形成过程及土壤发生学特性的五个主要环境因素

牛拉铁木制的犁在耕地（甘肃西晋墓出土画像砖）

我国的农耕历史悠久，人为改土、造土的规模和时间跨度世所罕见，人为土在我国的分布十分广泛。“稻花香里说丰年，听取蛙声一片。”我们在南方鱼米之乡看到的大片稻田甚至自家菜园里的很多土壤，大部分都是人为土。值得一提的是，人为土的分类与命名是中国土壤科学家对土壤分类学的重大贡献。

中国人为土分布示意图

人为土的类别与我国长期的农耕历史文化密切相连，是历史时期人类生产过程与自然成土过程综合作用的结果。我们都知道五谷丰登寓意年成好，粮食丰收。其实，五谷所需的生长环境，如小麦长在旱地，而水稻长在水田，决定了人们改土、造土的方式，从而形成了水耕人为土和旱耕人为土两大人为土。水耕人为土主要指水稻土，多分布在多雨的江南地区。稻田常年处于周而复始的灌水-落干循环，导致土壤亦交替处于氧化-还原的状态，土壤中出现了明显的水耕氧化还原层。积水条件导致土壤中积累了大量的有机质，但也将原有的很多物质不同程度地淋失掉了。根据这种层次的性态差异及一些反映附加过程的特性，水耕人为土又可被进一步分为简育、铁聚、铁渗和潜育人为土四种类型。旱耕人为土是区别于水耕人为土的另一大人为土类型，多见于受雨量限制的北方地区。旱耕的方式随地区变化极大，因而具有很强的区域性。在黄河流域，人们在培肥土壤的过程中，施用大量有机肥、家畜肥、人粪尿、圈肥、土坑以及土墙等各种肥料，并经过堆垫等作用，在土壤表层形成了一层有机质含量较高的熟化层。在珠江流域，也有广泛旱耕人为土造土过程，不过方式完全不同，人们将池塘中的淤泥堆垫成型，形成了具有地域特色的泥垫旱耕人为土。

一个典型的水耕人为土剖面（背景图 李德成提供）

两个典型的人为土构型示意图

典型水耕人为土景观——青藏高原的梯田

可以说，人为土就是人为创造或者加工出来的土壤。不过，“巧妇难为无米之炊”，天南地北的农民根据手上现有的物料和工具，使出各种绝活，又是锄地又是堆肥泥垫等等，虽然殊途，但终究同归，最终自家地里原本毫无生机的土壤脱胎换骨地换了模样。人为土的编辑改造过程，是人们因地制宜的典范。

人为土受难记

经过一代又一代人的“编辑”和改造，人为土朝着适宜作物生长和人类需求的方向发展。然而，人们过度干预土壤形成发展的过程，正给人类社会发展带来巨大的困扰——土壤退化。

人为作用导致的土壤退化概图

根据联合国2015年发布的《世界土壤资源状况》报告，世界范围内土壤功能正面临土壤侵蚀、土壤有机质丧失、养分不平衡、土壤酸化、土壤污染、水涝、土壤板结、地表硬化、土壤盐渍化和土壤生物多样性丧失等十大威胁。

世界土壤功能退化的类型与程度

“文明人跨越过地球表面，在他们的足迹下留下一片沙漠”。人为土像母亲一样哺育了天下苍生，却没能换来应有的尊重。她甘愿奉献，却又默默承受苦难。如果土壤这种宝贵的资源继续遭受无休止的破坏，人类社会的繁荣恐将难以为继。

工厂附近被污染的人为土（黄标 摄）

人为土疗伤记

随着社会的发展，人们对人为土的依赖程度越来越大。然而，不合理的利用和管理将不可避免地对粮食安全和生态环境产生影响，导致大地千疮百孔，人们流离失所。要解决这些问题，必须重新回到土壤本身，认识土壤，从而为土壤疗伤。

“看不见”的事实——土壤污染

幸好，人们已经意识到土壤保护，尤其是人为土保护的重要性。对人为土的保护也已扩展到全体土壤资源，重点也从单纯的找问题转移到提出完整的解决方案。国际土壤科学联合会自2002年起将每年的12月5日确定为“世界土壤日”，将2015年定为“国际土壤年”，将2015年至2024年定为“国际土壤秩年”。联合国大会则自2014年起将12月5日定为“世界土壤日”。2018年，联合国世界土壤日的主题就是要找到“土壤污染的解决方案”。

人为土耕作层的形成需要几十、几百甚至上千年。土地开发时将适宜耕作的耕作层剥离以便再次利用（图自http://kx.cnyw.net/）

世界土壤日和国家土壤年相关图标（图自http://www.fao.org）

丰收时节，蝉鸣鸟叫，掠过广袤的大地，麦浪滚滚，稻花飘香。当你坐在桌前，享受着香喷喷的饭食之时，你是否想过这珍贵的米粒来自脚下寂静的土壤，来自“锄禾日当午，汗滴禾下土”的改土、造土之举？我们脚下肥沃的土壤，不知浸透了多少前人辛勤的汗水！寂静的土壤接受人类的改造，接纳人们投入到土壤中的一切物质，用自身的营养哺育了世世代代的人民，如果人类一味索取，不懂得反哺土壤，再多的土壤养分也终有耗竭的一天。

参考文献（含图片出处）：

“人类世”网站，www.anthropocene.info

“土壤格网计划”网站，soilgrids.org

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