對(duì)于農(nóng)作物生產(chǎn)而言，土壤是最根本的因素。

沒有土壤，就不能大規(guī)模地生產(chǎn)糧食，也無法飼養(yǎng)家畜。由于土壤資源有限且脆弱，所以它是一種珍貴資源，需要使用者給予特別護(hù)理。

當(dāng)前許多土壤和作物管理方式都不可持續(xù)。一種極端情況是，在歐a盟區(qū)由于過度使用化肥，已經(jīng)導(dǎo)致氮沉積，這將威脅大約70%的自然可持續(xù)性。

另一種極端情況是，在撒哈拉以南非洲的大部分地區(qū)，化肥使用不足意味著隨作物一起輸出的土壤養(yǎng)分不能得以重新補(bǔ)充，進(jìn)而引起土壤退化，導(dǎo)致產(chǎn)量減少。

目前的狀況是怎么產(chǎn)生的呢?主要原因是，在過去的100年里，世界人口增長了四倍，這就需要從根本上改變土壤和作物的管理方式，以生產(chǎn)更多的糧食。

能做到這一點(diǎn)，部分歸功于無機(jī)肥的發(fā)展和大規(guī)模使用，尤其是氮。因?yàn)閷?duì)所有主要作物而言，氮的供給是決定產(chǎn)量的最重要因素。

在無機(jī)氮肥出現(xiàn)之前，人們要花費(fèi)幾個(gè)世紀(jì)才能增加土壤中的氮儲(chǔ)量。相較而言，綠色革命時(shí)期，亞洲地區(qū)糧食產(chǎn)量激增的主要原因就是密集使用無機(jī)肥，還有種質(zhì)和灌溉技術(shù)的改進(jìn)。

1961至2002年間，世界礦物肥料產(chǎn)量增加了近350%，從3300萬噸增至1.46億噸。近40年來，無機(jī)肥使用帶來了大約40%的糧食增產(chǎn)記錄。

化肥在對(duì)糧食生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也帶來了巨大的環(huán)境成本?，F(xiàn)在，亞洲和歐洲每公頃土地的無機(jī)肥使用率是世界最高的。

由于過度使用化肥，他們還面臨著一系列最嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，包括土壤和水質(zhì)酸化，地表和地下水資源污染，影響極大的溫室氣體排放不斷增加。

目前在中國，水稻、小麥、玉米的氮吸收有效率只有大約26%到28%，而蔬菜作物的吸收率不足20%。剩余部分則完全散失到環(huán)境中。

無機(jī)肥對(duì)環(huán)境的影響是一個(gè)管理問題。例如，無機(jī)肥的用量要以隨作物輸出的數(shù)量為參照，或者以使用的方法和時(shí)間為參照。

換句話說，正是化肥使用的有效性，尤其是氮和磷，決定了土壤管理這個(gè)因素對(duì)作物來說是有利，還是會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。

因此，目前面臨的挑戰(zhàn)是，要放棄現(xiàn)有不可持續(xù)的生產(chǎn)方式，轉(zhuǎn)向土地營育的生產(chǎn)方式，為作物生產(chǎn)可持續(xù)集約化提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

很多國家都在呼吁針對(duì)土壤管理進(jìn)行影響深遠(yuǎn)的變革。這里倡導(dǎo)的新方法都建立在糧農(nóng)組織和其他許多機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的工作基礎(chǔ)之上，它重點(diǎn)關(guān)注的是土壤健康的管理。

土壤健康管理的原則

土壤健康定義為：“土壤作為一個(gè)生命系統(tǒng)具有的維持其功能的能力。健康的土壤能維持多樣化的土壤生物群落，這些生物群落有助于控制植物病害、害蟲以及雜草蟲害;有助于與植物的根形成有益的共生關(guān)系;促進(jìn)循環(huán)基本植物養(yǎng)分;通過對(duì)土壤持水能力和養(yǎng)分承載容量產(chǎn)生的積極影響，從而改善土壤結(jié)構(gòu)，并最終提高作物產(chǎn)量。”

對(duì)于這一定義，還可以附加一種生態(tài)系統(tǒng)視角的觀點(diǎn)：健康的土壤不會(huì)污染環(huán)境;相反，它還可以通過維持或增加自身的碳容量，為緩解氣候變化做出貢獻(xiàn)。

土壤是包含著地球上最富多樣的生命有機(jī)體的集合體之一。這些有機(jī)體通過復(fù)雜的食物網(wǎng)緊密聯(lián)系在一起。

依據(jù)管理方式的不同，土壤可以是病態(tài)的，也可以是健康的。

健康土壤有兩大顯著特征，一是擁有豐富多樣的生物群，二是非生物土壤有機(jī)質(zhì)含量高。

對(duì)于生產(chǎn)性的作物種植而言，如果土壤有機(jī)質(zhì)能增加或者維持在一個(gè)理想的水平，那么就可充分判定土壤是健康的。

健康的土壤能抵抗土壤傳播的蟲害的爆發(fā)。例如，寄生雜草獨(dú)腳金在健康土壤條件下遠(yuǎn)構(gòu)不成問題。即使不是發(fā)生在土壤中的蟲害所造成的損失，如玉米螟蟲，在肥沃的土壤條件下也有所減少。

熱帶地區(qū)土壤生物群的多樣性比溫帶地區(qū)的土壤更為豐富。由于在未來，熱帶地區(qū)的農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展速度將普遍提高，那里的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特別會(huì)受到土壤退化的威脅。

相比其他地區(qū)，熱帶地區(qū)任何生物多樣性、甚至生態(tài)系統(tǒng)功能方面的損失都將給農(nóng)民的生計(jì)帶來更加重大的影響，因?yàn)榫统潭壬隙?，他們更加依賴于這些系統(tǒng)和它們所提供的服務(wù)。

土壤生物群與有機(jī)、無機(jī)成分、空氣及水分功能上的相互作用，決定著土壤儲(chǔ)存養(yǎng)分、水分并向植物釋放它們的潛力，也決定著土壤促進(jìn)、維持植物生長的潛力。

大量保留養(yǎng)分儲(chǔ)備本身并不能保證土壤的高肥力和作物的高產(chǎn)。由于植物依靠養(yǎng)分溶解于水的形式，吸收其中的大部分，所以養(yǎng)分的輸送和循環(huán)-或可通過自然界生物、化學(xué)或物理過程-是必要的。

這些養(yǎng)分需要通過自由流動(dòng)的水輸送到植物根部。因此，土壤結(jié)構(gòu)是健康土壤的另一個(gè)重要組成部分，因?yàn)樗鼪Q定著土壤的持水量和植物根的深度。

根的深度可能會(huì)受到一些物理限制，如地下水位高，遇到床巖或其它難以滲透的土層;也可能會(huì)受到一些化學(xué)問題的影響，如土壤酸度、土壤鹽漬度或有毒物質(zhì)等。

缺乏植物生長所需要的15種養(yǎng)分中的任何一種，都會(huì)限制作物產(chǎn)量。為了實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率，滿足當(dāng)前和未來的食物需求，在需要時(shí)必須確保土壤中這些養(yǎng)分的供給，并且平衡使用有機(jī)肥和無機(jī)肥提供的養(yǎng)分量。在養(yǎng)分匱乏的地方，及時(shí)提供“加強(qiáng)”肥料中的微量營養(yǎng)素也是提高作物養(yǎng)分的一個(gè)潛在來源。

作物生產(chǎn)系統(tǒng)中如果使用具有固氮作用的豆科植物和樹木，氮也可以進(jìn)入土壤里。因?yàn)楦枯^深，所以樹木和一些可以改善土質(zhì)的豆科植物能夠吸收來自下層土的養(yǎng)分，不然這些養(yǎng)分就可能無法輸送給作物。

作物營養(yǎng)也可以通過其它生物的關(guān)聯(lián)關(guān)系得到增強(qiáng)，例如，作物根部和土壤根菌間的生物作用，就有助于木薯獲取耗竭土壤中的磷。

在這些生態(tài)系統(tǒng)方法不能為高產(chǎn)提供充足養(yǎng)分的地區(qū)，集約化生產(chǎn)將依賴于合理而有效的使用無機(jī)肥。

將生態(tài)系統(tǒng)方法與合理使用無機(jī)肥相結(jié)合，能夠?yàn)榭沙掷m(xù)的土壤健康管理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。在較少利用外部投入的情況下，該系統(tǒng)能夠增加更多產(chǎn)量。

前進(jìn)之路

為了改善目前的土地耕作實(shí)踐，并為成功實(shí)施作物生產(chǎn)可持續(xù)集約化提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，需要采取以下行動(dòng)。實(shí)施的責(zé)任依賴于各合作伙伴國，糧農(nóng)組織和其他國際機(jī)構(gòu)也會(huì)給予支持。

制定國家法令實(shí)現(xiàn)土地合理耕作

政策支持框架應(yīng)該旨在鼓勵(lì)農(nóng)民采用基于土壤健康的可持續(xù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。實(shí)施和監(jiān)控最佳實(shí)踐措施需要領(lǐng)導(dǎo)作用，并促使小農(nóng)和他們的社區(qū)積極參與。政府必須做好準(zhǔn)備，去調(diào)整那些引起土壤退化或給環(huán)境造成嚴(yán)重威脅的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

監(jiān)控土壤健康

政策制定者和國家環(huán)境管理機(jī)構(gòu)需要有核查農(nóng)耕措施影響的方法和工具。盡管監(jiān)測土壤健康是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，但全球、地區(qū)及國家各層面都在進(jìn)行努力的嘗試。

發(fā)達(dá)國家監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，而在許多發(fā)展中國家則剛剛起步。糧農(nóng)組織和它的合作伙伴已經(jīng)開發(fā)出一系列用于進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控的方法和工具。

對(duì)近期和長期發(fā)展的核心土地質(zhì)量指標(biāo)要求應(yīng)該加以區(qū)分。優(yōu)先考慮的重要指標(biāo)包括土壤有機(jī)物含量、養(yǎng)分平衡、產(chǎn)量差異、土地使用集約程度和多樣性，以及地表覆蓋物。尚需考慮的指標(biāo)有土壤質(zhì)量，土地退化及農(nóng)業(yè)生物多樣性。

能力建設(shè)

土壤健康管理屬于知識(shí)密集型，廣泛應(yīng)用它需要通過針對(duì)推廣人員和農(nóng)民的培訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行能力建設(shè)。研究者的能力水平也應(yīng)當(dāng)在國家和國際兩個(gè)層面上得到提升，從而為支持作物生產(chǎn)可持續(xù)集約化背景下更高層次的土壤管理提供更多必要的知識(shí)。

政策制定者們應(yīng)當(dāng)探索一些新方法，如支持一些團(tuán)體進(jìn)行適應(yīng)性的合作研究，這種合作研究可以為國家研究機(jī)構(gòu)提供技術(shù)支持和在職培訓(xùn)，還能將研究成果轉(zhuǎn)化為適用于小農(nóng)生產(chǎn)者的實(shí)踐指南。

國家開展農(nóng)田研究的能力必須得到加強(qiáng)，例如通過更好地利用生態(tài)系統(tǒng)模式，重點(diǎn)關(guān)注如何應(yīng)對(duì)時(shí)間和空間的變異性問題。

傳播信息和交流成效

任何土壤健康管理方式的大規(guī)模實(shí)施都需要廣泛提供支持性信息，尤其是通過農(nóng)民和推廣人員均熟悉的渠道。

考慮到土壤健康在作物生產(chǎn)可持續(xù)集約化中具有十分重要的地位，信息的傳播途徑不應(yīng)局限于國家發(fā)行的報(bào)紙和廣播節(jié)目，還應(yīng)包括現(xiàn)代信息通訊技術(shù)，如手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，這些方式能夠使年輕一代的農(nóng)民更有效地接觸到信息。