一、多地耕地有機質(zhì)含量下降

1999-2014年期間，由中國地質(zhì)調(diào)查局，會同省級人民政府及其國土資源主管部門，協(xié)調(diào)全國77家單位10萬多人對全國耕地質(zhì)量狀況進行了全面調(diào)查。調(diào)查土地總面積150.7萬平方公里，其中調(diào)查耕地13.86億畝，占全國耕地總面積的68%。通過對60多萬件土、水、生物等樣品的54種元素指標進行精度測試，獲得了3000多萬個數(shù)據(jù)，建立了全國和31省(區(qū)、市)土地的地球化學動態(tài)數(shù)據(jù)庫，并據(jù)此對我國耕地總體狀況形成了初步認識和基本判斷。

調(diào)查顯示，我國東北區(qū)、閩粵瓊區(qū)、西北區(qū)和青藏區(qū)部分耕地有機碳含量相比20世紀80年代呈現(xiàn)明顯下降趨勢，其中東北區(qū)耕地有機碳含量下降了21.9%，嚴重降低了土壤肥力。調(diào)查耕地范圍內(nèi)有29.3%的土壤堿化趨勢加劇，pH值上升了0.64，主要分布在北方地區(qū);21.6%的耕地酸化嚴重，pH值降低了0.85，主要分布在重金屬污染問題突出的閩粵瓊區(qū)和湘鄂皖贛區(qū)，在降低耕地質(zhì)量的同時增加了重金屬污染，加大了耕地生態(tài)和地下水質(zhì)量惡化風險。耕地酸堿度降低，土壤板結(jié)，肥力下降，不利于作a物吸收養(yǎng)分。同時，長期化學物質(zhì)投入過大，對土壤有機質(zhì)的形成是不利的。

盡管我國部分地區(qū)采取了秸稈還田做法，耕地有機質(zhì)下降的趨勢有所減緩，但相對于健康的土壤，有機質(zhì)含量還是非常低的。除了大量使用化肥和農(nóng)藥，焚燒秸稈、污水灌溉、農(nóng)膜覆蓋、用除草劑除草，造成有機質(zhì)下降、土壤動物和微生物多樣性降低。

健康的土壤中有機質(zhì)含量。土壤有機質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大，含量高的可達20%或30%以上(如泥炭土，某些肥沃的森林土壤等)，含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和風沙土等)。

在土壤學中，一般把耕作層中含有機質(zhì)20%以上的土壤稱為有機質(zhì)土壤，含有機質(zhì)在20%以下的土壤稱為礦質(zhì)土壤。在健康的土壤中，耕作層土壤有機質(zhì)含量通常在5%以上。

二、土壤有機質(zhì)的來源

土壤有機質(zhì)來源十分廣泛。土壤有機質(zhì)可分成腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)。微生物是土壤有機質(zhì)的最早來源。

下面幾種成分是土壤有機質(zhì)的重要來源：

1)植物殘體：包括各類植物的凋落物、死亡的植物體及根系。這是自然狀態(tài)下土壤有機質(zhì)的主要來源。森林土壤相對農(nóng)業(yè)土壤而言，具有大量的凋落物和龐大的樹木根系等特點。熱帶雨林凋落物干物質(zhì)量可達16700kg/(km2·a)，而荒漠植物群落凋落物干物質(zhì)量僅為530kg/(hm2·a)。

2)動物、微生物殘體：包括土壤動物和非土壤動物的殘體，及各種微生物的殘體。這部分來源相對較少。但對原始土壤來說，微生物是土壤有機質(zhì)的最早來源。

3)動物排泄物和分泌物：土壤有機質(zhì)的這部分來源雖然量很少，但對土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化起著非常重要的作用。

4)廢水廢渣：施入土壤中的各種有機肥料(綠肥、堆肥、漚肥等)，工農(nóng)業(yè)和生活廢水，廢渣等，還有各種微生物制品，有機農(nóng)藥等。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)夫大量收集人和動物的排泄物，來滿足植物營養(yǎng)并維持耕地有機質(zhì)的。

進入土壤中的有機質(zhì)一般以3種類型狀態(tài)存在。

1)新鮮的有機物：指那些進入土壤中尚未被微生物分解的動、植物殘體，它們?nèi)员Ａ糁械男螒B(tài)等特征。

2)分解的有機物：經(jīng)微生物的分解，已使進入土壤中的動、植物殘體失去了原有的形態(tài)等特征。有機質(zhì)已部分分解，并且相互纏結(jié)，呈褐色。包括有機質(zhì)分解產(chǎn)物和新合成的簡單有機化合物。

3)腐殖質(zhì)：指有機質(zhì)經(jīng)過微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)，與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合，是土壤有機質(zhì)存在的主要形態(tài)類型，占土壤有機質(zhì)總量的85-90%。

進入土壤的有機物質(zhì)的組成相當復雜，土壤有機質(zhì)組成取決于進入土壤的有機物物組成。各種動、植物殘體的化學成分和含量因動、植物種類、器官、年齡等不同而有很大的差異。一般情況下，動植物殘體主要的有機化合物有碳水化合物、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、樹脂、蠟質(zhì)等。土壤有機質(zhì)的主要元素組成是C、O、H、N，分別占52%-58%、34%-9%、3.3%-4.8%，3.7%-4.1%。

有機質(zhì)只有進入土壤才能夠形成天然中的穩(wěn)定成分，這個過程是通過礦質(zhì)化過程完成的，必須有微生物的參加。有機質(zhì)礦質(zhì)化過程分為化學轉(zhuǎn)化過程、動物轉(zhuǎn)化過程和微生物的轉(zhuǎn)化過程。這一過程使土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水、氨和礦質(zhì)養(yǎng)分(磷、硫、鉀、鈣、鎂等簡單化合物或離子)，同時釋放出能量。這一過程為植物和土壤微生物提供了養(yǎng)分和能量，并直接或間接地影響著土壤性質(zhì)，同時也為合成腐殖質(zhì)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

耕地退化是在破壞自然生態(tài)系統(tǒng)而來的，耕地中的有機質(zhì)最初是來自天然植物群落土壤封存。中華民族很早就有“用地養(yǎng)地”的良好習慣，中原地區(qū)很多耕地連續(xù)耕作了四五千年，基本不退化，就是用了生態(tài)農(nóng)業(yè)的辦法養(yǎng)地。縱觀今天，內(nèi)地耕地連續(xù)使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、除草劑短短不到40年，就出現(xiàn)了嚴重的退化;草原、荒漠綠洲開墾的耕地，起初有機質(zhì)很高(>5%)，但使用不到10年就嚴重退化，直到成為荒漠。我們的祖先肯定是不會在風口上開墾土地的，只有那些沒有節(jié)制的資本才可以任性胡來。

三、土壤有機質(zhì)的重要作用

土壤有機質(zhì)的含量與土壤肥力水平是密切相關(guān)的。雖然有機質(zhì)僅占土壤總量的很小一部分，但它在土壤肥力上起著多方面的作用卻是顯著的。通常在其他條件相同或相近的情況下，有機質(zhì)的含量與土壤肥力水平呈正相關(guān)。

1土壤有機質(zhì)為植物提供營養(yǎng)

土壤有機質(zhì)中含有大量的植物營養(yǎng)元素，如N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等重要元素，還有一些微量元素。土壤有機質(zhì)經(jīng)礦質(zhì)化過程釋放大量的營養(yǎng)元素為植物生長提供養(yǎng)分;腐殖化過程合成腐殖質(zhì)，保存了養(yǎng)分，腐殖質(zhì)又經(jīng)礦質(zhì)化過程再度釋放養(yǎng)分，從而保證植物生長全過程的養(yǎng)分需求。

有機質(zhì)礦質(zhì)化過程分解產(chǎn)生的CO2是植物碳素營養(yǎng)的重要來源，據(jù)估計，土壤有機質(zhì)的分解及微生物和根系呼吸作用產(chǎn)生的CO2，每年可達135億t，大致相當于陸地植物的需要量。由此可見，土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化過程產(chǎn)生的CO2既是大氣中CO2的重要來源，也是植物光合和作用的重要碳源。土壤有機質(zhì)還是土壤N、P最重要的營養(yǎng)庫，是植物速效性N、P的主要來源。土壤全N的92%-98%都是儲藏在土壤中的有機N中的。據(jù)研究，植物吸收的氮素有50%-70%來自土壤。土壤有機質(zhì)中有機態(tài)P的含量一般占土壤全磷的20%-50%，隨著有機質(zhì)的分解而釋放出速效磷，供給植物營養(yǎng)。在大多數(shù)非石灰性土壤中，有機質(zhì)中有機硫占全硫的75%-95%，隨著有機質(zhì)的礦質(zhì)化過程而釋放，被植物吸收利用。

2土壤有機質(zhì)促進植物對其它營養(yǎng)元素的吸收

土壤有機質(zhì)在分解轉(zhuǎn)化過程中，產(chǎn)生的有機酸和腐殖酸對土壤礦物部分有一定的溶解能力，可以促進礦物風化，有利于某些養(yǎng)分的有效化。一些與有機酸和富里酸絡(luò)合的金屬離子可以保留在土壤溶液中，不致沉淀而影響其有效性。土壤腐殖質(zhì)與鐵形成的某些化合物，在酸性或堿性土壤中對植物及微生物是有效的。

土壤腐殖質(zhì)是一種膠體，有著巨大的比表面和表面能，腐殖質(zhì)膠體以帶負電荷為主，從而可吸附土壤溶液中的交換性陽離子如K+、NH4+、、Ca2+、Mg2+等，一方面可避免隨水流失，另一方面又能被交換下來供植物吸收利用。其保肥性能非常顯著。在水分保持方面，土壤腐殖質(zhì)和粘土礦物一樣，具有較強的吸附能力，但單位質(zhì)量腐殖質(zhì)保存陽離子養(yǎng)分的能力比粘土礦物大幾倍至幾十倍，因此，土壤有機質(zhì)具有巨大的保肥能力。

3土壤有機質(zhì)促進植物生長發(fā)育

土壤有機質(zhì)，尤以其中胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能團，可以加強植物呼吸過程，提高細胞膜的滲透性，促進養(yǎng)分迅速進入植物體。胡敏酸的鈉鹽對植物根系生長具有促進作用，胡敏酸鈉對玉米等禾本科植物及草類的根系生長發(fā)育具有極大的促進作用。土壤有機質(zhì)中還含有維生素B1、B2、吡醇酸和煙堿酸、激素、異生長素(β-吲哚乙酸)、抗生素(鏈霉素、青霉素)等對植物的生長起促進作用，并能增強植物抗病能力。

4改善土壤物理性質(zhì)

有機質(zhì)在改善土壤物理性質(zhì)中的作用是多方面的，其中最主要、最直接的作用是改良土壤結(jié)構(gòu)，促進團粒狀結(jié)構(gòu)的形成，從而增加土壤的疏松性，改善土壤的通氣性和透水性。腐殖質(zhì)是土壤團聚體的主要膠結(jié)劑，土壤中的腐殖質(zhì)很少以游離態(tài)存在，多數(shù)和礦質(zhì)土粒相互結(jié)合，通過功能基、氫鍵、范德華力等機制，以膠膜形式包被在礦質(zhì)土粒外表，形成有機-無機復合體。所形成的團聚體，大、小孔隙分配合理，且具有較強的水穩(wěn)性，是較好的結(jié)構(gòu)體。在干旱區(qū)，有機質(zhì)通過改善粘性，降低土壤的脹縮性，防止土壤干旱時出現(xiàn)的大的裂隙(即龜裂)。

土壤腐殖質(zhì)是親水膠體，具有巨大的比表面積和親水基團，據(jù)測定腐殖質(zhì)的吸水率為500%左右，而粘土礦物的吸水率僅為50%左右，因此，能提高土壤的有效持水量，這對砂土有著重要的意義。腐殖質(zhì)為棕色呈褐色或黑色物質(zhì)，被土粒包圍后使土壤顏色變暗，從而增加了土壤吸熱的能力，提高土壤溫度，這一特性對北方早春時節(jié)促進種子萌發(fā)特別重要。腐殖質(zhì)的熱容量比空氣、礦物質(zhì)大，而比水小，導熱性居中，因此，土壤有機質(zhì)含量高的土壤其土壤溫度相對較高，且變幅小，保溫性好。

5土壤有機質(zhì)是土壤生物能量的主要來源

沒有土壤微生物就不會有土壤中所有的生物化學過程。土壤微生物的種群，數(shù)量和活性隨有機質(zhì)含量增加而增加，具有極顯著的正相關(guān)。土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化率低，不會像新鮮植物殘體那樣對微生物產(chǎn)生迅猛的激發(fā)效應(yīng)，而是持久穩(wěn)定地向微生物提供能源。因此，富含有機質(zhì)的土壤，其肥力平穩(wěn)而持久不易造成植物的徒長和脫肥現(xiàn)象。

土壤動物中有的(如蚯蚓等)也以有機質(zhì)為食物和能量來源;有機質(zhì)能改善土壤物理環(huán)境，增加疏松程度和提高通透性(對砂土而言則降低通透性)，從而為土壤動物的活動提供了良好的條件，而土壤動物本身又加速了有機質(zhì)的分解(尤其是新鮮有機質(zhì)的分解)。進一步改善土壤通透性，為土壤微生物和植物生長創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。蚯蚓糞就是非常良好的團粒結(jié)構(gòu)，具有泡水不散的特點。自然繁衍的蚯蚓種群大小是健康的土壤的重要指標。

6土壤有機質(zhì)具有活化磷、鉀等營養(yǎng)元素作用

土壤庫中的磷一般不以速效態(tài)存在，常以遲效態(tài)和緩效態(tài)存在。因此土壤中磷的有效性低。土壤有機質(zhì)具有與難溶性的磷反應(yīng)的特性，可增加磷的溶解度，從而提高土壤中磷的有效性和磷肥的利用率。此外，土壤腐殖酸是一類生理活性物質(zhì)，它能加速種子萌發(fā)，增強根系活力，促進植物生長，對土壤微生物而言，腐殖酸也是一種促進生長發(fā)育的生理活性物質(zhì)。一些微生物具有解鉀的功能，這些微生物生存必須有大量有機質(zhì)的存在。

四、人類健康的源頭在土壤有機質(zhì)

耕地土壤是由固體、空氣和水分所組成，固體部分最主要來自其發(fā)育的巖石母體的原生和次生礦物顆粒以及來自于生物(動植物和微生物)活體和殘體留下的有機質(zhì)。土壤有機質(zhì)就是為作物生長發(fā)育提供養(yǎng)分的倉庫。

有機質(zhì)在土壤中的地位和數(shù)量，一定要保持一個相對穩(wěn)定數(shù)才好。我國的土壤有機質(zhì)含量，一般旱地為0.5%~3.0%，水田為1.5%~6.0%。因為有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化是在不斷進行的。土壤有機質(zhì)在消長過程中，土壤肥力也相應(yīng)地隨著不斷改變。

據(jù)廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員陳能場介紹，理想的土壤中，固體占50%，空氣和水分各占25%。固體中礦物部分占45%，余下5%的有機質(zhì)中，各種活動的生物有機質(zhì)占10%，根系有機質(zhì)占10%，已經(jīng)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的高分子的“死的”有機質(zhì)占80%左右。

耕地有機質(zhì)本身就是養(yǎng)分的儲藏庫，同時深刻地影響土壤的物理、化學和生物學性質(zhì)。假設(shè)某一土壤表土有機質(zhì)含量4%，有機質(zhì)氮含量5%，一季作物中有機質(zhì)分解率2%，則土壤有機質(zhì)供應(yīng)之氮可達80kg/公頃，此供應(yīng)量幾乎可滿足大部分作物之需求量，據(jù)估算，1%的土壤有機質(zhì)相當于含有18公斤養(yǎng)分/畝。

土壤有機質(zhì)還深刻影響水分的存儲。一英畝大、一英寸厚、含2%有機質(zhì)的土壤儲水量可達12.1萬升，含量5%和8%的土壤分別可儲水30.3萬和48.5萬升。研究表明，土壤有機質(zhì)從1%升到3%，土壤的保水能力增加6倍。

土壤有機質(zhì)是土壤中各種大大小小生物的碳源和能源。豐富的有機質(zhì)下，土壤中自然形成龐大的食物網(wǎng)，構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng)，這個龐大的生態(tài)系統(tǒng)是土壤活力的來源，從養(yǎng)分轉(zhuǎn)化直到病蟲害控制，都起著極為重要的作用。

據(jù)陳能場研究員介紹：在理想的土壤生態(tài)系統(tǒng)中，每平方米的土壤含脊椎動物1只、蝸牛和蛞蝓100只、鍋蟲和蚯蚓3000只，線蟲500萬只、原生動物100億只、細菌和放線菌10萬億個。這些動物和微生物組成一個食物網(wǎng)金字塔，這些生物一年中生物量總和達400~470公斤/畝。

如果對照上述指標，就不難判斷出，我國耕地質(zhì)量是嚴重下降的，其中最重要的變化，在于以最高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作體系下，土壤狀況已經(jīng)和理想土壤越來越遠，曾經(jīng)是魚米之鄉(xiāng)的南方紅壤耕地數(shù)平方米種不出幾斤蔬菜來。

人類大量合成化學肥料，提供給作物的是速效的無機物，但沒有考慮到土壤中動物和微生物群落的需求，土壤微生物和動物群落失衡，造成大量病害和蟲害出現(xiàn)。

本來雜草是可以提供土壤有機質(zhì)的，但除草劑殺死了雜草并殺死了土壤中的其他有益生物，使得天敵益蟲、兩棲爬行類和鳥類減少，只有依靠農(nóng)藥。

大量抗生素、農(nóng)藥使用，雖暫時控制了莊稼的病蟲害，然而食物鏈被污染了，大量因食物鏈污染造成的病人進入醫(yī)院，造成了隱患矛盾加劇。

提高耕地有機質(zhì)是有很多辦法的，專家們提出了以下主要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施：

1)增加生物總產(chǎn)量。在增產(chǎn)的前提下增加土壤有機質(zhì)，因為地上部分產(chǎn)量增加了，地下的根系也隨著增加，同時地下生物也相應(yīng)興旺發(fā)達，致使動植物殘體增多;

2)秸稈多還田。秸稈還田是直接為土壤增加有機物。要改變在田間焚燒秸稈的習慣，因為焚燒秸稈既浪費有機物，而且使有機物變成二氧化碳跑到空氣中又污染環(huán)境;

3)增加有機肥用量。合理施肥，實行有機物和無機肥料的配合，不斷增加有機物殘留在土壤中的數(shù)量;

4)減少土壤有機質(zhì)消耗。采取少耕、免耕、覆蓋等措施，其目的就是減少和控制土壤氧氣的供應(yīng)，削弱微生物分解活動。覆蓋則可以減少土壤水土流失。

實現(xiàn)有機質(zhì)增加，最好的辦法是發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，只有收入高，農(nóng)民就愿意增加耕地地力，就愿意多投入勞動。

耕地有機質(zhì)下降意味著減產(chǎn)，意味著不能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的食物，意味著從源頭制造病人。所以我們一定要重視起來!