土壤健康作为地球健康基石：可持续管理策略与行星健康意义

本文针对全球土壤退化加剧、威胁粮食安全与生态系统稳定的严峻挑战，系统探讨了以土壤健康为核心的行星健康框架。研究人员通过综述整合了保护性农业、碳汇农作及精准农业等可持续管理实践，证实了土壤健康在维系“植物-动物-人类-环境”健康互联中的核心作用。研究提出通过“5Cs”土壤安全维度（条件、容量、资本、连通性、法典化）推动跨部门政策协同，为实现联合国可持续发展目标（SDGs）提供了科学基础与实践路径。

　　

土壤，这一看似平凡的自然资源，实则是维系地球生命系统的神秘基石。它不仅是全球95%食物的来源，还承载着超过25%的生物多样性，更是调节气候、净化水源、维持生态平衡的核心载体。然而，在人类活动与气候变化的双重压力下，全球土壤正面临空前危机：约75%的土壤已出现退化迹象，预计到2050年这一比例可能攀升至90%。侵蚀、盐碱化、有机质流失、生物多样性衰减等问题，不仅导致农作物减产、营养品质下降，更通过食物链影响着人类健康——全球约11亿人因土壤锌缺乏面临营养不良，重金属污染则通过水稻等作物进入人体。这种土壤退化与健康危机的连锁反应，揭示了“土壤健康-食物营养-人类健康-行星健康”之间深刻而脆弱的联系。

在这一背景下，国际学术界提出了“行星健康”（Planetary Health）的创新框架，强调人类健康与地球自然系统的不可分割性。而土壤健康，正是连接“一体化健康”（One Health）与“行星健康”的关键枢纽。为了探索通过土壤健康管理强化行星健康的路径，研究人员在《Soil Security》发表了系统性综述研究，深入剖析了土壤健康的多维价值、退化机制及可持续管理策略。

研究团队综合运用文献计量分析、生态系统服务评估、多指标土壤健康评价体系（涵盖物理、化学、生物三大维度）以及政策框架分析等方法，构建了全面的评估框架。特别值得注意的是，研究整合了全球不同生态区的实证数据（包括中国、印度、欧洲、非洲等地的案例），通过田间试验、长期定位观测和遥感监测等多源数据，验证了不同管理措施对土壤健康指标的影响。

土壤健康作为植物、动物、人类和行星健康的基础

研究表明，健康土壤同时支持生物量生产、养分循环、水分调节、碳储存、生物多样性保护等多重功能。物理健康体现于土壤保持水分、通气和结构稳定的能力；化学健康要求营养元素均衡且无污染物；生物健康则反映在维持多样微生物群落和抑制病原体的能力。植物健康直接受土壤微生物调控：根际促生菌（PGPRs）和丛枝菌根真菌能固氮、溶磷、诱导系统抗性（ISR），而轮作、覆盖作物和有机改良等措施可抑制土传病原体。动物健康通过饲料品质与土壤养分含量关联，土壤微量元素缺乏会导致动物繁殖障碍和免疫力下降。对人类而言，土壤提供了14种必需元素，土壤污染（如镉大米）和病原体（如肝炎病毒、寄生虫）则直接威胁健康。

土壤健康恶化：成因与后果

全球土壤退化主要表现为侵蚀、压实、盐碱化、酸化及有机质流失。自然因素（气候变化）与人为活动（毁林、过度耕作、化学农业）共同加剧了这一进程。研究通过大量案例揭示：印度喀拉拉邦年土壤流失达17.73吨/公顷，中国北方生物结皮抑制种子萌发，埃及盐碱土壤导致作物减产，马来西亚酸性土壤铝毒害降低水稻产量。这些退化直接削弱土壤的生态系统服务功能，加剧粮食不安全与环境风险。

可持续土壤管理实践

保护性农业（CA）：以减少扰动、永久覆盖和作物多样化为核心原则。免耕（ZT）措施在奥地利提升土壤有机碳（SOC）和水文性能；巴西甘蔗田免耕改善通气性与持水性；丹麦覆盖作物增强结构稳定性。保护性农业通过残茬覆盖减少侵蚀，调节微气候，增强抗旱能力，并促进碳封存。

碳汇农作：包括生物炭应用、 agroforestry（农林复合系统）和有机/自然农法。生物炭改良土壤结构、提升养分保持力和微生物活性；agroforestry 通过林木凋落物输入提高有机质、改善钾磷有效性；传统制剂如Jeevamrit（一种由牛粪、牛尿、豆粉等发酵的液体肥）和Panchagavya（五牛产物发酵液）可增强酶活性和微生物多样性。

养分来源多样化：整合绿肥（如紫云英）、棕肥、作物残茬、 agro-industrial废弃物及生物肥料。研究证实：绿肥增加土壤氮库，稻麦系统棕肥提升有机碳与微生物碳，脉冲作物（豆类）通过生物固氮和凋落物输入改善肥力。一体化养分管理（INM）平衡有机-无机投入，优化养分利用效率，减少环境流失。

一体化农场系统（IFS）：将种植、养殖、渔业、 composting 单元循环链接，实现废弃物资源化。研究表明：IFS单元提升土壤碳汇，增强系统韧性，尤其适合小农应对市场与气候风险。

精准农业（PF）：借助GNSS（全球导航卫星系统）、遥感、传感器和AI技术，实现分区管理。欧洲FertilEyes项目通过遥感优化氮肥用量；瑞典机器人农场实现灌溉施肥精准调控；中国和摩洛哥利用机器学习预测土壤养分需求。

土壤安全“5Cs”维度与政策意义

研究创新性提出土壤安全的五个维度：

• •
  条件（Condition）：基于六大生态系统服务（食物生产、水质、气候调节等）的现状评估；
• •
  容量（Capacity）：根区健康的内在属性（无污染、良好结构、高有机质等）；
• •
  资本（Capital）：土壤健康的经济估值与成本效益分析（CBA）；
• •
  连通性（Connectivity）：土壤健康意识与 stewardship（ stewardship）；
• •
  法典化（Codification）：政策法规保障（如印度土壤健康卡计划）。
  这五个维度为将土壤健康纳入“行星健康”政策提供了可操作的框架。

结论与展望

土壤健康是维系“一体化健康”与“行星健康”的核心枢纽。可持续土壤管理实践（CA、碳汇农作、INM、IFS、PF）能同步提升农业生产韧性、生态系统服务与气候适应力。然而，技术推广面临降解修复成本高、农户认知不足、政策激励缺位等挑战。未来需加强跨部门合作，创新投融资机制，将土壤安全深度融入气候行动与粮食系统转型议程。唯有将土壤健康提升为全球优先事项，才能真正实现人类繁荣与地球韧性的双重目标。