朱永官院士等：培育健康土壤，支撑健康中国
导 读
值此2020年世界土壤日，我们呼吁，培育健康土壤，发展健康农业，支撑健康中国。
作者：朱永官（中国科学院院士、中国科学院城市环境研究所研究员） 赵方杰 （南京农业大学教授）
来源：中国科学报（2020年12月5日）
12月5日是世界土壤日。今年世界土壤日的主题是“保持土壤生命力，保护土壤生物多样性”。
当下，开展面向人民生命健康的土壤科学，是科学工作者贯彻以人民为中心思想的使命担当。土壤是人类文明发展和繁荣的基础，更是人类健康的基石。随着工业化、城市化和农业集约化的快速发展，土壤污染和退化在许多区域呈现不断加剧的趋势，影响粮食安全和环境质量，从而深刻影响人类健康。
值此2020年世界土壤日，我们呼吁，培育健康土壤，发展健康农业，支撑健康中国。我们提出，应从以下四个方面来思考土壤质量对人类健康的影响。
首先，保护现有耕地、提升土壤肥力，保障人民“吃得饱”。我国人多地少，在未来很长时间内，要可持续地解决我国粮食安全问题仍是一个重大挑战。我国目前耕地面积约20亿亩，高达70%的土地仍属于中低产田。为守住“18亿亩耕地红线”，尽管严格实施“占补平衡”的政策，但是很多情况下被占的是肥沃耕地而补的是边际土地，单位土地的生产力显著下降。此外，我国每年进口的食物折算成的土地当量大约在10亿亩以上。因此，未来我们仍需要花大力气保护现有耕地，同时不断有效提升土壤肥力，以确保“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上”。
其次，关注土壤环境污染，保障人民“吃得安全”。土壤污染具有滞后性、隐蔽性和持久性，并且修复治理污染土壤任务艰巨、代价高昂。为应对我国快速工业化进程给土壤环境质量带来的挑战，一方面，应明确土壤污染物的来源，探明污染物在土壤和作物中的迁移转化过程，为保护土壤环境质量、阻抗农作物对污染物的积累提供依据和技术；另一方面，应研发针对大面积农田的高效、廉价污染修复技术。
同时，还应特别关注新型污染物，如药品与个人护理品（PPCPs）、微塑料和以土壤致病菌、抗生素抗性基因为代表的生物性污染。最近的研究结果表明，长期集约化的土地利用方式显著增加人畜共患病原体的物种和数量，增加人畜共患病流行的风险。与此同时，全球范围内抗生素的大量使用，甚至滥用已导致环境中抗生素抗性基因的富集与传播，引发“超级细菌”的产生和扩散，加剧了对人体健康的风险。污水灌溉和畜禽粪便施用等措施进一步富集了土壤中抗生素抗性基因，使得土壤-植物系统成为抗生素抗性基因的主要储库以及传播与扩散的重要媒介。土壤中致病菌与抗生素抗性基因的叠加与互作，使得土壤生物复合污染的爆发风险更高、传播能力更强、破坏性更大。
未来，我们需要关注土壤化学污染和生物污染叠加形成的复合污染问题的形成机制，破解化学污染和生物污染协同控制的相关瓶颈性的技术，并形成系统解决方案。2016年，国务院发布实施《土壤污染防治行动计划》，是向土壤污染宣战的一项重大举措，对保护土壤环境质量，推进生态文明建设必将起到重要作用。
再次，提高土壤质量，保障人民“吃得健康”。土壤是人体必需的矿质营养元素的主要来源。但由于成土母质和成土过程的影响，有些土壤缺乏某些人体必需的矿质营养。最典型的例子是硒，我国存在一个从东北到西南川藏高原的缺硒带，斜跨16个省或自治区，居住人口达1亿以上。这一地带土壤和农产品硒含量较低，加上经济原因，当地人民多发克山病和大骨节病等与缺硒相关的疾病。因此，亟需研发在缺硒带通过土壤-作物-动物系统富硒的技术，为低收入缺硒人群提供富硒食品。
同时，农业绿色革命以来，以追求产量为主要目标的育种和农艺措施却带来了农产品中矿质营养元素含量普遍下降的问题，造成了世界上相当多人口的“隐性饥饿”——虽然吃饱了但是某些矿质营养元素摄入量仍然达不到健康要求。研究表明，在模拟未来全球气候变化空气二氧化碳浓度增加的情景下，农产品中人体必需矿质养分含量显著降低，从而可能加剧人体矿质营养元素的缺乏。因此，未来土壤质量的研究必须要兼顾质和量，协调土壤矿质营养元素的平衡和有效供给。
最后，除了“吃”的问题，还应关注土壤对于支撑健康的生态系统的作用。土壤物理化学和生物过程介导的物质转化可以在一定的范围内消纳污染物，净化环境。越来越多的研究表明，土壤生物多样性与功能多样性密切相关，较高的土壤生物多样性对维持生态系统功能的稳定性和韧性起着重要作用。土壤生物多样性对抑制土传植物病原菌和人畜共患病原菌极为重要。健康土壤（环境）微生物组对保障人体健康十分重要，最近一项来自芬兰的研究发现，利用自然土壤微生物组接种幼儿园土壤可以提升儿童免疫力。随着城市化进程的快速推进，未来需要特别关注城市-城郊区域土壤质量的改善，通过城乡共生有效优化生产、生活和生态空间，为城市居民提供健康的农产品，并创造良好的生活环境，包括居住环境和室外运动的生态环境，如城市绿色空间和生态旅游空间等。
土壤是富有生命的历史自然体，为了土壤的健康，我们必须珍爱踩在我们脚下的生物多样性。正是我们脚下土壤中无数的生命在默默地支撑着地球生态系统的健康和可持续发展，只有健康的土壤，才有健康的人民！