對(duì)于人類而言，土壤是和陽光、空氣、水一樣重要的存在。但是，在很多人眼里，土壤又是司空見慣、沒有什么“存在感”的。

在中科院南京土壤研究所(以下簡(jiǎn)稱南土所)研究員張甘霖看來，作為覆蓋在地球表面的一層有生命的疏松物質(zhì)，土壤像皮膚一樣維持著陸地生命的存續(xù)。

可是，我們對(duì)土壤是如此陌生，不知道如何保養(yǎng)這一“地球的皮膚”，甚至不知道土壤是如何形成的、形成速率有多快、土壤是不是也會(huì)生老病死、世界上最古老的土壤在哪里、土壤與人之間到底是什么關(guān)系，等等。

郵票背后的土壤“密碼”

作為一個(gè)學(xué)科，國(guó)際土壤科學(xué)的研究起步于20世紀(jì)初。那是一個(gè)將書信作為學(xué)者們進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的主要方式的年代，因土壤攸關(guān)糧食生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)，常常成為郵票設(shè)計(jì)的主題之一。

“土壤學(xué)是重視交流的學(xué)科，土壤學(xué)家曾用郵票傳遞科學(xué)的火種，大量土壤學(xué)的知識(shí)也得以通過郵票啟迪大眾。”土壤科學(xué)家、南土所研究員龔子同表示，郵票不僅讓公眾知曉更多土壤學(xué)的知識(shí)，也讓科研人員從中受益。

生于上世紀(jì)30年代的龔子同，早年曾留學(xué)蘇聯(lián)沃龍涅什大學(xué)，始終保持著與許多國(guó)際土壤學(xué)界專家通信的習(xí)慣。幾十年間，他與國(guó)外學(xué)界的上百封往來信件和明信片，以及隨之而來的郵票，讓眾多學(xué)生了解到更多國(guó)外土壤研究進(jìn)展，并成為土壤科普知識(shí)的窗口。

“世界上很多國(guó)家都非常重視土壤保護(hù)，希望通過郵票的方式，傳遞一些和土壤有關(guān)的理念。”南土所特別研究助理?xiàng)铐樔A經(jīng)常協(xié)助龔子同整理資料，多次聽過這些書信以及郵票的故事。

于是，楊順華和同門的博士研究生張楚一起，在網(wǎng)上搜集整理了幾十個(gè)國(guó)家和土壤有關(guān)的上千枚郵票，補(bǔ)充進(jìn)了龔老師的郵票集。并以此為基礎(chǔ)，于2021年12月在科學(xué)出版社出版了一本土壤科普書《土壤：地球的皮膚——從郵文化講述土壤學(xué)的故事》。

在圖書創(chuàng)作過程中，楊順華發(fā)現(xiàn)，這種“接地氣”的郵票設(shè)計(jì)在國(guó)外十分常見，國(guó)外還曾專門發(fā)行了以“州土”為主題的郵票。

“所謂州土(State Soil)，和國(guó)內(nèi)的市花是同樣的概念。在美國(guó)的每個(gè)州，都有屬于自己的州土。”楊順華感慨，將這些內(nèi)容集合起來，無論是公眾還是科研人員，都能很方便地了解土壤的種類和分布。如果中國(guó)各省份都發(fā)行“省土”郵票，一定會(huì)是一件很有意義的事。

從農(nóng)耕入手的中國(guó)土壤視角

從《土壤：地球的皮膚——從郵文化講述土壤學(xué)的故事》一書中可以看出，相較而言，國(guó)內(nèi)的郵票設(shè)計(jì)更多從耕地和糧食安全角度來看待土壤，也更能引起廣泛關(guān)注。“這體現(xiàn)出我們對(duì)土地的重視。”楊順華說，但從另一個(gè)角度，人們往往更多地從農(nóng)業(yè)利用和管理方面去研究土壤，而較少關(guān)注土壤自身的形成和發(fā)展。

作為重要的自然資源，土壤為人類社會(huì)發(fā)展提供了基本的食物。數(shù)據(jù)顯示，地球上95%的食物來源于土壤，土壤保存了至少1/4的全球生物多樣性，是糧食、飼料、燃料和纖維生產(chǎn)的根基，不僅為生態(tài)系統(tǒng)和人類提供多種服務(wù)，還能抵御和適應(yīng)氣候變化。

“從歷史上看，中國(guó)對(duì)土地和土壤有著悠久的開發(fā)使用歷史。”楊順華介紹，在明代永樂年間，北京豐臺(tái)地區(qū)就建立了專為宮廷服務(wù)的菜園，其土壤很有可能已經(jīng)發(fā)育為肥熟旱耕人為土。

在半干旱—干旱地區(qū)，如著名的河西走廊，長(zhǎng)期引用渾水灌溉，邊灌邊淤，再加上耕作培肥，土壤越來越厚的同時(shí)，也越來越肥沃，逐漸形成了灌淤旱耕人為土。

而東北平原，從幾百年前的“闖關(guān)東”開始，逐漸成為中國(guó)重要的糧倉(cāng)。但由于長(zhǎng)期過度開發(fā)利用、氣候變化等多種因素的影響，東北黑土地也出現(xiàn)了不同程度的退化問題，比如耕作層有機(jī)質(zhì)含量的銳減、黑土層的“變薄”和“變硬”等。

為此，中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合相關(guān)省區(qū)共同發(fā)起“黑土糧倉(cāng)”科技會(huì)戰(zhàn)，用科技創(chuàng)新支撐黑土地永續(xù)利用。南土所作為國(guó)內(nèi)的主要研究力量，有多名研究人員參與其中。

“對(duì)于中國(guó)人來說，‘吃飽’是最重要的事。”張甘霖介紹，19世紀(jì)時(shí)，德國(guó)化學(xué)家李比希提出了養(yǎng)分“歸還學(xué)說”，認(rèn)為任何一種作物都會(huì)消耗土壤肥力，因此必須施用肥料，使土壤肥力的消耗和養(yǎng)分的歸還保持平衡。

“這一發(fā)現(xiàn)極大地促進(jìn)了化肥工業(yè)的發(fā)展，大大增加了作物產(chǎn)量，從而促進(jìn)了人類社會(huì)的繁榮。”張甘霖表示，現(xiàn)如今“吃好”成為大眾更關(guān)心的問題，土壤則是這一切的基礎(chǔ)。“東北大米之所以有口皆碑，離不開肥沃的黑土地。現(xiàn)在通過科技會(huì)戰(zhàn)，我們也希望能為用好養(yǎng)好黑土地筑牢基礎(chǔ)。”

了解為地球“護(hù)膚”的知識(shí)點(diǎn)

當(dāng)下，糧食問題已是全球矚目的熱點(diǎn)。而保護(hù)好土壤，無疑是人類避免危機(jī)加深和走出困境的“基礎(chǔ)的基礎(chǔ)”。

張甘霖表示，目前土壤面臨的最大威脅是土壤侵蝕，也就是水土流失，每5秒鐘就有一個(gè)足球場(chǎng)面積大小的表層土壤被侵蝕。然而，生態(tài)環(huán)境的脆弱性在于，破壞很容易，恢復(fù)起來卻相當(dāng)難。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的研究顯示，地球表面形成2~3厘米厚的土壤可能需要長(zhǎng)達(dá)千年的時(shí)間。因此，土壤資源來之不易。與此同時(shí)，受到戰(zhàn)亂、極端天氣等影響，全球的糧食產(chǎn)量也面臨很多不確定性，一些國(guó)家甚至限制了糧食出口。

“土壤科學(xué)離普通人并不遙遠(yuǎn)，也實(shí)實(shí)在在影響著每個(gè)人的生活。”張楚表示，除地球土壤外，還存在月球表面的“月壤”、火星表面的“火星土壤”。但只有地球土壤具有肥力，更加凸顯地球土壤的獨(dú)特性和多樣性。

“都說‘萬物土中生’，土壤是地球陸地生命發(fā)生、進(jìn)化和演化延續(xù)發(fā)展的根基。”北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授李天杰表示，對(duì)于“剛開了頭”的土壤學(xué)科普，需要大家給予更多的關(guān)注。 (荊淮僑 李蕓)

標(biāo)簽： 地球的皮膚 中科院南京土壤研究所 土壤是如何形成的 世界上最古老的土壤在哪里