拯救土壤以拯救地球：羅納德·阿蒙森答記者問

薩拉·瑞斯克

羅納德·阿蒙森是加州大學伯克利分校的環境科學教授，研究土壤是他一生的工作。他在南達科他州的一個農場長大。自高中起，他在一位老師的啟發下開始關注“土壤的知識層面”，不僅開始研究維持生命的地球土壤，也研究火星上像沙漠一樣的土壤。最近，在接受采訪時，阿蒙森談到了我們該如何解決當前的土壤問題，以及是否應該開始把荒涼的火星當作我們未來的家園來研究。

為什么我們應當對地球的土地狀況非常擔憂呢？

阿蒙森：1萬年的時間里我們所犯的錯誤足以毀掉整個土壤，原因是水土流失、生態惡化以及人們移居新地。實質上，現在地球已經住滿了人，適于農業的土壤幾近用盡，因此，我們再也犯不起錯誤了。

你能描述一下目前地球土壤面臨的威脅嗎？

阿蒙森：防止水土流失及改善土壤營養成為農民的挑戰已有數千年，并且在21世紀及以后仍然是重要問題。但今天我們面臨著第三種挑戰：變暖的地球與存儲于土壤中的碳之間的相互作用，北極地區尤甚。具體來說，當氣候變暖，北極的土壤也開始變暖，并且刺激土壤中的微生物，這一過程會使在土壤中存儲了數千年的碳退化。科學術語稱之為正反饋。溫暖使微生物釋放出二氧化碳和甲烷，從而使地球更加變暖，繼而加速土壤退化。這是一個以自身為能源的循環過程。

怎樣才能扭轉這些趨勢呢？

阿蒙森：水土流失和土壤營養管理是我們可以掌控的。許多人已認識到我們正處于農業復興時期，尤其是青年人，起碼在小規模地對農事感興趣，為城市市場提供產品;研究者也在重新調研低輸入農業和交替耕種的方法。這些趨勢勢必擴展，其研究和實踐將發展成為現代農業的主流。

在美國中西部，農民僅僅因為經濟效益便已經開始使用更可持續的耕種方法，并使用減少耕耘的最新種植方法。農民現在只管在地里種植，噴灑一種除草劑，之后基本上什么都不用做，只等到秋季收獲。

我們從土壤營養或者化肥以及管理問題深入到了科學。你能談談未來農業的前景嗎？

阿蒙森：多數農業系統中最重要的營養成分是氮。植物需要大量的氮，而土壤中的有機氮含量有限。1920年前后，科學家研發出了把大氣層中的氮氣轉化成化肥的方法，這使得全球農業能夠供應全世界人口的糧食需求。隨著我們步入未來，化石燃料愈來愈稀少和昂貴，因此從化石燃料中提取氮的方法不得不被逐漸棄用，轉向更加可持續和更少能源密集的方法。這將是一個挑戰。另一個面臨的問題是磷的缺失。這種養分來自巖石或泥沙，收獲莊稼后就從田里流失。在過去的10年里，經濟學家和農學家曾呼吁通過舊物利用從垃圾和食物流中循環造磷，把它帶回農業鏈。

你對火星上的土壤也有研究，那里有生命跡象嗎？

阿蒙森：我們無法確定火星上現在有沒有生命或者歷史上是否有過生命。顯然，在過去的幾十億年中，間或有雨和雪從大氣層降落到火星表面，與巖石相互作用，結果使鹽四處流動，這與我們在地球的沙漠上見到的情景極為相似。過去的火星很像我們今天了解的地球，它有流水、湖，它的土壤形成過程與地球上的酸和半酸狀態相似。在未來的某個時刻，如果在火星上發現了有機分子甚至仍然存活的微生物，一點也不會令我感到奇怪。

我們的土壤最終有可能變得像火星土壤一樣嗎？

阿蒙森：我希望不會。盡管有一些不利因素，但我們知道，地球在太陽系中的位置得天獨厚，它是生命的綠洲，這真是美妙絕倫。對我而言，美國航空航天局對火星和月球的探訪使我們徹底明白了我們應當專注于怎樣維持我們的生存條件。

既然土壤這么關鍵，有沒有科學證據證明生命起源于塵土而非海洋？

阿蒙森：回答這個問題需要花費近乎天文數字的代價。海洋起源主張者認為生命起源于海底環境或海水下的溫泉。當然也有人說生命起源于土壤環境。這種設想認為礦物粒子有一個永久電荷，其作用就像扁電池一樣，它們可能幫助了簡單的有機分子確定方位并助推啟動生命。還有一種設想認為生命源于火星，認為大氣現象對火星的影響使巖石粒子降落并分散到地球上，從而帶來生命的外部根源。這些想法仍有爭議，這個問題的正確答案還無定論。