最全的有機農業(yè)百科全書知識
自古有言,萬物土中生。人類的食物中,有95%直接或間接來自于土壤。在靠有機肥施用的時代,是“人吃什么,土壤吃什么”;如今在化肥為主的時代,則是“土壤吃什么,人吃什么”。
土壤如何影響食物安全?如何讓土壤更健康,從而讓我們更健康?本文將解釋關于土壤、食物安全和健康的幾個問題。
食物安全:元素超標
作物長在土壤之上,土壤中的營養(yǎng)和污染物含量、土壤的成分及性質,都深刻影響著作物的產量和品質。
如果土壤遭受外來物質的污染,或者土壤環(huán)境惡化(如酸化、鹽堿化),就容易造成有害物質超標,生產出不安全食物,特別是一些植物的非必需元素,它們在一定條件下容易在“土壤-植物”系統(tǒng)中遷移,但由于植物體內缺乏調控機制,就容易造成元素的超標。
典型的例子就是鎘和硒。
在稻谷中鎘含量超過限值標準(0.2毫克/千克)的數(shù)倍時,水稻的生長不會受影響,依然可以高產。上世紀中期,日本曾發(fā)生被礦水、礦渣帶的鎘污染的稻田,當?shù)卮迕耖L期食用鎘大米而導致了“痛痛病”。去年4月,湖南益陽再次發(fā)現(xiàn)了鎘大米。
馬可·波羅游歷到中國時,發(fā)現(xiàn)了馬有跛腳等現(xiàn)象,這被認為是硒中毒的最早記錄。不過,中國科學家的研究發(fā)現(xiàn),這并非是硒的毒害,而是馬吃了狼毒草等植物所致。如同在中國,硒的分布在美國也差異很大,大部分東部和西北地區(qū)的土壤和植物中,硒含量低;而在中西部地區(qū),飼草中硒含量很高,高硒地帶生長的牧草可以導致牛羊的硒中毒,被稱為“堿毒病”(alkali disease)和“瞎撞癥”(blind staggers)。
對于人類而言,1560年,佩德羅·西蒙神父在南美哥倫比亞地區(qū)描述的人類疾病與動物的“堿毒病”很雷同,被認為是硒慢性中毒。在食物短缺、食物結構單一的上世紀60年代,湖北恩施也曾發(fā)生過人體硒中毒,甚至導致死亡的案例。
食物安全:元素缺乏
除了元素超標,如果土壤中缺乏一些植物必需元素,或必需元素間比例失調,也容易生長出不安全的食物。這些食物普遍缺乏微量元素和次生代謝產物,進而對人體健康產生影響。
人體中,四個大量元素(氫、氧、碳和氮)約占人體構成的99%,七個次要元素(鈉、鉀、鈣、鎂、磷、硫和氯)占0.9%,剩下的0.1%為約18種微量元素。這些微量元素含量雖少,卻是維持人類生命所必需的,如鉬和硒。
早在1966年,Burrell等人發(fā)現(xiàn),南非共和國特蘭斯凱區(qū)的班圖人的食管癌發(fā)病率很高,他們歸咎于吃了當?shù)劂f含量很低的土壤上種植的食物。上世紀90年代,河南林縣也是食管癌高發(fā)地區(qū),研究表明癌癥病人的血清、頭發(fā)和尿液中,鉬含量明顯低于食管癌低發(fā)地區(qū)。
按照日本科學家的解釋,由于當?shù)赝寥廊便f,導致植物缺鉬,不能將植物吸收的硝酸根離子轉化為胺類物質,從而帶來亞硝酸根的積累。不過單單這個原因也不會帶來食管癌,恰恰當?shù)厝擞谐愿稍锇l(fā)霉食物的習慣,在霉菌的作用下,產生了致癌物質亞硝胺。
在上世紀30年代,黑龍江克山縣因食物中缺硒而發(fā)生克山病。北歐地區(qū)也是天然缺硒的地域,在上世紀70年代,芬蘭的心血管疾病發(fā)生率曾排名世界第一。1985年,芬蘭干脆制定法律,對全國土壤施硒,經過20年的調整,目前芬蘭人的硒攝取量提高到理想的80微克/天左右(人體日攝取的硒底線為40微克,高線為400微克)。
要注重污染源的削減
中國是“人多耕地少”的國家,耕地的復種指數(shù)高,土壤難以有時間“休閑”。在靠有機肥施用的時代,各種元素的輸入大體平衡,算是“人吃什么,土壤吃什么”。而在化肥為主的時代,則是“土壤吃什么,人吃什么”,土壤環(huán)境發(fā)生了很多變化,如酸化、連作障礙、鹽堿化等問題,因此農產品的安全性繃緊著公眾的神經。
筆者的論文《<全國土壤污染狀況調查公報>探析》分析了中國土壤重金屬鎘污染的成因。
在1990年《中華人民共和國土壤環(huán)境背景值圖集》公布的數(shù)據(jù)中,全國范圍內調查的4095個分析樣點的鎘算術平均值為0.097mg/kg,但到了2014年公布的《全國土壤污染狀況調查公報》中,耕地土壤重金屬點位超標率達19.4%,其中鎘的點位超標率為7.0%。
筆者認為,中國土壤重金屬污染問題不在于土壤鎘的總量,而在于數(shù)十年來大量鎘快速進入土壤,而且土壤酸化導致的外源鎘對植物的影響很大。因而很有必要客觀看待土壤污染,高度重視糧食安全。
認識到這一問題,有助于中國對土壤重金屬污染修復的方法選擇,也期待《土壤污染防治法》能注重污染源的削減問題。土壤污染防治,不僅需要注意土壤重金屬量的減少或固定,更應該重視土壤環(huán)境質量,以土壤健康為目標,構建土壤污染的防治體系。