最全的有機(jī)農(nóng)業(yè)百科全書(shū)知識(shí)
自古有言,萬(wàn)物土中生。人類的食物中,有95%直接或間接來(lái)自于土壤。在靠有機(jī)肥施用的時(shí)代,是“人吃什么,土壤吃什么”;如今在化肥為主的時(shí)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(guān)于土壤、食物安全和健康的幾個(gè)問(wèn)題。
食物安全:元素超標(biāo)
作物長(zhǎng)在土壤之上,土壤中的營(yíng)養(yǎng)和污染物含量、土壤的成分及性質(zhì),都深刻影響著作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
如果土壤遭受外來(lái)物質(zhì)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(zhì)超標(biāo),生產(chǎn)出不安全食物,特別是一些植物的非必需元素,它們?cè)谝欢l件下容易在“土壤-植物”系統(tǒng)中遷移,但由于植物體內(nèi)缺乏調(diào)控機(jī)制,就容易造成元素的超標(biāo)。
典型的例子就是鎘和硒。
在稻谷中鎘含量超過(guò)限值標(biāo)準(zhǔn)(0.2毫克/千克)的數(shù)倍時(shí),水稻的生長(zhǎng)不會(huì)受影響,依然可以高產(chǎn)。上世紀(jì)中期,日本曾發(fā)生被礦水、礦渣帶的鎘污染的稻田,當(dāng)?shù)卮迕耖L(zhǎng)期食用鎘大米而導(dǎo)致了“痛痛病”。去年4月,湖南益陽(yáng)再次發(fā)現(xiàn)了鎘大米。
馬可·波羅游歷到中國(guó)時(shí),發(fā)現(xiàn)了馬有跛腳等現(xiàn)象,這被認(rèn)為是硒中毒的最早記錄。不過(guò),中國(guó)科學(xué)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(guó),硒的分布在美國(guó)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(zhǎng)的牧草可以導(dǎo)致牛羊的硒中毒,被稱為“堿毒病”(alkali disease)和“瞎撞癥”(blind staggers)。
對(duì)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(dòng)物的“堿毒病”很雷同,被認(rèn)為是硒慢性中毒。在食物短缺、食物結(jié)構(gòu)單一的上世紀(jì)60年代,湖北恩施也曾發(fā)生過(guò)人體硒中毒,甚至導(dǎo)致死亡的案例。
食物安全:元素缺乏
除了元素超標(biāo),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(diào),也容易生長(zhǎng)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(chǎn)物,進(jìn)而對(duì)人體健康產(chǎn)生影響。
人體中,四個(gè)大量元素(氫、氧、碳和氮)約占人體構(gòu)成的99%,七個(gè)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(guó)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(dāng)?shù)劂f含量很低的土壤上種植的食物。上世紀(jì)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(xué)家的解釋,由于當(dāng)?shù)赝寥廊便f,導(dǎo)致植物缺鉬,不能將植物吸收的硝酸根離子轉(zhuǎn)化為胺類物質(zhì),從而帶來(lái)亞硝酸根的積累。不過(guò)單單這個(gè)原因也不會(huì)帶來(lái)食管癌,恰恰當(dāng)?shù)厝擞谐愿稍锇l(fā)霉食物的習(xí)慣,在霉菌的作用下,產(chǎn)生了致癌物質(zhì)亞硝胺。
在上世紀(jì)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(jì)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(duì)全國(guó)土壤施硒,經(jīng)過(guò)20年的調(diào)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(guó)是“人多耕地少”的國(guó)家,耕地的復(fù)種指數(shù)高,土壤難以有時(shí)間“休閑”。在靠有機(jī)肥施用的時(shí)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(shí)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(wèn)題,因此農(nóng)產(chǎn)品的安全性繃緊著公眾的神經(jīng)。
筆者的論文《<全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)>探析》分析了中國(guó)土壤重金屬鎘污染的成因。
在1990年《中華人民共和國(guó)土壤環(huán)境背景值圖集》公布的數(shù)據(jù)中,全國(guó)范圍內(nèi)調(diào)查的4095個(gè)分析樣點(diǎn)的鎘算術(shù)平均值為0.097mg/kg,但到了2014年公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》中,耕地土壤重金屬點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%,其中鎘的點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%。
筆者認(rèn)為,中國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題不在于土壤鎘的總量,而在于數(shù)十年來(lái)大量鎘快速進(jìn)入土壤,而且土壤酸化導(dǎo)致的外源鎘對(duì)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(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題,有助于中國(guó)對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)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(wèn)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(yīng)該重視土壤環(huán)境質(zhì)量,以土壤健康為目標(biāo),構(gòu)建土壤污染的防治體系。