阿尔泰国立农业大学主办了“土壤的演变和土壤科学科学思想的发展”国际科学会议,以纪念俄罗斯联邦荣誉科学家、农业科学博士、农业科学教授诞辰 90 周年。阿尔泰国立农业大学土壤科学与农业化学系 Lidia Burlakova (1932-2011)。 来自俄罗斯、土耳其、哈萨克斯坦和白俄罗斯的80多名科学家参加了会议。 主要嘉宾之一是Boris F. Aparin,农业科学博士,圣彼得堡国立大学教授,俄罗斯VV Dokuchaev土壤科学家协会副主席,VV Dokuchaev中央土壤科学博物馆科学馆长(圣彼得堡)。 这位著名科学家谈到了土壤科学如何帮助解决粮食安全问题以及未来的农业应该是什么。
– 与石油和天然气不同,在社会中,不习惯将土壤视为国家的战略资源。 直到乌克兰开始向西方出售黑钙土时,媒体才开始谈论这种自然财富的重要性。 当今土壤科学面临哪些挑战?
——首先是保障粮食安全。 实际上,为了解决这个问题,作为一门科学的土壤科学是由 Vasily Vasilyevich Dokuchaev 在 XIX-XX 世纪之交创建的。 总的来说,我们星球上只有 22% 的土地被高度肥沃的耕地占据。 同时,在其历史进程中,由于土壤退化、洪水、城市化等过程,人类已经失去了超过 1 亿公顷这样的土地。地球人口在增长,耕地在不断增加。越来越少! 现代技术只能在一定程度上解决土地肥力问题。 是的,我们今天可以得到好收成。 但问题是:以什么为代价? 这将如何影响未来的土壤状况?
对于俄罗斯来说,土壤资源问题非常重要。 我们大约 30% 的土壤已经退化。 40万公顷,几乎三分之一的土地,已经休耕,也就是说,它们已经停止耕种。
因此,如果不对土壤的农业生态潜力进行评估,就不可能解决国家的粮食安全问题。 而对土壤的这种评估还没有完全完成。
– 原因是什么?
——部分原因在于土壤科学本身,作为一门年轻的科学,长期以来一直锁定在自我发展中,并不总是专注于解决应用问题。 另一方面,农业化学在我国积极发展,也产生了负面影响。 人们曾经认为化学可以解决土壤肥力问题。 但现在事实证明,使用农业化学的后果是土壤退化。 毕竟,土壤是一个活生生的、积极运作的系统。 同时,由于农业化学,我们学会了只管理植物的食物状态。 今天很明显,现代农业系统应该是土壤保护的。 迄今为止,在人类历史上,只有这样的耕作系统导致了一种或另一种土壤的破坏。 迫切需要建立农业恢复系统。
– 还有其他挑战吗?
- 是的。 矛盾的是,到目前为止,土壤科学只涉及农田的土壤。 好像森林里根本就没有土壤一样?! 但土壤退化问题也与此相关。 我国森林资源丰富,有效发展林业的前景对俄罗斯非常重要。 没有土壤科学,这是不可能的。
另一个挑战是气候问题,这已经成为一个代名词。 气候变化将如何影响土壤的变化潜力? 例如,他们的森林种植特性会改变吗? 我们不要忘记,土壤排放了高达 30% 的二氧化碳排放量。 土壤的任何使用都会导致该值发生变化。 例如,腐殖质的流失、除湿会导致二氧化碳排放量的增加。 而这里的问题已经进入经济和政治领域,因为它直接关系到温室气体排放配额的建立和分配。
如果通过一项关于土壤的法律,所有这些问题都会得到更快的解决,而科学家们一年多来一直在努力实现这一目标。
– 您代表位于圣彼得堡的以 VV Dokuchaev 命名的中央土壤科学博物馆。 阿尔泰国立农业大学拥有该地区唯一的土壤博物馆。 这样的土壤标准库如何影响现代土壤科学面临的挑战的解决方案?
– 这里涉及几个活动领域。 首先,尽管俄罗斯是土壤科学的发源地,但我们公众对土壤的了解水平低于欧洲。 在我看来,学校对土壤科学问题的关注可以忽略不计。 因此,整个社会对土壤的不够重视的态度已经形成。 令人欣慰的是,政府决定在 100 年庆祝 VV Dokuchaev 土壤研究所成立 2027 周年。组织工作已经开始,提供了大量的教育活动,我希望这将激发人们对该专业的兴趣,在水土保持的主题。
– 这里涉及几个活动领域。 首先,尽管俄罗斯是土壤科学的发源地,但我们公众对土壤的了解水平低于欧洲。 在我看来,学校对土壤科学问题的关注可以忽略不计。 因此,整个社会对土壤的不够重视的态度已经形成。 令人欣慰的是,政府决定在 100 年庆祝 VV Dokuchaev 土壤研究所成立 2027 周年。组织工作已经开始,提供了大量的教育活动,我希望这将激发人们对该专业的兴趣,在水土保持的主题。
– 今天积极使用的人工环境,例如,在水培中,最终可以取代土壤吗?
- 绝不! 今天,我们大约 95-97% 的食物是通过土壤耕作获得的。 其余的是由于水培。 这些主要是温室农场。 为了补偿土壤资源的使用,有必要在世界各地建造巨大的温室综合体。 这是不真实的。 此外,如此大量的水培使用将需要适量的水和电,而这些资源在我们的星球上也并不丰富! 在某些地区,例如在北方,水培是进行作物生产的唯一方法,这是非常合理的。
另一方面是农产品的质量。 水培文化永远不会给一个人大自然给的东西。 我总是告诉我的学生:“土壤是充满微生物的生物骨体。” 土壤微生物组比人类微生物组更复杂! 由于这些微生物的饱和,土壤形成过程、其呼吸功能、食物状态元素的释放等都会发生。 几乎和人类一样。 土壤是一个多化学系统。 它包含元素周期表中几乎所有的元素,当然,比例不同。 土壤是一个多矿物质系统,含有 3,000 多种矿物质。 所有这些最终都会产生不同的化学元素释放速率。 无法模拟、人工创造,但在经济上根本无利可图。
– 让我们回到保持土壤标准的话题……
– 最后,参考博物馆土壤巨石样本允许对土壤资源的变化进行回顾性监测和预测。 例如,在气候变化的条件下,我们能否保证这些耕地的农产品生长? 分析在不同时间选择的原状结构的土壤单体,具有准确的时空参考,使我们能够建立预测模型。 我们博物馆里有 400 多块这样的巨石。 对于俄罗斯的一些地区,我们选择了二十世纪初和后期的巨石,这为比较提供了依据。 这些是列宁格勒、沃罗涅日、伏尔加格勒地区,自 1927 年以来一直在这些地区收集巨石。例如,我们对俄罗斯联邦一些欧洲地区的天然放射性核素(铯、钍、镭、钾 40)的含量进行了研究。 关于这些元素在土壤中是否具有天然或非天然来源一直存在争议。 原来,在核试验开始之前选择的巨石中,根本没有铯!
或者,例如,这样的分析使我们能够确定当土壤结构受到干扰、侵蚀、除湿、脱水、土壤枯竭和产量下降时,作物如何对土壤产生破坏性影响。 玉米和向日葵是这里的佼佼者。 在种植这些作物时,拒绝轮作只会使情况恶化。
而这只是土壤科学的科学问题的一部分。 我相信在不久的将来,我们的科学将决定新农业系统的发展。
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