全球陆地约有23%的土地被认为出现了退化，由气候变化导致的作物产量下降促使新的农地开发，进而引发自然生态系统丧失的恶性循环正在不断加剧。土壤除支撑粮食生产之外，还可发挥维持大气气体组成、净化水质、保护生物多样性等各类生态系统服务功能，而上述各项功能均与可持续发展目标（SDGs）直接相关。联合国粮食及农业组织（FAO）将土壤健康定义为“土壤维持陆地生态系统生产力、多样性和环境服务的能力”。然而，截至2024年，有报告指出“地球边界（Planetary Boundaries）”9项指标中已有7项超出阈值，土壤退化正在加剧全球性风险。日本学术会议梳理了日本土壤健康的现状与课题，探讨了保护和强化土壤的具体对策，并将相关成果整理为报告《Soil Health（土壤健康）：推进国民理解与可持续管理创新》并公开发布。
图1 日本学术会议报告《Soil Health（土壤健康）：推进国民理解与可持续管理创新》封面（供图：日本学术会议农学委员会土壤科学分科会）
开展土壤健康评价，必须从化学性质（pH值、养分含量、农药残留等）、物理性质（粒径、团粒结构、透水性等）、生物性质（有机质、微生物生物量等）进行综合考量。当前的土壤退化受自然突发灾害和气候变化导致的表土流失等自然因素，以及人为因素的多重影响。尤其是城市化导致的地面覆盖、过度施肥和耕作、大型机械碾压、有机物管理缺失，以及污染物和耐药性基因的扩散等，正在引发养分循环崩溃和温室气体排放增加。
从社会应用层面来看，目前存在中小学教育中土壤相关教学内容减少、高等教育局限于专业领域研究等问题。国际上已将“土壤健康”定位为自然资本，并率先开展了“土壤安全保障”教育和监测方法的实践。另一方面，日本的农业环境政策虽正处于基于“绿色粮食系统战略”的转型期，但与欧美等先行实践相比，在综合数据收集与监测体系建设、地区层面人才培养以及实用土壤管理技术推广方面仍有改进空间。
报告针对上述问题提出了六项对策。
基于“无法测量则无法管理”的原则，定量掌握土壤提供的生态系统服务，推进土地利用优化。对土地利用协同体系所产生的环境负荷削减与生物多样性提升的效果开展评估。土壤有机碳是国际通用的核心指标，但该指标一直是以旱地为适用对象制定而成，因此有必要制定适用于水田的相关标准。
土壤碳储量、环境负荷和土壤微生物健康度的监测至关重要。在土壤碳储量方面，应结合土壤分析、遥感和数值模型，实现大范围监测。环境负荷监测需对水质、温室气体、重金属及放射性物质开展测定。针对土壤微生物健康度，需研发一套整合微生物群落全面解析、微生物活性与微生物生物量的综合评估方法。
推行可实现农药与化肥最低限度施用的精准农业。推进生物炭施用和引入强化岩石风化技术等既能实现碳封存又能提升土壤肥力的措施，并构建通过种养结合实现地区级有机物循环。
有必要提升教育与研究机构的信息传播能力。在中小学教育中增加“土壤视角”，深化“农业”“生态系统”“栽培”相关内容各单元之间的关联学习；在高等教育中引入通过实习恢复土壤健康的实践性课程，培养积极推动科研成果服务社会的人才。构建承担教材开发、国内外合作交流以及面向社会科普传播职能的基地——“土壤健康教育与研究中心”（暂定名）。
土壤能够提供多重生态系统服务，也正因如此，各利益相关方对于土壤健康的认知才会存在分歧。为促进地区向可持续农业转型，推动由研究者、农户和政策制定者参与、围绕课题解决开展交流研讨与实践行动的生活实验室（Living Lab）模式将是有效的途径。依托可共享各类场景下生活实验室课题解决方案的协作网络，为各地维护与改善土壤健康的相关举措提供支撑。
应当参考欧盟土壤监测相关法规，研讨制定日本独有的《土壤健康基本法》（暂定名）。其目的是为保障土壤健康确立基本理念，明确国家等主体保障土壤健康的基本政策，以此统筹且有计划地推进各项相关举措。因此，需借此定期制定《土壤健康基本计划》（暂定名），并据此开展维持农作物产量、应对气候变化等行动，以期实现国土韧性强化。同时，期待在生活实验室中测定各类土壤健康指标项目，并能够结合实际需求提供相关信息。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【参考文献】
日本学术会议报告《Soil Health（土壤健康）：推进国民理解与可持续管理创新》
