专家表示,恢复土壤健康有助于应对水资源危机
专家建议制定农艺方案,以提高土壤有机质含量、减少水土流失并节约用水。
近年来,频繁且持久的干旱导致了严重的水资源短缺,并威胁到农业生产。
这一切发生在气候变化及其影响这一复杂背景下,而水危机在其中起着关键作用。
土壤再生不仅有益于农业部门,而且有益于整个社区。每位农民都可以通过实施切实可行的农艺计划,立即着手进行土壤再生工作。
致力于恢复受影响生态系统的专家们正加紧寻找可持续水资源管理的解决方案,同时提高公众和机构的意识。
“在当前多方面的气候危机中,最紧迫的问题之一是水资源的可用性,”国家研究委员会生物经济研究所(IBE-CNR)的物理学家马西米利亚诺·帕斯基(Massimiliano Pasqui)说道。
另见:发展中国家对充满争议的COP29感到失望“总体而言,在地中海地区,我们观察到冬季气温上升,且高温不仅出现在盛夏,在春季或秋季也十分明显,”他补充道。 “在此背景下,本应在秋冬季节出现最大降雨量的时期,却出现了降水减少的趋势。”
干旱期有时会被丰沛但强烈的降雨打断,而这些降水大多会形成地表径流。此类降雨事件可能引发洪水,却无法缓解干旱。
IBE-CNR干旱观测站指出,水资源短缺会对农业产量和质量产生负面影响,并引发土壤退化和荒漠化,进而影响植物的碳封存能力。
“在地中海的多个地区,严重干旱的发生频率有所上升,”帕斯基表示。“这可能影响农民的工作,进而波及生产成本和市场走势。”
“总体而言,水危机对环境和社会都产生了重大影响,”他补充道。“因此,有必要提高公众意识,并在实践层面实施适当的农艺措施。”
虽然每位公民在落实这些迅速变革方面都能发挥重要作用,但专家们普遍认为,要有效应对水危机,必须集体采取一系列行动。
“鉴于全球水资源状况的严峻性,没有单一的解决方案,而是一套应在社区层面规划和实施的措施,”马泰奥·曼奇尼说道。
作为一名农学家, 他负责协调非营利性非政府组织Deafal的技术事务,该组织通过应用农业生态学和再生农业工具来支持农民。
“地中海盆地是气候变化的热点地区之一,橄榄树是该地区受影响最严重、潜在风险最大的作物之一,”他说。 “在橄榄油生产方面,这种植物需要充足的水量,每年大约在 350 至 800 毫米之间。”
“请注意,像地中海地区这样降水有限的区域,年降雨量通常在400至800毫米之间,但存在进一步减少的风险,”曼奇尼补充道。 “因此,我们应制定解决方案,尽可能将雨水滞留于地下。在短期内,土壤修复对实现这一目标至关重要。”
研究表明,健康的土壤是应对气候与水资源危机这一相互交织问题的关键,因此各大国际组织正呼吁各国政府就此采取行动。
联合国估计,一立方米的土壤可储存超过 250 升的水,并指出,在海洋之后,土壤是最大的活性碳库。
然而,如果人类活动没有导致土壤退化,它本可以捕获和储存更多的水。因此,土壤修复至关重要,因为它能迅速见效、成本低廉、创造就业机会,并能帮助人们确保粮食安全。

覆盖作物豌豆(Vicia sativa)与红三叶草(Trifolium incarnatum)的混合种植(图片来源:Deafal)
“土壤再生不仅惠及农业部门,更惠及整个社区,”曼奇尼表示。“每位农民都可以通过实施切实可行的农艺方案,立即着手进行。”
曼奇尼认为,通过提高有机质含量来改善土壤的有机肥力,是启动土壤再生项目的基础步骤。
“有机质由来自土壤外部的动植物成分的降解产物构成,例如动物粪便、秸秆和植物残渣、橄榄叶、树枝等,”他解释道。
“微生物会分解这些物质,并将其中一小部分转化为一种极其宝贵的物质,即腐殖质,”曼奇尼补充道。“文献显示,一公斤腐殖质可保持20升水分。”
根据意大利国家研究委员会(CNR)和全国土地与灌溉水管理及保护联盟协会的数据,意大利大部分土壤的有机质含量为2%,一旦低于这一水平,荒漠化过程便可能开始。
此外,欧盟联合研究中心警告称,“高达61%”的欧洲土壤处于不健康状态,面临多种退化问题,包括有机碳流失。
“有机质,即碳,起着至关重要的作用,”曼奇尼强调道。 “它充满生命力,因为其中含有真菌、细菌、放线菌等生物;它保留着决定化学肥力的矿物质元素,即植物的养分;同时还能保持水分。 文献指出,有机质含量每增加1%,就足以使一公顷土地多蓄水30万升。”
增加农场有机质的方法多种多样。曼奇尼建议其中一种是尽量减少耕作。
“耕作会氧化碳,导致土壤呼吸作用增强,”曼奇尼说。“呼吸作用是土壤向大气释放二氧化碳的自然过程。”
“然而,氧化作用的增强意味着碳损失加剧,从而导致长期土壤肥力下降,”他补充道。“减少果园中的耕作有助于保持并逐步提高其有机碳含量。”
曼奇尼指出,在某些地区,很容易看到无草橄榄园被农户深耕,以避免橄榄树根与杂草根系之间争夺水分。
“我们必须考虑到,有机质积聚在表层土壤中,土壤学中称之为‘O层’,其中‘O’代表‘有机’,”他说。 “尽管可能会发生竞争,但如果没有草皮覆盖,这些有机质就会暴露在空气、光线、风和水中,从而受到降解。”
“因此,为了在避免竞争的同时保持保护作用,条耕法会很有用。这种方法是在狭窄的土地条带上进行耕作,如果是橄榄园,甚至可以采用交替行的方式,这些区域只需进行轻度耕作,”曼奇尼补充道。
据曼奇尼介绍,增加有机质的另一种方法是让野生植物生长或种植覆盖作物。
不同的物种和科被用来固氮——豆科植物最为常见——这是橄榄树和禾本科植物最必需的元素之一。 在选择最合适的品种后,可以在必要时与其他作物轮作。
“为了获得最佳效果,必须对这些作物进行妥善管理,”曼奇尼说道。 “研究发现,许多农户采用的方法——即割除覆盖作物并将其翻入土壤——并无助益,因为植物生长期间积累的有机质一旦进入土壤,就会立即矿化并流失。”
“过去十年间,Deafal及其他组织推广了一种不同的技术,有助于保留更多的水分和碳,”他补充道。 “该技术是利用压辊将覆盖作物压平,使其缓慢枯死并脱水,从而起到天然覆盖的作用。”
曼奇尼补充道,施肥是另一种将有机质从外部引入田地的途径。
“过去,农民使用动物粪肥,这至今仍是一个很好的选择,”曼奇尼说。“如今,我们还可以使用堆肥,它不仅供应充足,还能自行生产和消化。”
“在近期开发的产品中,生物炭是一种非常稳定的碳形式,能改善土壤结构,”他补充道。“如果使用得当,所有这些产品都能显著改善土壤健康。”
通过IESS项目,Deafal和CNR-IBE正在评估在橄榄园中放牧产蛋鸡的积极影响。
无论是反刍动物(如牛和羊),还是家禽,都在果园中发挥着积极作用,它们的粪便对土壤健康做出了显著贡献。
基于对草皮和承载能力的研究,该研究制定了合理的放牧计划,以最大限度地发挥这种农业生态实践的积极作用。
“规划新果园是一个需要重点考虑的阶段,”曼奇尼表示。“应用‘关键线’设计可以成为缓解干旱和水土流失的有效策略。”

关键线设计应用于一处橄榄园,园内成排的幼龄橄榄树间杂种植着园艺作物。(照片:Deafal)
Deafal与CNR-IBE共同研究了这一水力农业系统的益处。 该系统利用缓坡的重力减缓地表径流,并将水从侵蚀风险较高的区域向长期缺水区域输送。
在完成地形测绘后,研究人员根据等高线设计了耕作模式,通过合理的农艺管理来拦截水流。
“许多农民和农业技术人员反映,采用该系统后,水资源和土壤肥力均有所改善,”曼奇尼表示。“然而,只有结合前文提到的其他土壤管理措施,才能实现这些成果。”
“我们必须意识到这是一场复杂的危机,需要采取多种综合干预措施,融合不同学科和技能,”他补充道。 “面对这些挑战,没有唯一的应对方案。水危机必须在各个层面加以解决,整个生产体系——从政策制定者开始——必须提高认识并做好组织工作,才能有效应对。”