全球陸地約有23%的土地被認為出現了退化，由氣候變遷導致的作物產量下降促使新的農地開發，進而引發自然生態系統喪失的惡性循環正在不斷加劇。土壤除支撐糧食生產之外，還可發揮維持大氣氣體組成、淨化水質、保護生物多樣性等各類生態系統服務功能，而上述各項功能均與可持續發展目標（SDGs）直接相關。聯合國糧食暨農業組織（FAO）將土壤健康定義為「土壤維持陸生生態系生產力、多樣性和環境服務的能力」。然而，截至2024年，有報告指出「地球邊界（Planetary Boundaries）」9項指標中已有7項超出閾值，土壤退化正在加劇全球性風險。日本學術會議梳理了日本土壤健康的現狀與課題，探討了保護和強化土壤的具體對策，並將相關成果整理為報告《Soil Health（土壤健康）：推進國民理解與可持續管理創新》並公開發布。
圖1 日本學術會議報告《Soil Health（土壤健康）：推進國民理解與可持續管理創新》封面（供圖：日本學術會議農學委員會土壤科學分科會）
開展土壤健康評價，必須從化學性質（pH值、養分含量、農藥殘留等）、物理性質（粒徑、團粒結構、透水性等）、生物性質（有機質、微生物生物量等）進行綜合考量。當前的土壤退化受自然突發災害和氣候變遷導致的表土流失等自然因素，以及人為因素的多重影響。尤其是都市化導致的地面覆蓋、過度施肥和耕作、大型機械碾壓、有機物質管理缺失，以及污染物和抗藥性基因的擴散等，正在引發養分循環崩潰和溫室氣體排放增加。
從社會應用層面來看，目前存在中小學教育中土壤相關教學內容減少、高等教育侷限於專業領域研究等問題。國際上已將「土壤健康」定位為自然資本，並率先開展了「土壤安全保障」教育和監測方法的實踐。另一方面，日本的農業環境政策雖正處於基於「綠色糧食系統戰略」的轉型期，但與歐美等先行實踐相比，在綜合數據收集與監測體系建設、地區層面人才培養以及實用土壤管理技術推廣方面仍有改進空間。
報告針對上述問題提出了六項對策。
基於「無法測量則無法管理」的原則，定量掌握土壤提供的生態系統服務，推進土地利用優化。對土地利用協同體系所產生的環境負荷削減與生物多樣性提升的效果開展評估。土壤有機碳是國際通用的核心指標，但該指標一直是以旱地為適用對象制定而成，因此有必要制定適用於水田的相關標準。
土壤碳儲量、環境負荷和土壤微生物健康度的監測至關重要。在土壤碳儲量方面，應結合土壤分析、遙感和數值模型，實現大範圍監測。環境負荷監測需對水質、溫室氣體、重金屬及放射性物質開展測定。針對土壤微生物健康度，需研發一套整合微生物群集全面解析、微生物活性與微生物生物量的綜合評估方法。
推行可實現農藥與化肥最低限度施用的精準農業。推進生物炭施用和引入強化岩石風化技術等既能實現碳封存又能提升土壤肥力的措施，並構建通過種養結合實現地區級有機物質循環。
有必要提升教育與研究機構的資訊傳播能力。在中小學教育中增加「土壤視角」，深化「農業」「生態系統」「栽培」相關內容各單元之間的關聯學習；在高等教育中引入通過實習恢復土壤健康的實踐性課程，培養積極推動科研成果服務社會的人才。構建承擔教材開發、國內外合作交流以及面向社會科普傳播職能的基地——「土壤健康教育與研究中心」（暫定名）。
土壤能夠提供多重生態系統服務，也正因如此，各利益相關方對於土壤健康的認知才會存在分歧。為促進地區向可持續農業轉型，推動由研究者、農戶和政策制定者參與、圍繞課題解決開展交流研討與實踐行動的生活實驗室（Living Lab）模式將是有效的途徑。依託可共享各類場景下生活實驗室課題解決方案的協作網路，為各地維護與改善土壤健康的相關舉措提供支撐。
應當參考歐盟土壤監測相關法規，研討制定日本獨有的《土壤健康基本法》（暫定名）。其目的是為保障土壤健康確立基本理念，明確國家等主體保障土壤健康的基本政策，以此統籌且有計劃地推進各項相關舉措。因此，需藉此定期制定《土壤健康基本計劃》（暫定名），並據此開展維持農作物產量、應對氣候變遷等行動，以期實現國土韌性強化。同時，期待在生活實驗室中測定各類土壤健康指標項目，並能夠結合實際需求提供相關資訊。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【參考文獻】
日本學術會議報告《Soil Health（土壤健康）：推進國民理解與可持續管理創新》
