频发洪水意味着土壤质量下降

乌尔班纳，伊利诺伊州——在世界各地，洪水事件的强度和频率都在升级。仅过去几个月，破记录的洪水就袭击了新泽西和纽约、利比亚和希腊，造成数以千计的民众死亡，并导致基础设施、农田和牲畜的普遍破坏。而这反过来又带来农业压力，从而助推了粮食不安全状况。

相比于洪水造成的可见破坏，对土壤的影响相对微妙但却同样重要。洪水会危害土壤生物和健康，也会对有益微生物和在土壤中生活的昆虫幼虫、线虫、弹尾虫和蚯蚓等较大有机生物造成影响，上述生物的基本功能包括分解作物残留、回收营养、刺激植物生长和抵御包括昆虫在内的压力源。对上述共生生态系统的破坏会对作物生产造成深远的影响。

我本人在伊利诺伊大学的实验室正在调查洪水对土壤微生物群落和玉米及番茄等农产品主食所造成的影响，该实验室及其他学者的全新研究结果表明，极端潮湿的条件会造成严重作物损失，包括植物生长减弱和农田撂荒。

尽管迄今为止研究成果还相对有限，但也表明洪水会对土壤功能和土壤微生物群落产生负面影响。一项针对春小麦的实验发现，洪水耗尽了有益微生物，并导致对植物有害的微生物增加。另外一项实验则显示，上述极端事件降低了微生物生物量和土壤真菌含量。

此外，洪水一旦退去，幸存微生物的栖息环境就会出现本质性的不同；它们可能快速反弹，也可能缓慢消失，所有这一切取决于具体情况。没有健康正常的土壤微生物群系，营养物质就无法回收、植物也会遭到削弱，从而为昆虫和病原体等入侵者的袭击铺平道路。

这对植物和人类都是有害的。健康的土壤构成健康粮食生产的基础。我们依赖其种植营养价值高的作物。对不同耕作方法的研究凸显了土壤健康对所种粮食营养密度所产生的重要 但却往往被低估的影响。这意味着我们需要进行更深入的研究以了解洪水如何影响粮食安全相关作物，包括研究洪水如何影响土壤生物学、质量和健康，其中也包括对有益土壤微生物的影响。

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更为重要的是，研究人员必须尽力确定在洪水发生后可以协助保障植物健康、恢复土壤肥力和促进土壤微生物和较大生物体恢复的干预举措。例如，洪水过后立即施用 氮肥被认为是一种缓解策略，可以让被水淹没的植物恢复生机。

不幸的是，土壤微生物和较大生物体相较于快速生长的植物可能需要更长时间才能恢复。其恢复期可能持续一年到数年，具体取决于几个因素，包括洪水持续时间、严重程度和极端潮湿条件之前的土壤状况。恢复上述生物体的建议措施之一是利用覆盖作物。

除上述研究外还应补充实施建模研究，这或许有助于确定未来洪水事件可能发生的地点和时间长度。有些模型尚未创建，因此，在全环境条件下进行试验是不可能的。洪水建模因此成为检验假设和分析各种可能情境的关键工具，尤其当涉及到土壤质量、微生物群落和植物健康等假设。

研究计划和建模研究所得出的数据应当被广泛传播，并通报给各国政府和人道主义机构。这样，决策者和民间社会领袖就可以制定战略和干预措施，防止洪水所导致的土壤退化。

世界各国必须清晰了解洪水、土壤质量、植物健康和粮食不安全之间的联系因素。只有关注支撑我们农业的微观生命的无形世界，我们才能制定全方位的准备策略，并设计出以科学为基础的干预手段从而最大限度地减小洪水对作物生产的有害影响。随着极端天气事件变得越来越普遍、越来越强烈，是时候停止像对待泥土般对待我们的土壤。