土壤流失严重地球日益瘦弱
土壤是人类赖以生存的大地母亲的肌肤，全球97%的食品供应依赖优良而肥沃的表层土。如果没有它，公园和花园会看起来“暗淡无光”，而绝不是现在的“花枝招展”。
我们担心，现在土壤也将赫然列于地球将被消耗殆尽资源的长长名单中，我们也担心，在我们有生之年，能不能找到解决土壤流失问题的好方法。
美国华盛顿大学的地貌学家大卫·蒙哥马利说，人类以前就面临过土壤危机。他认为，古希腊和古罗马文明就是由于土壤的大量消耗而被淹没在历史的尘埃之中。他警告说，目前，地球上的土壤正在以它所能再生的至少20倍的速度被侵蚀。
预防土壤侵蚀和退化是减缓这种趋势的一种方法；通过添加有机物、矿物质，改变土壤酸性来改进贫瘠土壤的质量是另一种方法。
但有时我们可能需要更多的泥土来修补“贫瘠”的土壤。现实逼迫我们必须找到新方式制造土壤，因为天然的表土被一卡车一卡车地拖去制造风景、修筑房屋，给土壤的自然供应带来巨大的压力。
专家各出奇招制造人工土壤
面对这种现状，研究人员正在各出奇招制造人工土壤。
实际上，在大自然中当风化的岩石和腐烂的动植物混杂，并且被植物根部、土壤动物、微生物、真菌分解时，也会制造出土壤。
很久以来，研究人员就试图把动物、蔬菜和无机物混合在一起，将废物变成肥沃的土壤。
也有人试图使用回收的马路垃圾、煤页岩或肥料以及其他废弃生物质相混合的灰尘，在尽可能短的时间内模仿土壤自然形成的过程。
从上世纪90年代中期起，乔迪·蒂什马克就一直在美国普渡大学探索制造土壤。该大学正研究回收校园电厂煤灰的方法，同时也需要大量土壤制造风景。她听说煤燃烧所产生的有用颗粒飞灰能用于改进土壤，她想知道这是否能一举两得：既回收了煤灰，又可以制造新的土壤。
为了制造新土壤，蒂什马克需要将有机物同煤灰混合。碰巧，制药业巨头礼来公司在附近有一个生产车间，能供应充足的用过的菌毯。菌毯是生产抗生素时的副产品，是非常理想的有机体。
研究人员将矿物质煤灰和有机体废弃物菌毯混合，再扔进木材碎屑和树叶增加多孔性，将这锅“大杂烩”混合后，经过堆肥过程处置，就得到人造土壤。
乔迪·蒂什马克的同事、土壤化学家克利夫·约翰斯通说：“我们造出了数千吨这样的物质，在普渡大学内随处可见”。
蒂什马克因此开了一家名叫“土壤制造者”公司。该公司现在不再使用礼来公司的生物泥，以及校园发电厂的煤灰，因为研究人员发现，发电厂的煤灰含有太多的砷，而且用这种生物泥做堆肥时，混杂出来的味道太难闻。
现在“土壤制造者”公司改用玉米淀粉产品的残渣来获得有机物，同时改用建筑房屋时挖出的湿土做矿物质。
其他人也正尝试类似的方法。
澳大利亚昆士兰大学的理查德·海恩斯将飞灰、鸡褥草、树木和花草废弃物混杂，将这些废弃物变成新鲜土壤，该项目获得了澳大利亚政府和工业界的赞助。
海恩斯说，当这些成分发生化学反应时，有机物“贴”到矿物质上，形成聚生物，为土壤提供良好的气孔结构，而地球表层土的结构有50%是气孔。
太空土壤培育出植物大餐
当有朝一日人类可以在月球或火星上定居时，不可能指望无定期地从地球上运送食物。当然，也不可能在火星土壤上大面积种植农作物且希望它们茁壮成长。在月球或者火星上，必须另谋它策。
办法之一是在营养丰富的培养液中而不是土壤中种植农作物，但这种方法也有瑕疵。美国宇航局约翰逊太空中心的道格拉斯·明说认为，培养液能很好地培植植物，但很麻烦，在太空微重力环境下，很难控制液体。
于是，科学家使用能在地球以及月球或火星上就地取材的物质来制造人造土壤，如大量存在的沸石。
他们研制的“太空土壤”使用猫褥草、沸石。沸石富含多孔矿物质，能吸收大量水，也能存储阳离子，包括铵离子和钾离子等主要的植物营养。
“太空土壤”的另一成分是多孔的磷灰石矿物质，科学家将这些物质混合起来制造出了太空土壤。
“太空土壤”的好处是营养会长期保持，直到被植物吸收，美国宇航局已经用该土壤试种了很多植物，这些植物足以烹饪出一道丰盛的太空大餐：如西红柿、小麦和草莓等。
只要提供适当的环境条件，这些植物就能在月球上怡然自得地生长。领导该计划的唐·亨宁格说，通过提供足够的光线、最佳的二氧化碳浓度，我们能得到多倍于在地球土地上生长出来的植物。
在人类计划在月球上栽种西红柿的同时，“太空土壤”在地球上也找到了用武之地。科罗拉多州的Zeoponix公司将此项技术申请了专利，并且用来改善田径场和高尔夫球场的土地。
人造土壤也暗藏危机
试图将工业废物变成土壤可能困难重重，因为污染物具有两面性。例如，来自污水处理厂的生物固体可能是很好的有机物，但它们可能含有许多有毒重金属物质，飞灰也可能含有很多硼，而硼和砷等有毒物质都是植物的杀手。
金伯利·内维尔以前是英国伦敦帝国理工大学的环境地理学家，现在是英国优斯公司的环境咨询专家。
他发现，煤矿开采后留下的页岩、富含铁的赭石以及用经过堆肥处理的污水烂泥混合制造的土壤可以培育植物，但经过堆肥处理的污水烂泥中的砷和锌含量超过了英国的安全限制标准。
对蒙哥马利来说，他不愿意使用废物来制造土壤。他认为，这可以做得很好，但也危机重重，将有毒废物和土壤相混合，其中的高浓度重金属物质，简直是给地球的毒药。
然而，人们有理由相信，即使上述实验成败不一，科学家也能从中找到正确的成分混合制造肥沃的土壤。终有一天，人类将不会再重蹈古希腊人的覆辙。
文章来源：科技日报
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