很多人读了《医生的土壤情结·连载》后，开始理解为什么上个世纪，甚至更早以前很多西方医生将人体的健康关联到了土壤上。与此同时，也提出意见认为需要量化的案例来做佐证。今天，我们就通过三个经典案例来说“土壤-营养-健康”之间的关系。
“土壤肥力-牙齿健康”
关联性研究
医生WestonA.Price历时9年，从苏格兰鲜为人知的孤岛社区到美国北部的爱斯基摩人，从非洲到新西兰等地的原始部落，旅行逾10万英里，专门考察未进入现代社会文明的人群的牙齿和食物的关系，最后指出良好牙齿与土壤的肥力高度关联，可惜这一结果缺量化数据记载。后来，还真有学者对这个问题做了较为定量的研究，他就是任过密苏里大学土壤系主席的威廉·阿尔布雷希特博士(1888-1974)。
从20世纪30年代后期开始，阿尔布雷希特博士着手调查牧草与牛的营养关系，40年代进行富有争议的水兵牙齿与地方水土的关系研究，此后将研究延伸到土壤肥力和人类健康之间的关系上，阿尔布雷希特写出了大量的科研论文，涵盖众多领域，包括地质学、土壤学、生物学、畜牧业乃至人类营养。
1947年，阿尔布雷希特博士研究了二战期间有记录在岗的69584名美国水兵的牙齿健康和这些人的家乡的土壤肥力之间的关系。在交通尚不发达的时代，人们大多是吃当地食物长大的，因此这种关联具有一定的意义。研究结果表明，来自于土壤贫瘠的地区的男性牙齿健康明显较差，最低的是来自新英格兰州的水兵，每个腔体(成年人32个恒齿)的龋牙率平均为13.5%[结果发表于《牙齿与土壤》(OurTeethandOurSoils)一文]。阿尔布雷希特博士对其结果做这样的阐述：“如果牙齿的腐烂与土壤的肥力的下降相关联，牙齿问题可以作为指导我们思考其他健康问题的一种模式——与其求助于药物及药品，不如通过土壤来获得更富营养的食物，从而收获更佳的健康”。之后，威廉·阿尔布雷希特博士将这个研究进一步扩展，撰写了《土壤缺素导致的疾病》(DiseasesasDeficienciesViatheSoil)。在他看来，许多(非传染性或非遗传性)疾病可以被解释为“因土壤中的肥力不足造成营养缺乏而导致的退行性疾病”。二战后，阿尔布雷希特呼吁国家采取重大措施来恢复美国的“累死了”的土壤的肥力和健康。
芬兰的土壤补硒行动
上世纪70年代以前，芬兰和北欧纳维亚区域是世界上低硒土壤区域。上世纪70年代的调查表明，这些区域的基岩(主要为前寒武纪火成岩和变质岩)和土壤中的硒含量都很低，且因土壤呈酸性，硒以亚硒酸形态存在，容易被土壤吸附，因此作物中的硒含量极低，通常只有0.01毫克/千克，造成当地居民和牲畜的硒摄入不足。当时，芬兰人的硒摄取量在25至60微克/天之间，是世界上摄取量最低的国家之一。由于土壤和牧草缺硒，幼畜和在快速增长期的牲畜经常发生硒缺乏病，即白肌病。
进入20世纪80年代，芬兰卫生当局开始担心普通人群的硒摄入量不足，有可能导致严重的公共卫生问题。农林部一个专家小组在1983年提出了“土壤施硒”的建议，认为需要对饮食进行较大的干预，以防止这种情况的发生。为此芬兰通过了一项法律，即要求将硒酸钠添加到芬兰国内使用的所有农用化肥中，旨在通过增加土壤中有效硒的水平，来提高农作物和动物饲料的硒含量，从而增加食物中硒的含量，最终改善芬兰人的缺硒状况。
施硒行动开始后，自1985年以来，采取了全国性的监测计划，每年由四个政府研究机构对谷物，食品，饲料、肥料、土壤和人体组织进行取样监测。食物采样每年四次，对同一组的成年人每年进行人体血液监测，同时也对施硒的环境影响进行了监控。分析的准确性由实验室间年度检测质量比对来保证。
施硒效果立即显现且很显著，在第一个生长季内，动物饲料、各种食品硒的含量立即增加，首先观察到变化的是牛奶，硒浓度从肥料施用前的0.02上升至0.19微克/克(干重)。其次是肉类，例如猪肉硒浓度从0.02至0.70微克/克(干重)，蔬菜和谷物的硒浓度也增加，特别是西兰花，硒浓度从0.01猛增到1.70微克/克(干重)。膳食摄取的硒显著增加，与施硒前相比，施硒后第一年成年人摄入硒增加了两三倍，达到100微克/天左右。
由于效果过于显著，人们反而担心硒摄入量过高会给动物和人体健康带来不利影响。因此从1990年开始，芬兰决定减少土壤补硒量，所有的作物和草地的施硒水平改为肥料中含硒6毫克/公斤。到1993年，成人摄入量回落到85微克/2400卡，城市和乡村人口的血清水平平均值为100微克/升。到1997年，芬兰人血硒水平持续在欧洲排名第一且可以与北美人相提并论。此外，也没有显示出如英国和其他一些欧洲国家硒摄入量出现下降的迹象。到2012年，春季谷物的硒浓度平均为施硒前的15倍。牛肉、猪肉和牛奶中硒的浓度平均增加6、2和3倍。有趣的是，有机农业生产的植物性有机食品的硒浓度与补硒前的产品相当，而有机喂养的奶牛产出的牛奶中的硒比普通牛奶要低50%。这也证明了没有施用补硒肥料的土壤和其植物-动物链依然处于低硒水平。
20多年来，芬兰对全国范围内的土壤持续施硒，这一行动对人体健康是否取得改善作用依然未能定论。这种不确定性的一个主要原因是，难以将单一因子(如增加的微量元素的摄入量)的效果从其他可以影响如癌症和心脏疾病的病因因子中分离出来。但有研究表明自1985年以来心脏疾病和某些类型的癌症在芬兰的发生率在降低。但这类结论受到质疑，理由是样本数不够。有证据表明，1972年到1992年之间芬兰男性冠状动脉心脏疾病的死亡率下降了55%，女性下降了68%，但被归因于主要是饮食中总脂肪含量的减少，降低血清胆固醇水平，其他因素还包括吸烟和咖啡消费量的减少以及水果和蔬菜的消费量2-3倍的增加。迄今为止，芬兰仍然是通过立法在全国范围采取土壤增硒行动的唯一国家。
土耳其安纳托利亚土壤
施锌带来巨额利润
几乎世界上一半的作物缺锌。“缺锌”被称为世界上人体疾病的第五大风险因素。土耳其是土壤缺锌最严重的国家之一，曾有调查表明，在1511个土壤样本中，49.8%潜在缺锌。其全国80%的耕地(87%非灌溉，13%灌溉)的有效锌(DTPA提取)为0.62毫克/公斤。小麦主产区安纳托利亚(Anatolia)地区的土壤呈碱性，土壤pH平均为7.9，90%以上的土壤的有效锌低于0.5毫克/公斤，25%的土壤的有效铁低于2.5毫克/公斤(DTPA提取)。(0.5和2.5分别被认为是石灰性土壤植物缺锌和缺铁的临界值)。自然小麦的锌含量也低，且因为小麦中锌/植酸比高达95/216，远远高于一般认为的锌/植酸数值，导致当地以小麦为主粮的居民体内缺锌。有研究发现安纳托利亚东南部儿童身材矮小，学童头发中锌含量低，显示出低锌带来了健康影响。
缺锌问题在安纳托利亚中部最为突出。当地小麦产量低，病害纹枯病或冠腐病突出，哪怕换上高产的新品种，产量也提不上来。在1992年以前，原因一直不清楚。在1991-1992年的一个田间试验，研究了各种微量元素的施肥效应，发现只有锌能大幅度地提高小麦的产量。基于这个结果，土耳其政府在NATO的ScienceforStability(科学促进稳定)的项目资助下，在该地区开展了多机构联合的土壤长期施锌试验。结果表明，一些小麦产量很低的区域，锌的施用让小麦产量提高了6-8倍。锌肥效应激发了肥料公司的兴趣，从1995年开始大量生产含锌肥料，12年后，土耳其累计施用了含锌复合肥达到30万吨，其农业部估算每年因锌肥的施用经济获益达到1亿美元。锌肥施用大大改善了土耳其人的身体健康。
以上案例，浅显地道出了“土壤-营养-健康”的链条关系，微量元素的地质背景含量低，且受到土壤性质(硒-土壤酸性，锌-土壤碱性)的制约，造成的微量元素在土壤-食物-人体链条传递能力低下，并带来了人体健康影响，通过人为干预矫正，成为成功的例子。法国著名农学家安德烈·维尔森于1959年发表了《土壤、草和癌症》一书，总结说：“在努力改善人类健康方面，医学界已经很大程度上忽视的土壤的作用，土壤科学应该是预防医学的基础。”■
(陈能场为广东省生态环境技术研究所研究员。郑煜基为广东省生态环境技术研究所高级工程师。)
