《大家論壇》氣候視角:洪災對共生生態系統破壞 造成嚴重作物損失

恩貢比(Esther Ngumbi)    2023年11月18日 07:00:00

恩貢比(Esther Ngumbi)



●伊利諾州大學香檳分校昆蟲學系、非裔美國人研究助理教授




 



在世界各地,洪患的強度和頻率都不斷上升。僅在過去幾個月之間,紐澤西和紐約利比亞希臘紛紛遭到破紀錄的洪災侵襲,造成數以千計的民眾死亡,也導致基礎設施、農田和牲畜的大規模損失。前述災情又農業發展構成壓力,從而推升了糧食不安全的情形



 



相較於可見的破壞,洪災於對土壤的影響相對微妙但卻同樣重要。洪水會危害土壤生物和健康,也會對有益微生物和在土壤中生活的昆蟲幼蟲、線蟲、彈尾蟲和蚯蚓等較大有機生物造成影響,上述生物的基本功能包括分解作物的殘留物、回收營養、刺激植物生長和抵禦包括昆蟲在內的壓力源。對上述共生生態系統的破壞,會對作物生產造成深遠的影響。



 



我在伊利諾大學的實驗室,正在調查洪水對土壤微生物群落和玉米及番茄等農產品主食所造成的影響,該實驗室及其他學者的最新研究結果顯示,極端潮濕的條件會造成嚴重作物損失,包括植物生長減弱農田荒蕪



 



儘管迄今為止研究成果相對有限,但仍顯示出洪水會對土壤功能土壤微生物群落產生負面影響。一項針對春季小麥的實驗發現,洪水耗盡了有益微生物,並導致對植物有害的微生物增加。另外一項實驗則顯示,上述極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,倖存微生物所面臨的棲息環境也會有根本上的改變;它們可能快速適應,也可能緩慢消失,所有這一切取決於具體情況。沒有健康正常的土壤微生物群系,營養物質就無法回收、植物也會遭到削弱,從而為昆蟲和病原體等入侵者的攻擊鋪平道路。



 



這對植物和人類都是有害的。健康的土壤是健康糧食生產的基礎。我們依賴土壤種出高營養價值的作物。對不同耕作方法的研究,凸顯了土壤健康對所種糧食營養密度所產生的重要、卻往往被低估的影響。這意味著我們需要進行更深入的研究,以瞭解洪水如何對與糧食安全有關的作物造成影響,包括研究洪水如何影響土壤生物學、品質和健康,其中也包括對有益土壤微生物的影響。



 



更為重要的是,研究人員必須盡力確認何種類型的干預措施,在洪患之後能夠協助維護作物的健康、恢復土壤肥力,以及促進土壤微生物和較大生物體的形成。舉例而言,洪水過後立即施用氮肥,被認為是一種緩解策略,可以讓被水淹沒的植物恢復生機。



 



不幸的是,相較於生長快速的植物,土壤微生物和較大生物體可能需要更長時間才能恢復。其恢復期可能持續1年至數年,具體取決於幾個因素,包括洪水持續時間、嚴重程度,和極端潮濕條件之前的土壤狀況。恢復上述生物體的建議措施之一是覆蓋作物的利用。



 



除了前述措施外,還應進行模型研究,這或許有助於確定未來洪水事件可能發生的地點和時間長度。由於有些模型尚未創建,因此,在全環境條件下進行試驗是不可能的。洪水模型因此成為檢驗假設和分析各種可能情境的關鍵工具,尤其當涉及到土壤品質、微生物群落和植物健康等假設。



 



研究計畫和建模研究所得出的資料應當被廣泛傳播,並通報給各國政府和人道主義機構。這樣,決策者和公民社會領袖就可以制定戰略和干預措施,防止洪水所導致的土壤退化。



 



世界各國必須清晰瞭解洪水、土壤品質、作物健康和糧食不安全之間的因果。唯有關注支撐著人類農業的微觀生命所處的無形世界,我們才能制定全方位的準備策略,並設計出以科學為基礎的干預手段,從而將洪水對作物生產的有害影響降至最低。隨著極端天候事件漸趨普遍、且越來越強烈,我們必須立即停止用對待一般泥土的方式,來對待我們的土壤。



 



(本篇翻譯由PS官方提供,責任編輯:王能斌)



 



© Project Syndicate 



 



 



(原標題為《More Floods Mean Worse Soil​》,文章未經授權,請勿任意轉載)



 



 





 



 



 



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