2022年2月16日，中國國務院發布了《關於開展第三次全國土壤普查的通知》，宣告時隔40年，中國將啟動新一輪的土壤普查。調查的準備工作和試點目前已經展開，全部工作將在2025年下半年完成。中國國務院副總理胡春華任本次普查的領導小組組長，農業部門和自然資源部門主要主管任副組長，凸顯了政府的高度重視。新一輪土壤普查也是土壤工作者的心聲，早在2005年，就有知名土壤專家在「兩會」上呼籲盡快開展新一輪的土壤普查。
在中國經歷40年高速度、長期較為粗放的經濟發展後的今天，生活品質提高了，但是中國的土壤也經歷了重大變化。土壤普查是認識和保護土壤資源的基礎，將有助於保障糧食安全，並助力碳達峰、碳中和（雙碳）目標的實現。
中國的土壤調查概況
隨著19世紀末現代土壤學的誕生，人類逐漸認識到陸地乃至近海生物的生存和繁衍依賴於地球表面平均厚度為18公分的表土。相對於地球6371公里的半徑，它簡直是比雞蛋殼還薄的一層物質。但這一層薄薄的物質是地球上生命密度最大的地方，其中的微生物群集具有驚人的多樣性和豐富度，陸地上約1/4的生命體存在於土壤中。土壤中的各種生物驅動著地球的演化、不斷分解地球上的廢棄物和排泄物，讓人類有糧食、能源，讓人類有乾淨的水和空氣。人類也認識到，要形成公分的表土需要數百年，而土壤的退化只要短短數十年，前者在人類的壽命尺度之外，而後者在人類的壽命尺度之內，直接影響著當代人的財富和健康。
1949年以來，中國政府進行了兩次全國範圍的土壤普查和兩次土壤污染狀況調查。
第一次土壤普查在1959年到1961年間展開，主要了解中國的耕地資源到底有多少、在哪兒，初步建立了一個土壤分類系統，摸清了耕地資源分佈與土壤基本特質。
對比第一次土壤普查，第二次土壤普查範圍更大、更精細。巨大的工作量加上交通、工作條件的限制，讓調查過程從1975年持續到1994年，歷時整整20年。其中，1975至1978年形成了「二普」的技術規程，完成了3個縣的試點；1979到1984年基本完成了「二普」；1985到1994年進行成果彙總。
「二普」採用「自下而上」的方式，從鄉鎮級展開調查採樣，最終彙總全國。通過這次調查，中國第一次全面查清了全國土壤資源的類型、數量、分佈、基本特質等，建立了中國土壤分類系統，並編制了《中國土壤》、《中國土種志》等資料和圖鑑，摸清了中低產田的比例、分佈，以及影響植物生長的主要障礙類型，為改革開放後40多年農業綜合開發、耕地開墾、中低產田改造、科學施肥、農業區劃等提供了重要的基礎。
除了以上兩次土壤普查之外，中國還分別在2005年和2015年展開了「全國土壤污染狀況調查」和「全國農用地土壤污染狀況詳查」。前者從2005年4月持續至2013年12月，歷經9年，實際調查面積達630萬平方公里左右，並於2014年公佈了《全國土壤污染狀況調查公報》。公報顯示，全國土壤總的採樣點位污染超標率為16.1%。污染類型以無機污染物（鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳）為主，佔全部超標點位的82.8%，有機污染物（六氯環己烷、DDT、多環芳烴）次之。對照「二普」的結果，這些數據表明30多年的經濟高速發展給中國的土壤帶來較為快速的污染。
2018年完成的「全國農用地土壤污染狀況詳查」的結果也警示了部分區域存在的土壤污染風險。
雖然有了以上的調查結果，但如全國人大代表、南京土壤所所長沈仁芳所說：「『二普』已經過去40多年了，我國耕地利用方式發生巨變，與農業生產相關的土壤性質、剖面特質也發生很大變化」。同時，中國人口多、耕地少，為了糧食生產，過多地施用化肥，在佔比8%的耕地上，消耗著全世界化肥生產總量的33%。化肥的大量施用造成了土壤快速酸化、板結等問題。因此，眾多土壤學家特別是具有人大代表、政協委員資格的土壤學家連續多年呼籲推動第三次土壤普查。
全國政協委員，中國科學院南京土壤研究所（下簡稱「南京土壤」）原所長周健民委員自2005年始，多次在全國「兩會」上提交關於土壤污染防治和耕地保護的提案；沈仁芳曾於2018 年、2021年兩次提交相關建議。此外，全國人大代表李愛青、秦光蔚等都曾建議盡快開展第三次全國土壤普查工作。2010年以來，南京土壤所還以機構身份多次向全國人大、全國政協提交開展第三次全國土壤普查的建議。
40年來中國土壤的變化
除了上述四次大規模調查，小規模、局部的調查和監測也一直在進行。通過這些調查和監測，我們知道40年來中國土壤至少有以下三方面發生了變化：
一、土壤重金屬污染快速加重。以鎘為例，在1990年出版的《中國土壤元素背景值》中，中國土壤鎘的平均含量為0.097mg/kg，非常接近自然背景值。一項2009年的研究指出，當時中國外來鎘進入0～20公分耕層的平均速率約為0.004 mg/kg/yr。按照這個速度，只需50年，土壤中的鎘含量就會從背景值躍升至高於當前的中國國家標準上限0.3mg/kg。中國土壤中的鎘主要來自因燃煤、冶金等原因進入大氣的鎘的沉降和動物有機肥。鎘在人體內的生物半衰期很長，且腎和肝是其目標器官。在上世紀60年代的日本神通川流域，人們曾因長期食用鎘超標大米而患上「痛痛病」。
鎘在中國是優先監測和控制的土壤污染物。隨著2013年《大氣污染防治行動計劃》（「氣十條」）的實施和對含鋅養殖飼料添加劑含鎘量的嚴格管理，目前污染源得到了有效的控制。
二、土壤的快速酸化。中國工程院張福鎖院士團隊2010年發表於《科學》雜誌（Science）的研究文章發現， 20年間，中國農田土壤pH值平均下降了約0.5個單位，相當於土壤酸度在原有基礎上增加了2.2倍。即使是過去被認為對酸化不敏感的石灰性土壤，其pH值也同樣出現了顯著下降的現象。在自然條件下，土壤酸化是一個相對緩慢的過程。該文指出，土壤pH值每下降一個單位通常需要數百年甚至上千年，中國土壤的快速酸化除了酸雨的影響之外，主要是集約化農業生產中大量的化肥投入所導致。
土壤酸化會增加作物對有害重金屬的吸收，土壤酸化和土壤快速污染的重疊給中國耕地的糧食衛生安全帶來了隱憂。
三、土壤的有機質變化。土壤有機質是耕地地力最重要的指標之一。基於「二普」數據估算的中國農田上世紀80年代20公分深度有機碳庫基本處於每公頃26.6～32.5噸之間，遠低於美國農田的平均值每公頃43.7噸和歐洲農田的平均值每公頃40.2噸。
事實上，30年來，雖然存在地區差異，但由於秸稈還田[1]、免耕少耕[2]技術的推廣和綠肥、堆肥的施用，中國農田耕層土壤有機質含量呈整體上升趨勢，全國耕層土壤有機質平均含量較「二普」時期提高了4.85g/kg，相當於24.49%。與「二普」相比，全國有22 個省（區、市）的耕層有機質平均含量顯著上升，尤其以安徽、湖南、廣西、四川、貴州5 省（區）較為突出。但由於中國農田土壤的高強度利用，中國當前土壤有機質含量與國外相比仍然偏低。
第三次土壤普查的意義
相對於世界平均水準，中國土壤資源數量和品質均屬嚴重限制型，雖然以全世界8%的耕地養活了20%的人口，人均耕地僅1.3畝，但一部分的產量是以犧牲土壤的健康換來的。經過40年高度集約化的生產，「二普」的數據已經不能反映全面當前土壤品質的情況。此外，「十四五」規劃和2035年遠景目標明確要求以保障國家糧食安全為底線，堅持最嚴格的耕地保護制度，深入實施「藏糧於地、藏糧於技」戰略。
因此，實施第三次土壤普查是即時的、令人期待的。我們期待第三次土壤普查能夠服務兩大目標：1、促進土壤的自身健康，實現糧食在質和量上的安全；2、通過促進土壤健康，增強土壤的固碳能力，助力中國達成「2030年碳達峰，2060年碳中和」的目標。
糧食安全方面：
第三次土壤普查的對象為全國耕地、園地（果園、茶園等）、林地、草地等農用地和部分未利用地的土壤。其中，林地、草地重點調查與食物生產相關的土地，未利用地重點調查與可開墾耕地資源相關的土地，如鹽鹼地等。針對耕地、園地，普查將檢測樣本中45項指標，此外還將開展土壤動物和微生物調查。
以上45項指標幾乎涵蓋了土壤的主要理化性質和養分指標，將有利地推動土壤改良和土壤健康的構建，推進農業綠色轉型和高品質發展，對於保障糧食安全、食物健康、農民增收、生態文明，促進鄉村振興，支撐中國新時期經濟高質量發展具有重要戰略意義。
生物固碳方面
土壤構成最大的陸地有機碳庫，是目前大氣中約8300億噸碳含量的3倍，和當前每年的化石燃料碳排放量約100億噸的240倍。因此，土壤碳儲存量淨增加幾個百分點，就代表著巨大的碳匯潛力。有研究估計，全球土壤有機碳封存潛力為每年23.8億噸二氧化碳當量，其中40%在於保護現有的土壤碳，60%在於重建枯竭的碳庫存，這約佔全球自然氣候解決方案總潛力的25%。
土壤既可以釋放二氧化碳和甲烷而成為溫室氣體的來源，又可以通過土壤有機質固碳而作為碳匯。因此減少土壤的溫室氣體排放、增加土壤的碳固定對於緩解氣候變化的意義重大。因此，在2015巴黎氣候大會上，法國提出了「4/1000全球土壤增碳計劃」，目標是使40公分深度內的土壤有機碳儲量每年增加4/1000。
中國目前暫未加入「4/1000」倡議。有觀點認為是因為中國土壤固碳速率尚不能達到該倡議的目標，僅為其一半。而我們認為，中國土壤類型眾多，不同類型土壤的固碳潛力尚需更多研究，這應該是中國目前尚不能啟動該計劃的一個原因。
中國的耕地品質分為10個等級，1等耕地品質最好，10等最差，根據《2019年全國耕地品質等級情況公報》，全國耕地品質平均等級為4.76等，中低等級耕地佔2/3以上，耕地品質不高、耕作層變淺、土地退化的趨勢尚未得到有效抑制。全國耕地平均有機碳含量低於世界平均值的30%以上，低於歐洲50%以上。中國農田相對較低的有機碳含量，也意味著土壤有機碳固定潛力很大。
中國土壤固碳已經具備了高層政策框架。就在6月底，農業農村部和國家發展改革委公佈了《農業農村減排固碳實施方案》，其中六大任務之一是「農田固碳擴容」，十項重大行動之一是以耕地土壤有機質提升為重點，增加農田土壤固碳能力的「農田碳匯提升行動」。
第三次土壤普查並沒有為土壤固碳能力設定具體目標和明確的任務。但是，其檢測指標中包含了土壤有機質和碳酸鈣（無機碳）這兩個含碳的指標，這將為本次調查中不同土地類型的土壤碳庫的核算、土壤固碳潛能的評估，以及推進土壤固碳技術的發展打下堅實的基礎。
土壤固碳是實現碳中和與土壤健康的雙贏解決方案。我們期待，在第三次土壤普查之後，中國能將土壤固碳作為農業固碳減排技術正式納入官方文件，制定具體目標、明確的任務和行動方案。
註釋
[1] 秸稈還田：秸稈是作物收割後的莖稈，秸稈還田是把不宜直接作飼料的秸稈直接或堆肥後施入土壤中的一種方法。
[2] 免耕少耕：「免耕農法」（no-till farming），又稱為「不整地栽培」，是一種不翻土、不除草、不使用化學肥料，且盡可能減少使用農藥的耕作方式。少耕是指在常態耕作基礎上，儘量減少土壤耕作次數或在全田間隔耕作、減少耕作面積的耕作方法。
※ 本文轉載自中外對話〈時隔40年，中國再次啟動土壤普查意義重大〉
