利用创新技术来了解土壤

来源：土壤观察

导  读

土壤分析的突破性进展如何帮助我们改善粮食系统。

来源：联合国粮农组织网站

土壤：滋养着养活我们的食物，为我们提供了赖以生存的空间，并且有助于保护和控制我们的气候。但是不幸的是，土壤承受着压力。人口增加，对食物的更高需求以及土地用途的变化已经使我们全球约33％的土壤产生了退化。现在，我们需要创新的解决方案来确保我们可以保护它们。

在粮农组织和全球土壤伙伴关系（GSP）框架内建立的全球土壤实验室网络（GLOSOLAN）朝着这一目标迈出了一大步。自从发现光谱技术以来，来自世界各地的机构和专家第一次通过一项全球计划，共同努力来利用这项技术支持全球土壤保护的决策。该倡议得到了包括粮农组织-全球土壤伙伴关系、美国农业部、世界农林业中心、ISRIC-世界土壤信息、伍兹霍尔研究中心、内布拉斯加州林肯大学和悉尼大学在内的创始成员的支持，并希望将来有更多合作伙伴加入。

那么，什么是土壤光谱学？

土壤光谱学是一种快速、经济高效且环境友好的技术，它利用电磁辐射与土壤的相互作用来估算土壤的性质，例如酸度、有机碳、氮和持水量。这些决定了受测土壤的健康和可用性。

在非洲区域土壤实验室网络的第一次会议上，技术人员正在准备分析样品。©FAO/Lucrezia Caon

土壤光谱学如何改变土壤的未来发展轨迹，并确保土壤健康？

1) 帮助各国了解土壤条件，以提高农业生产力和扭转土地退化

该计划的主要成果之一是开发了全球土壤光谱校准库，以支持各国了解土壤状况。这是提高农业生产率和扭转土地退化的关键因素。在线校准库可助力快速评估土壤环境和可持续土壤管理，是促进食品安全和环境管理的一项重大进步。

该库最初含括了高质量的土壤光谱反射率和超过80 000个土壤样品的测量数据。光谱反射率可以用于衡量土壤表面在特定波长下反射的能量（以百分比为单位），进而识别不同的土壤特性。因此，可以分析土壤的状况和质量。

随着参与国提供更多光谱和常规分析样品，该校准库将继续发展，这意味着各国可以利用这些数据快速表征其土壤环境并帮助保护土壤。

这个集中化和标准化的光谱反射率库将免费提供给世界各地的实验室。此外，该校准库将在近期开始提供免费且易于使用的土壤特性估算服务，用户可以进入他们的土壤光谱数据，并得出一套估算的土壤条件和特性。

2) 提高土壤评估、制图和监测的能力

知识就是力量。土壤光谱学具有巨大的潜力，可以通过评估、制图和监测为各国提供有关其土壤的宝贵信息，从而使其能够迅速做出决定，并更有效地保护土壤。更重要的是，该工具不仅快速准确，而且具有成本效益优势。这意味着即使资金或实验室资源有限，它也可以使国家受益。该校准库将有助于循证决策的制定，使各国能够更可持续地管理其土壤。这是对常规土壤实验室技术的补充，可以成为重要的替代方法。这将有助于粮食安全和营养，提供生态系统服务以及减缓和适应气候变化。

3) 支持科学家和政府，加强国际合作

GLOSOLAN是由粮农组织全球土壤伙伴关系牵头开展的独特国际合作而取得的成果。全世界127个国家的400多个实验室首次携手合作，以统一协调土壤分析的数据和方法，进而使国家和地区之间实验室的土壤数据和信息具有可比性和可解释性。该合作还旨在增强实验室的能力，以提高数据质量。

土壤光谱反射率有助于识别不同的土壤特性，从而说明其状况和质量。健康的土壤是粮食和农业生产的基础。©FAO/ Ronald Vargas

该项光谱学倡议将帮助各国加强在诸如土壤样品选择、土壤准备、光谱测量和数据分析质量保证等领域的能力建设。这将使世界各地的科学家和政府能够采取更好的措施，以确保土壤资源的可持续管理。GLOSOLAN通过具有不同经验水平的土壤实验室之间的合作和信息共享，促进了网络建设和能力建设。

GLOSOLAN将各国团结在一起来实现一个共同的目标：保护地球上的土壤。进一步来讲，这还将帮助改善粮食系统和人类的生计，甚至应对气候变化，并从而助力我们向实现可持续发展目标大步前进。