嫦娥五号“飞升”取土，土壤里藏着哪些秘密？

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来源：发布时间：2020-12-04

2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号火箭搭载的嫦娥五号探测器顺利发射升空。据了解，嫦娥五号有望实现中国首次在月面自动采样、首次由月面起飞、首次在月球轨道上进行无人交会对接及首次带月球土壤返回地球。

此次嫦娥五号升空最主要的目标是采集约2公斤月壤并送回地球，耗费巨大的人力物力就为了那两公斤月壤？

可别小看了这两公斤的月壤，月球土壤经过几十亿年的发展，研究它们不仅得到月球本身信息和资源利用，而且还含有太阳系空间物质和能量的重要信息。

#嫦娥五号为啥要去月球挖土#已经成为热议，月壤被带回之后科学家们将慢慢揭开其中的秘密。

土壤是如何形成的？

与地球土壤不同的是，月壤几乎完全是由撞击塑造的，所以在某种程度上成为了月球和太阳系历史更忠实可靠的记录者。在地球上，土壤的形成是漫长而抽象的，每形成一厘米的土壤需要上千年或更长的时间，起初是母质、气候、生物、地形和时间五大自然因素综合作用的产物。

经过地球数亿年的运动和风吹日晒，裸露在地表的岩石发生了崩解分裂，形成结构疏松的风化壳，其上部称为土壤母质。

母质就是孕育土壤的“生母”，事实上成土母质是土壤形成的物质基础和植物矿质养分元素（氮除外）的最初来源，基本决定土壤的性质。

如果说母质是土壤的“母亲”，那么气候就是“父亲”，热量和降水量直接影响母质的风化、物质的淋溶和沉淀，再通过作用植物和微生物而影响土壤的形成。

其次，各种微生物便成为了土壤形成的“兄弟姐妹”帮助岩石从无机质变成有机质土。比如苔藓，从岩石中获得微量元素，又慢慢改变岩石成分。

不同地形的土壤组成成分和理化性质均发生显著的分化，比如陡峭的山坡很难发育深厚的土壤。

土壤的形成和发育是各种成土因素长时间综合作用的结果，这就是土壤的形成：从孕育到成熟，要经历时间的“磨砺”，气候的“折磨”，生物的“滋养”，地形的“支持”，然后接受雨水的洗礼。

“土壤危机”正在威胁人类生存

和月壤形成明显不同的是，经历上亿年的演化后人类活动在土壤发育中逐渐成为重要的角色。

由于人类的过度使用，每年大约有750亿吨土壤流失，世界上80%的适合耕作的土地都遭到中度或者严重侵蚀。

悉尼大学研究发现，中国土壤的流失速度比自然补充速度高57倍，土壤危机显现。

肥沃的黑土地、贫瘠的盐碱地、偏酸性红土地，不同土壤孕育不同的植物。土壤是植物生长的介质、提供生物生长发育需要的营养物质，它是我们粮食安全、生态安全支撑保证，然而有专家预言：全世界肥沃土壤可能在60年内消失，这将导致全球性粮食危机。

为解决土壤污染的问题，近期河南拟为土壤立法，污染行为最高可罚100万元。比如，土壤污染责任人或者土地使用权人如未按照规定进行土壤污染状况调查、土壤污染风险评估、采取风险管控措施、实施修复等将被责令整改及罚款。

“土壤重生”

土壤见证者地球的变迁，农牧业依赖肥沃的土壤，毫不夸张地说土壤质量关系到人类的生存。土壤污染、酸化和盐碱化是我国土壤三大问题，污染来源于工农业、生活固废排放和农药，酸化的主要推手之一是化肥的过量使用，盐碱化主要是气候和土质影响。

那么，改善土壤应该关注哪些方面呢？

pH值

土壤中各种微生物都有其适宜的pH范围，当土壤中的pH不是处于其适宜的范围时，微生物活性下降，土壤养分的转化就受到抑制。

其次，不同植物都有其最适合的土壤pH生长范围，通过检测土质pH因地制宜种植作物。

有机质含量

有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，通过分析不同土壤的有机质含量差异，可以帮助农村有针对性改善土壤肥力，而不是盲目施用化肥，过度透支土壤。

土壤质量各类指标

物理指标：土壤结构、土壤含水量、田间持水量、土壤持水特性、渗透率和导水率、土壤排水性、土壤通气、土壤温度等。

化学指标：包括土壤有机碳和全氮、矿化氮、磷和钾的全量和有效量、CEC、电导率（全盐量）、盐基饱和度、碱化度、各种污染物存在形态和浓度等。

生物学指标：微生物种类与数量、生物量碳/有机总碳、呼吸量/生物量、酶活性、微生物群落指纹、根系分泌物、作物残茬、根结线虫等。

为改变土壤污染的现状，土壤学家根据土壤特性和关键性指标，采用一定的方法降低土壤污染浓度，或将有毒有害污染物转化为无害的物质，以达到土壤修复的效果，也就是让土壤得到“重生”。

虽然土壤的修复技术很多比如土壤性能改良、固化修复技术、植物修复、溶剂浸提技术等，但没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况不同的土壤性质、不同的修复需求，也会限制一些修复技术的使用。

嫦娥五号“飞月取土”后，将带来哪些突破性研究很大程度上取决于这2千克月壤。土壤形成需要上万年，修复需要几年或几十年，而污染和破坏仅仅需要几个月，保护土地资源就是为生存留后路。