這個(gè)不起眼的小生物，可能是糧食生產(chǎn)的“大功臣”

蚯蚓又名地龍，是環(huán)節(jié)動(dòng)物門寡毛綱的陸棲無脊椎動(dòng)物。全世界有3000余種蚯蚓，它們不喜光，喜歡生活在陰暗潮濕的土壤里。蚯蚓在土中不斷地鉆洞掘穴，使土壤內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)和深土翻到表面層上來，不僅改造了土壤的結(jié)構(gòu)，更提高了土壤的通氣透水性、蓬松度和蓄水能力，還能幫助植物的根系更好地深入泥土，吸收養(yǎng)分。

蚯蚓是腐食性動(dòng)物，從土壤獲取腐爛的植物和其他有機(jī)物的同時(shí)，它們排出的糞便也是絕佳的肥料，養(yǎng)分齊全，為土壤增肥。而蚯蚓在運(yùn)動(dòng)過程中，在孔道里留下的糞便可與土壤形成水穩(wěn)性團(tuán)聚體，有助于增強(qiáng)土壤通氣性和持水性，防止土壤板結(jié)。

蚯蚓調(diào)控著土壤微生物量及土壤生物群落，是土壤有機(jī)碳、氮、磷、硫等元素循環(huán)和土壤礦物分解的主要驅(qū)動(dòng)者。在土壤改良、消除公害、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)以及維護(hù)生物多樣性等方面，蚯蚓都發(fā)揮著特殊作用。

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但是，蚯蚓對(duì)全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的貢獻(xiàn)尚未得到量化，為了評(píng)估蚯蚓對(duì)全球重要作物生產(chǎn)的影響，美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)的Steven Fonte和同事們對(duì)蚯蚓豐度、土壤特性和作物生產(chǎn)的地圖和數(shù)據(jù)作了meta分析。他們將不同作物類型、土壤特性（質(zhì)地、pH 值）、氮肥投入以及不同蚯蚓豐度水平下，蚯蚓對(duì)產(chǎn)量的不同反應(yīng)數(shù)值，與最新的蚯蚓分布和豐度圖以及全球土壤、管理和作物數(shù)據(jù)層相結(jié)合，估算出蚯蚓對(duì)全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛在貢獻(xiàn)。

結(jié)果表明，蚯蚓竟然貢獻(xiàn)了全球谷物（包括玉米、水稻、小麥和大麥）生產(chǎn)的約6.45%，即大約1.28億噸；此外，蚯蚓還貢獻(xiàn)了全球豆類（包括大豆、豌豆、鷹嘴豆、小扁豆和苜蓿）生產(chǎn)的2.3%；谷物和豆類加起來相當(dāng)于每年貢獻(xiàn)了超過1.4億噸糧食。

在考慮蚯蚓對(duì)不同地區(qū)的影響時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)撒哈拉以南非洲地區(qū)的相對(duì)影響最大，據(jù)估計(jì)，蚯蚓對(duì)該地區(qū)谷物總產(chǎn)量的貢獻(xiàn)約為10%，對(duì)豆類產(chǎn)量的貢獻(xiàn)約為3.2%。緊隨其后的是拉丁美洲和加勒比海地區(qū)，那里大約 8%的谷物產(chǎn)量和 3.1%的豆類產(chǎn)量可歸功于蚯蚓。在全球南部，蚯蚓對(duì)產(chǎn)量的影響更大，這似乎與土壤的 pH 值普遍較低、黏土含量較高以及化肥投入較少有關(guān)，所有這些因素都表明蚯蚓對(duì)植物生長(zhǎng)的相對(duì)益處更大。

這一研究屬于量化蚯蚓對(duì)全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)貢獻(xiàn)的首次嘗試，研究成果以Earthworms contribute significantly to global food production為題，發(fā)表在近期的《自然-通訊》上。

土壤生物群落在支持糧食生產(chǎn)和一系列其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面具有巨大潛力。尤其是蚯蚓，它們是重要的土壤生態(tài)系統(tǒng)“工程師”。論文作者建議，支持有助于農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期可持續(xù)性發(fā)展和土壤恢復(fù)力的一系列生態(tài)措施，例如增強(qiáng)包括蚯蚓在內(nèi)的整個(gè)土壤生物群落。但論文作者并不主張?jiān)谀壳皼]有蚯蚓的地區(qū)廣泛引進(jìn)蚯蚓，因?yàn)樾挛锓N的引進(jìn)會(huì)對(duì)該地區(qū)造成不良的生態(tài)后果。

參考文獻(xiàn)

[1]https://www.nature.com/articles/s41467-023-41286-7?utm_medium=organic_social&utm_source=zhihu&utm_campaign=CONR_PF020_ENGM_AP_CNCM_002EA_weeklyS

策劃制作

作者丨曾心月 科普創(chuàng)作者

審核丨何虎翼 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所 研究員

責(zé)編丨鐘艷平 祁媛（實(shí)習(xí)生）