2021年，被结合国大会设为“世界果蔬年”， 世卫组织提议每人每天食用至少400克的水果和蔬菜，以此作为健康饮食的一部分。随着冷链和物流的进行，现在咱们可行随时随地吃到全世界各地的食物，获取食物没再遭到季节和区域的节制。然则，不少人也发觉，此刻的果蔬仿佛越来越缺少以前的风味了。本来，土壤会作用食物的风味，由于土壤之于作物，如食物之于人类。上一篇推荐了土壤对食物平安的作用。这一篇将接着推荐土壤对食物风味的作用，为何果蔬越来越无本来的味道？土壤还能为人类做甚么？上海街头一处水果摊。全球新闻记者冯婧 图 果蔬风味来自一：土壤中的微量素材尽管现代科技可行做到没有土栽培，但在人类的食物中只占极微小的一部分。况且，没有土栽培也是鉴于人类关于作物营养的理解，离不开作物所须要的17种必要素材。在作物所需的17种必要素材中，碳、氢、氧最重要的来源于大度和水，其它14种素材必需来源土壤（没有土栽培除外），氮、磷，钾为大批素材，钙、镁、硫为中量素材，而铁、锰、铜、锌、钼、氯、硼和镍为微量素材。微量素材的要求量极少，它们在植物组织中含量比大批素材低一种或若干数量级，全体上说，如以钼的数量为1，铜、锌、锰、铁等则在几十到1000，而硫、磷、镁、钾、钙在1万到10万之中，最多的氢则是1000万。上图为处于开花期的苜蓿中，根本素材的相对原子数，以对数显示。注意，每个钼原子对应超越一千万个氢原子。但无钼，植物就没有办法寻常生长。相片来自：Weil RR and NC Brady, Nature and Properties of Soils, 2017 by Pearson Education, Inc. or its affiliates. 如上图，这17种必要素材含量虽然有不同，但效用却同等要紧。“大批素材”组成植物体的架构，而中、微量素材更多是参加植物体内的代谢进程，特别是植物为防御病害所须要的次生代谢产品。好多微量素材在果蔬的风味中都起着要紧的效用。在蕃茄品质方面，钾的效用是将水分搬动至蕃茄果实的细胞中。假如想要多汁的西红柿, 必需有充足的钾。另外，施硼肥能提升番茄的产量和素质，铜也可行加强蔬菜的风味、颜色以及花朵的颜色。洋葱、大蒜、韭菜和细香葱等葱类作物，因其特异的风味，已被人类饮食达若干世纪。 最近有探讨发觉，他们对人体健康有多重益处，包括抗血小板活性、抗癌性、抗血栓造成活性、抗哮喘和抗生素效用。探讨还发觉，葱属作物的功效性风味成分是有机硫化合物。在土壤中，氮和硫的肥力相互效用，会作用风味物质的生物合成门径，继而作用食物的味道。然则，现代农业耕作中，土壤很简单缺乏微量素材。这是源于：（1）产量大大提升，土壤中的植物可消化的微量素材很快就被植物消化完了；（2）大批施用的高浓缩、高成分的肥料（氮磷钾肥）里缺乏微量素材；同一时间，供给十足或过量的养分，让得根系不要深扎下来寻觅大批须要的素材，还不须要进行和根系微生物的友好关连，终归导致根系变浅，根系四周的分泌物变少。尽管产量提升了，但根际环境中，微生物对微量素材的转化功能下降了。（3）表土的侵蚀和土壤环境的恶化，使土壤固有的微量素材的有用性下降。果蔬风味来自二：植物的次生代谢物除了微量素材，蔬菜水果的香气、颜色和水果的营养价格，都依赖于植物的次生代谢产品的含量。植物最重要的发生三种次生代谢产品：（1）萜类/异戊二烯酸酯；（2）酚类；（3）含氮/硫的化合物。此中，酚类和萜类化合物是大类，且种类众多，他们有助于造成果实的素质。老练果实的微妙香气，是数百种最重要的代谢物的挥发物的特异组合。例如，众多老练水果的香气都以酯为主。有趣的是，芳香和非芳香瓜品种之中的差异在于酯含量。假如土壤缺乏微量素材，就会障碍植物的次生代谢进程，由于微量素材是次级代谢进程中众多酶的要害要素，例如硼在植物的酚代谢中起着焦点效用，锌是成千上万种植物蛋白的活性所需，缺硼就会作用多酚等物质的合成。本来，在当然界中，植物次生代谢产品是植物对环境的一个适应。水果的次生代谢产品可增添对种子流传者（如鸟类、昆虫）的迷惑力，并庇护其免受生物和非生物胁迫。也便是说，受大家喜欢的果蔬的风味是植物的一个生存战略。有意思的是，过度运用杀虫剂，让植物没再须要本人去防御病虫害，也就障碍了次生代谢产品的发生，终归也作用了果蔬的风味。果蔬风味来自三：气候和环境气候和环境要求对植物的次生代谢产品也有相当大的作用，光和温度是发育、生长和新陈代谢的最要紧信号。然则，好多蔬菜种植于大棚或反季节种植，或许光线不足，或许温度较轻，障碍了植物的次生代谢。例如，大田种植的芹菜为什么比温室种植的芹菜更有“芹菜味”？这是由于在紫外线下，芹菜里的黄酮和其它类黄酮的合成增添，造成了更多的芹菜素，因而有更浓郁的“芹菜味”。在现代农业中，鉴于远距离运输的须要，好多农产物还无老练，还来不及造成特异风味物质时，就被获利、包装和运输。运输和储藏的时间越长，水果和蔬菜的味道和香气的损耗就越大。因而，源于土壤的退化、素材含量和构成的改变，以及植物的生长环境、生长要求的改变，此刻好多食物就吃不出儿时的味道了。自然，味道是一个主观的感受，在科学上，关于现代农产物中风味损耗的探讨其实不多。相片来自：《健康土壤培养与实践指南》 有越来越多的证据显现，在缺乏微量素材的环境中生长的作物，虽然作物自身还无显现出缺素症状，但形成了人类微量素材摄入量的下降，也便是形成“隐性饥饿”，让人类的健康带来作用。笔者于2019年发表于《科学》杂志的文章《土壤营养和污染的人类健康效应》，曾具体推荐了钙、硒、镉对人体健康的作用。另外，植物化学物质也会作用人的健康。植物化学物质是具备生物活性的非营养性植物化合物，其活性范畴广大，从抑制癌细胞的增殖到防止氧化性损伤，可行预防心血管疾病和多个癌症。如黄酮类化合物，被称为自由基清道夫，具备抗炎、抗过敏、抗菌和抗病毒特性等药理特性。好多盛行病学和动物实验表达，定期食用水果、蔬菜和全谷类食品，可下降与氧化损害相干的各式疾病的风险。土壤可行降低碳释放吗？除了作用食物平安、食物风味和人类的健康，少许科学家以为，“碳”是土壤维系寿命的“食物”，将碳输入土壤，不但能让土壤健康起来，况且越来越被以为是未来解决碳释放难题的有用门径。法国带头发起了“千分之四全世界土壤增碳计划”，容易来讲，便是每年让土壤中的碳提升“千分之四”，以平衡掉人类制造生活所排出的碳。法国提议的“千分之四计划”。相片来自：https://www.slideshare.net/ExternalEvents/1-minasmy-budiman 实是上，土壤中库存的碳，比全部植物、动物和大度中的碳总和还要多。土壤有机质的碳含量预计是活体植物的4倍，全球土壤中的碳储量是大度的3倍多。《健康土壤培养与实践指南》一书指明，土壤六英寸（约15cm）表土中1%有机质中的碳量与农田上空大度中的碳量差不多。因而，土壤碳含量的浮动能在相当大水平上作用大度二氧化碳的含量。假如土壤有机质从3%降低到2%，大度中的二氧化碳含量可能会增添一倍。反过来，假如能让大度中的碳存储到土壤中，就能有用延缓大度二氧化碳含量的增添。理论上，这是一条双赢的门径，既让土壤因“富碳”而健康，又延缓了地球暖化的进程。但在作用温室效应方面，土壤能起到多大的效用，日前仍富有争议。这是源于，对土壤自身碳储量的估算也不十足明白；土壤里的碳也存留平衡，不可能没有节制的增添；土壤的固碳和释碳体制（特别是长久体制）仍在探讨中。另外，不论是大度仍是土壤，消化和释放的温室气体，不仅单是二氧化碳，另有氮氧化物气体等，而后者的热效应是二氧化碳的300倍。因而，土壤固碳是一种值得做的工作，至少有助于土壤健康，但是否解决碳释放难题，是一种乐天但需谨慎对待的议题。结语2005年，四名旧金山妇女构成的小组提议一种新词Locavore，她们提议本地居民只吃在100英里（约161千米）半径范畴内种植或制造的食物。这种词由“当地”（local）和“吃”（vore）两个词组合而成，意为“土食者”，这种词还被评为2007年度《新牛津美语辞典》的最好词汇。后来，欧美国度渐渐显露了locavore活动，勉励客户从农贸市场购置食物，甚而种植本人的食物，理由是新鲜的当地产物营养丰富且味道更好，况且可行幸免长途运输的燃料消耗。locavore一词，将饮食与生态融为一体，大家既享受了美食，也能与本地的环境发生连结。然则，美食离不开健康的土壤。仍是那句话，“土壤吃甚么，人就吃甚么”。（作者陈能场供职于广东省科学院生态环境与土壤探讨所，华南土壤污染操控与修缮国度位置结合工程探讨中心，广东省农业环境概括处理要点实验室。）参考文件：· 陈能场等译. 2020. 《健康土壤培养与实践指南》. 云南科技出版社。· Turner, N.D., K.J. Paulhill, C.A. Warren, L.A. Davidson, R.S. Chapkin, J.R. Lupton, R.J. Carroll, and N. Wang. 2009. Quercetin suppresses early colon carcinogenesis partly through inhibition of infla毫米atory mediators. Acta Hort. 841:237-242.· Yoo, K.S. and L.M. Pike. 1998. Determination of flavor precursor compound S-alk(en) yl-L-cysteine sulfoxides by an HPLC method and their distribution in Allium species. Scientia Hort. 75:1-10.· Coolong, T.W. and W.M. Randle. 2003. Sulfur and nitrogen availability interact to affect the flavor biosynthetic pathway in onion. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 128(5):776-783.· Gonda, I., Bar, E., Portnoy, V., Lev, S., Burger, J., Schaffer, A. A., et al. (2010). Branched-chain and aromatic amino acid catabolism into aroma volatiles in Cucumis melo L. fruit. J. Exp. Bot. 61, 1111–1123. doi: 10.1093/jxb/erp390· Weil RR and NC Brady. 2017. Nature and Properties of Soils Prentice-Hall Inc., New Jersey.· Aharoni, A., and Galili, G. (2011). Metabolic engineering of the plant primary-secondary metabolism interface. Curr. Opin. Biotechnol. 22, 239–244. doi: 10.1016/j.copbio.2010.11.004“微观食物”系列为“明日之食”主题的一种版块，将聚集于土壤、微生物等微观素材与食物的关连，投稿邮箱：fengj@89o.cn |
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