​这个不起眼的小生物，可能是粮食生产的“大功臣”

这个不起眼的小生物，可能是粮食生产的“大功臣”

蚯蚓又名地龙，是环节动物门寡毛纲的陆栖无脊椎动物。全世界有3000余种蚯蚓，它们不喜光，喜欢生活在阴暗潮湿的土壤里。蚯蚓在土中不断地钻洞掘穴，使土壤内的有机物质和深土翻到表面层上来，不仅改造了土壤的结构，更提高了土壤的通气透水性、蓬松度和蓄水能力，还能帮助植物的根系更好地深入泥土，吸收养分。

蚯蚓是腐食性动物，从土壤获取腐烂的植物和其他有机物的同时，它们排出的粪便也是绝佳的肥料，养分齐全，为土壤增肥。而蚯蚓在运动过程中，在孔道里留下的粪便可与土壤形成水稳性团聚体，有助于增强土壤通气性和持水性，防止土壤板结。

蚯蚓调控着土壤微生物量及土壤生物群落，是土壤有机碳、氮、磷、硫等元素循环和土壤矿物分解的主要驱动者。在土壤改良、消除公害、保护生态环境、促进物质循环以及维护生物多样性等方面，蚯蚓都发挥着特殊作用。

图源：pixabay

但是，蚯蚓对全球农业生产的贡献尚未得到量化，为了评估蚯蚓对全球重要作物生产的影响，美国科罗拉多州立大学的Steven Fonte和同事们对蚯蚓丰度、土壤特性和作物生产的地图和数据作了meta分析。他们将不同作物类型、土壤特性（质地、pH 值）、氮肥投入以及不同蚯蚓丰度水平下，蚯蚓对产量的不同反应数值，与最新的蚯蚓分布和丰度图以及全球土壤、管理和作物数据层相结合，估算出蚯蚓对全球农业生产的潜在贡献。

结果表明，蚯蚓竟然贡献了全球谷物（包括玉米、水稻、小麦和大麦）生产的约6.45%，即大约1.28亿吨；此外，蚯蚓还贡献了全球豆类（包括大豆、豌豆、鹰嘴豆、小扁豆和苜蓿）生产的2.3%；谷物和豆类加起来相当于每年贡献了超过1.4亿吨粮食。

在考虑蚯蚓对不同地区的影响时，研究发现撒哈拉以南非洲地区的相对影响最大，据估计，蚯蚓对该地区谷物总产量的贡献约为10%，对豆类产量的贡献约为3.2%。紧随其后的是拉丁美洲和加勒比海地区，那里大约 8%的谷物产量和 3.1%的豆类产量可归功于蚯蚓。在全球南部，蚯蚓对产量的影响更大，这似乎与土壤的 pH 值普遍较低、黏土含量较高以及化肥投入较少有关，所有这些因素都表明蚯蚓对植物生长的相对益处更大。

这一研究属于量化蚯蚓对全球农业生产贡献的首次尝试，研究成果以Earthworms contribute significantly to global food production为题，发表在近期的《自然-通讯》上。

土壤生物群落在支持粮食生产和一系列其他生态系统服务方面具有巨大潜力。尤其是蚯蚓，它们是重要的土壤生态系统“工程师”。论文作者建议，支持有助于农业长期可持续性发展和土壤恢复力的一系列生态措施，例如增强包括蚯蚓在内的整个土壤生物群落。但论文作者并不主张在目前没有蚯蚓的地区广泛引进蚯蚓，因为新物种的引进会对该地区造成不良的生态后果。

参考文献

[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

策划制作

作者丨曾心月 科普创作者

审核丨何虎翼 广西壮族自治区农科院经济作物研究所 研究员

责编丨钟艳平 祁媛（实习生）