土壤乃萬物之本。人類95%的食物都來自土壤。美國土壤學家Albrecht指出，缺乏有機質(zhì)、主要元素和微量礦物質(zhì)的土壤會造成農(nóng)作物歉收和人類健康問題。目前，全球約1/3的人口與“隱性饑餓”相伴，就是由不均衡攝入或缺乏必要微量營養(yǎng)素導致的營養(yǎng)不良，我國也面臨這一挑戰(zhàn)。
土壤動物作為土壤健康的基石和土壤功能的引擎，參與了幾乎所有重要的土壤生態(tài)過程，默默支撐著地球生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。其中，蚯蚓尤為重要，占土壤動物群生物量的60%，被達爾文贊譽為“在世界歷史進程中起到無可替代的重要作用”的生靈。它們通過吞吐和掘穴等行為加速有機物分解，并將表層的落葉和土壤混合到深層土壤，增加植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
蚯蚓對整個世界糧食生產(chǎn)的貢獻率高達25%，每年因有蚯蚓“耕作”而增產(chǎn)的糧食超過1.4億噸！遺憾的是，由于其貌過于不揚，蚯蚓一直沒有被重視。事實上，蚯蚓的重要性不僅在于糧食貢獻，它們還從方方面面守護著土壤和人類健康。
一、勤懇耕作的“樸實農(nóng)夫”
蚯蚓以土壤為家，又以土壤為食。在壓實的土壤中蠕動時能形成多達800個/m2的洞穴。這些洞穴不僅增加了土壤透氣性和疏松度，還促進了土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，有效調(diào)控土壤水肥，影響土壤微生物和酶活性。蚯蚓的攝食和排泄對土壤中能量的再分配起關(guān)鍵作用。在熱帶稀樹草原中，每平方米20條蚯蚓在每年攝取的總能量高達11750千焦，排出10700千焦。它們排出的糞便粒徑與優(yōu)質(zhì)土壤團粒結(jié)構(gòu)吻合，較高的孔隙度同樣有助于維持土壤結(jié)構(gòu)。因此，蚯蚓被認為是維持土壤結(jié)構(gòu)的主力軍。
圖1 蚓穴（左，趙琦攝）和蚓糞（右，蔣際寶攝）
二、默默無聞的“濟世良醫(yī)”
土壤是一個“活的生命體”，雖然具有強大的緩沖能力，但長年高強度耕作和破壞仍會“致病”。目前，我國鹽堿土總面積約15億畝，耕地中殘留200萬噸塑料地膜，土壤重金屬超標率為19.4%，而0~20厘米表層土壤中抗生素的平均檢出率高達58%！
作為土壤的“天然醫(yī)生”， 蚯蚓的活動能強烈影響土壤特性，改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性，預防和治療土壤問題。其獨特的腸道環(huán)境：中性pH值、厭氧、有高數(shù)量/高質(zhì)量的底物和本地微生物群落，是污染物降解的最佳場所。蚯蚓體內(nèi)還具備有效緩解土壤重金屬污染，促進抗生素、農(nóng)藥降解的解毒酶系統(tǒng)。
我們的研究發(fā)現(xiàn)，上海農(nóng)田土壤中常見的威廉腔蚓（Metaphire guillelmi）能將四環(huán)素類抗生素的降解率提升13.7%~29.0%，同時提高全氮、有效磷和全鉀含量。此外，蚯蚓還能促進洛克沙胂的降解，增強土壤砷還原和甲基化功能。在鹽堿化農(nóng)田土壤中，蚯蚓和真菌協(xié)同作用，降低土壤pH值，促進作物對氮素的吸收。蚯蚓還通過砂囊將大顆粒塑料磨碎，并利用微塑料降解菌降解微塑料，從而減緩土壤中抗性基因（ARGs）的擴散。
然而，蚯蚓不是金剛，當污染物超過一定閾值時，蚯蚓的生命更會受到威脅。此時，又有誰為我們的健康保駕護航？！
三、變廢為寶的“回收專員”
作為生態(tài)系統(tǒng)重要的分解者，蚯蚓從不挑食。除了土壤，它們還會食用枯枝落葉、廚余垃圾、畜禽糞便等。蚯蚓每天能攝取約自身體重1.0~1.7倍的食物，并排出約0.5倍體重的蚓糞。由于富含營養(yǎng)物質(zhì)且易于植物吸收利用，蚓糞被譽為“有機肥之王”。據(jù)統(tǒng)計，每年每畝土地的蚯蚓可消耗400噸有機廢棄物，1噸糞便可以養(yǎng)殖60~70 kg蚯蚓，產(chǎn)出300~500 kg蚯蚓糞肥。
圖2 正在處理牛糞的蚯蚓
我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，在滿足14億人口糧食需求的同時，也產(chǎn)生了年產(chǎn)量超40億噸的有機廢棄物。盡管我國已對農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便開展綜合利用，但個別地區(qū)有機廢棄物的處置率仍然較低，與我國農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標存在差距。因此，利用蚯蚓堆肥技術(shù)改善農(nóng)業(yè)廢棄物處理現(xiàn)狀，能更好地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的多元化利用和無害化效果，促進營養(yǎng)元素循環(huán)。
四、天然健康的“藥食同源”
看過電影《流浪地球》的觀眾一定對“地下城的人們將蚯蚓干作為饋贈佳品”的場景印象深刻。與常見的高蛋白食物相比，蚯蚓的蛋白質(zhì)含量可達54.6%~59.4%（以干物質(zhì)計），約為大豆的1.55倍、雞蛋的5倍，其氨基酸含量也遠超魚、干果和牛肝。蚯蚓體內(nèi)還富含多種維生素、礦物質(zhì)和微量元素。添加約5%的蚯蚓到動物飼料中，就能明顯促進畜禽生長，增強免疫力，提升肉蛋品質(zhì)。在我國蛋白源飼料缺乏的背景下，將蚯蚓作為蛋白原料是解決蛋白依賴的有效途徑之一。
藥食同源。蚯蚓作為傳統(tǒng)中藥材的使用歷史也十分悠久。《神農(nóng)本草經(jīng)》中就已提出地龍了。但目前只有4種蚯蚓干燥體被《中華人民共和國藥典》（2020年版）認可為地龍，分別是櫛盲遠盲蚓 （Amynthas pectinifera）、威廉腔蚓、通俗腔蚓 （Metaphire vulgaris）和參狀遠盲蚓 （Amynthas aspergillum）。地龍主要含有氨基酸、堿基、核苷、脂肪酸等物質(zhì)，具有抗血栓、抗腫瘤、抗高血壓、調(diào)節(jié)免疫、促進創(chuàng)面愈合等作用。此外，赤子愛勝蚓 （Eisenia foetida）的提取物——蚓激酶也被用于臨床，能抑制血栓形成、改善腦缺血。
圖3 參狀遠盲蚓（蔣際寶攝）
五、結(jié)語
截至目前，全球共有陸棲蚯蚓6000余種，我國就有706種。然而，隨著工業(yè)化、城市化的發(fā)展，蚯蚓等生物的生存區(qū)域不斷被壓縮，生存環(huán)境愈加惡化。電捕蚯蚓事件層出不窮，導致蚯蚓等土壤動物的多樣性急劇減少，進而影響土壤質(zhì)量和植物健康。為獲取足夠的食物，農(nóng)戶不得不施用更多的化肥農(nóng)藥，這將進一步加劇對土壤的破壞，形成惡性循環(huán)。生物與自然環(huán)境間的平衡是億萬年演化的結(jié)果，既和諧又脆弱。若我們涸澤而漁，焚林而獵，最終將打破生態(tài)平衡，影響人類生存。
為保護耕地，保護農(nóng)業(yè)，保護我們自己，“拯救蚯蚓”之路已開啟。2022年，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家林業(yè)和草原局、國家市場監(jiān)督管理總局等7個部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加強野生蚯蚓保護 改善土壤生態(tài)環(huán)境的通知》。我們也與上海市長寧檢察院、拼多多平臺攜手參與保護蚯蚓的“綠網(wǎng)計劃”。2023年，中央一號文件 《中共中央國務(wù)院關(guān)于做好2023年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》首次提出 “嚴厲打擊盜挖黑土、電捕蚯蚓等破壞土壤行為”。同年6月，國家林業(yè)和草原局也將利用強度大、資源消耗量高的4種蚯蚓列入《有重要生態(tài)、科學、社會價值的陸生野生動物名錄》。
作為長期從事蚯蚓研究的科研人員，我們這20年來每年都會赴全國各地調(diào)查蚯蚓資源，于3500多個樣點獲得10萬余條標本。2019年，我們建立了全國唯一的蚯蚓標本館，將所有采集的標本保藏于此，為蚯蚓物種多樣性的保護提供有力支持。同時，為打破公眾對蚯蚓的刻板印象，激發(fā)公眾對蚯蚓以及生態(tài)環(huán)境的重視，我們于2022年創(chuàng)建了科普公眾號——“蚓言”，并通過海上科普講壇、超星名師講壇、上海新聞廣播電臺、上海自然博物館等平臺開展相關(guān)的科學普及。
當然，保護蚯蚓需要形成合力，長期堅持。相關(guān)部門應完善法律法規(guī)，廣大公眾也要增強保護生物多樣性的意識。蚯蚓是隱秘而偉大的地下精靈，保護蚯蚓就是保護我們賴以生存的土地，保護我們的家園。尊重自然、順應自然、保護自然方能守護人類的全健康！
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