作为一名年轻的地质学家，我花了一段时间才认识到土壤的重要性，以及土壤恢复为解决人类目前面临的关键挑战所带来的机会。随着时间的推移，研究侵蚀如何移动岩石，沉积物和土壤来塑造景观，我熟悉了土壤如何影响和反映地形的演变。我们都很熟悉大峡谷裸露的岩石、棱角分明的山峰，以及加州起伏的丘陵上光滑、圆润的土坡轮廓。但我也注意到，繁荣地区往往拥有肥沃的土壤。贫穷的则不然。
土壤的状况不仅仅是科学上的兴趣。它对人类社会至关重要。
最古老的问题
我2007年的书，泥土:文明的侵蚀，源于对人类对待土地的方式如何影响文明寿命的兴趣。我发现，土壤侵蚀和退化在人类历史上所扮演的角色，远比我所学到的要大得多。使土地退化的社会经受不住时间的考验。
问题的根源是什么?犁。想想刚犁过的田地的状况。裸露的土壤易受风雨侵蚀。虽然大自然需要几个世纪的时间才能形成一英寸肥沃的表土，但下午的雷雨可以使新犁过的田地失去同样多的土壤。从古典希腊到美国尘暴区，世界各地一个又一个社会逐渐陷入贫困。
然而，土壤退化的问题不仅仅是古老的历史。它仍然伴随着我们，是当今人类面临的环境危机中最不为人所知、最严重的方面之一。2015年，联合国粮食及农业组织报道在传统做法下，世界每年因土壤退化而损失另外0.3%的农业生产能力。而当土壤在左右第三个世界耕地的一半已经严重退化，美国的土壤也失去了大约有一半他们的土壤有机质。这些趋势严重破坏了养活世界不断增长的人口的努力。
因耕作方式不同而导致土壤质量不同的土芯。摄影:D. Montgomery
大自然隐藏的那一半
幸运的是，土壤退化也是我们面临的最可解决的挑战之一。这不是我从学习历史中学到的。我是在我的院子里学到这一点的，当时我妻子把我们西雅图的那块地变成了一个青翠的花园——也改变了我们对土壤的看法。
当我们买下房子的时候，院子里是一片凌乱的草坪，土壤贫瘠，坚硬的卡其色泥土中含有大约1%的有机物，连一条虫子都找不到。安妮开始了一场有机物质运动，在花园床上分层堆肥和护根物，将有机物质重新引入土壤。在短短几年的时间里，我们发现我们的土壤变成了深棕色，我们的植物茁壮成长。十年后的今天，我们土壤中的碳含量几乎达到了10%。我们在隐藏的大自然的一半认识到微生物群落生态学在土壤肥力以及植物和人类健康中所起的基础作用。
日益增长的解决方案
修复我们院子里的土壤来建造一个花园的速度比大自然创造土壤的速度要快得多。这让我开始思考这样一个问题:我们能否迅速扭转土壤退化的历史趋势，以及解决方案能否从发展中国家的小型自给农场推广到发达国家的大型商品作物经营。为了进行调查，我走访了世界各地恢复土壤肥力和土地生命的农场。在发展一场革命，我描述了如何采用保护性农业实践-结合最小的地面干扰，覆盖种植和复杂的作物轮作-可以恢复农业土壤的肥力，并有助于解决人类今天面临的关键问题:养活世界，减缓气候变化，保护生物多样性和减少污染。
作者的后花园。图片:A. bikl
当然，适应这些一般原则的具体做法会因土壤、气候、作物、经济和文化的不同而有所不同。缺乏简单的配方是一个巨大的挑战。但是它也为科学家提供了与农民合作的机会，重新思考传统农业并评估再生做法对土壤健康的影响。基本上，在我们的农业哲学中，我们需要把土壤生态学与土壤化学和物理并重投资于向保护性农业转型背后的科学。
我从没想过我会写一本关于环境的乐观的书。但我走访的那些采用再生方法的农民使用的化学物质和柴油要少得多，而且比他们传统的邻居更有利可图。他们的故事为更广泛地采用农业实践提供了希望，这些实践不仅有利于农民和农村社区，而且还能保护我们的环境，并有助于为人类的未来奠定可持续的农业基础。