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些物质被从土壤中取走了，它们是被生物因暂时 需用而借走的。微妙的、非常重要的化学变化不断地发生在这样一个过程中，在此 过程中，来自空气和水中的元素被转换为宜于植物利用的形式。在所有这些变化中， 活的有机体总是积极的参与者。
没有哪些研究能比探知生存于黑暗的土壤王国中生物的巨大数量问题更为令人 迷惑，同时也更易于被忽视的了。关于土壤有机休之间彼此制约的情况以及土壤有 机体与地下环境、地上环境相制约的情况我们也还只知道一点点。
土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝 状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细 菌。纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总 重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌其数目比细菌稍微少一些，然而 因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总重量仍和细菌差不多。被称之 为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤的极微小的植物生命。
细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为 组成它们的无机质。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、 空气以及生物组织的巨人循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植 物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二 氧化碳，并形成碳酸而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种 多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并 变成植物可吸收的状态。
另外，以惊人数量存在的还有微小的螨类和被称为跃尾虫的没有翅膀的原始昆 虫。尽管它们很小，却在除掉枯枝败叶和促使森林地面碎屑慢慢转化为土壤的过程 中起着重要的作用。其中一些小生物在完成它们任务中所具有的特征几乎是难以令 人置信的。例如，有几种螨类甚至能够在掉下的枞树针叶里开始其生活，隐蔽在那 儿，并消化掉针叶的内部组织。当螨虫完成了它们的演化阶段后，针叶就只留下一 个空外壳了。在对付大量的落叶植物的枯枝败叶方面真正的令人惊异的工作是属于 土壤里和森林地面上的一些小昆虫。它们浸软和消化了树叶，并促使分解的物质与 表层土壤混合在一起。
除过这一大群非常微小但却不停地艰苦劳动着的生物外，当然述有许多较大的 生物，土壤中的生命包括有从细菌到哺乳动物的全部生物。其中一些是黑暗地层中 的永久居民，一些则在地下洞穴里冬眠或渡过它们生命循环中的一定阶段，还有一 些只在它们的洞穴和上面世界之间自由来去。总而言之，土壤里这些居民活动的结 果使土壤中充满了空气，并促进了水份在整个植物生长层的疏排和渗透。
在土壤里所有大个的居住者中，可能再没有比蚯蚓更为重要的了。四分之三世 纪以前，查理斯·达尔文发表了题为《蠕虫活动对作物肥土的形成以及蠕虫习性观 察》一书。在这本书里，达尔文使全世界第一次了解到蚯蚓作为一种地质营力在运 输土壤方面的基本作用——在我们面前展现了这样一幅图画：地表岩石正逐渐地按 由蚯蚓从地下搬出的肥沃土壤所覆盖，在最良好的地区内每年被搬运的土壤量可达 每英亩许多吨重。与此同时，含在叶子和草中的大量有机物质（六个月中一平方米 土地上产生20磅之多）被拖入土穴，并和土壤相混合。达尔文的计算表明，蚯蚓的 苦役可以一寸一寸地加厚土壤层，并能在十年期间使原来的士层加厚－半。然而这 并不是它们所做的一切；它们的洞穴使土壤充满空气，使土壤保持良好的排水条件， 并促进植物的根系发展。蚯蚓的存在增加了土壤细菌的消化作用，并减少了土壤的 腐败。有机体通过蚯蚓的消化管道而被分解，土壤借助于其排泄物变得更加肥沃。
然而。这个土壤综合体是由一个交织的生命之网所组成，在这儿一事物与另一 事物通过某些方式相联系——生物依赖于土壤，而反过来只有当这个生命综合体繁 荣兴旺时，土壤才能成为地球上一个生气勃勃的部分。
在这里，对我们有关的这样一个问题一直未引起足够重视：无论是作为“消毒 剂”直接被施入土壤，无论是由雨水带来（当雨水透过森林、果园和农田上茂密的 枝叶时已受到致命的污染〕，总之，当有毒的化学药物披带进土壤居住者的世界时， 那么对这些数量巨大、极为有益的土壤生物来说，将会有什么倩况发生呢？例如， 假设我们能够应用一种广谱杀虫剂来杀死穴居的损害庄稼的害虫幼体，难道我们有 理由假设它同时不杀死那些有本领分解有机质的“好”虫子吗？或者，我们能够使 用一种非专属性的杀菌剂而不伤害另一些以有益共生形式存在于许多树的根部并帮 助树木从土壤中吸收养分的菌类吗？
土壤生态学这样一个极为重要的科研项目显然在很大程度上甚至已被科学家们 所忽视，而管理人员几乎完全不理睬这一问题，对昆虫的化学控制看来一直是在这 样一个假定的基础上进行的，即土壤真能忍受引人任何数量毒物的欺侮而不进行反 抗。土壤世界的天然本性已经无人问津了。
通过已进行的少量研究，一幅关于杀虫剂对土壤影响的画面正在慢慢展开。这 些研究结果并非总是一致的，这并不奇怪，因为土壤类型变化如此之大，以致于在 一种类型土壤中导致毁坏的因素在另一种土壤中可能是无害的。轻质沙土就比腐植 土受损害远为严重。化学药剂的联合应用看来比单独使用危害大。且不谈这些结果 的差异，有关化学药物危害的充分可靠的证据正在逐步积累，并在这方面引起许多 科学家的不安。
在一些情况下，与生命世界休戚相关的一些化学转化过程已受到影响。将大气 氮转化为可供植物利用形态的硝化作用就是一个例子。除莠剂2．4…D可以使硝化作 用受到暂时中断。 最近在佛怫罗里达的几次实验中， 高丙体六亮亮、 七氯和BHC （六氯联苯） 施入土壤仅两星期之后，就减弱了土壤的硝化作用：六亮亮和DDT在 施用后的一年中都保持着严重的有害作用。在其他的实验中，六亮亮、艾氏剂、高 丙林六亮亮、 七氯和DDD全都妨碍了固氮细菌形成豆科植物必需的根部结瘤。在菌 类和更高级植物根系之间那种奇妙而又有益的关系已破严重地破坏了。
自然界达到其深远目的是依赖于生物数量间巧妙的平衡，但问题是有时这种巧 妙的平衡被破坏了。当土壤中一些种类的生物由于使用杀虫剂而减少时，土壤中另 一些种类的生物就出现爆发性的增长，从而搅乱了摄食关系。这样的变化能够很容 易地变更土壤的新陈代谢活动，并影响到它的生产力。这些变化也意味着使从前受 压抑的潜在有害生物从它们的自然控制力下得以逃脱，并上升到为害的地位。
在考虑土壤中杀虫剂时必须记住的一个非常重要的事情是它们非以月计而是以 年计地盘据在土壤中。艾氏剂在四年以后仍被发现，一部分为微量残留，更多部分 转化为狄氏剂。在使用毒杀芬杀死白蚁十年以后，大量的毒杀芬仍保留在沙土中。 六亮亮在土壤中至少能存在十一年时间；七氯或更毒的衍生化学物至少存在九年。 在使用氯丹十二午后仍发现原来重量的百分之十五残留于土壤中。
看来对杀虫剂多年的有节制使用仍会使其数量在土壤中增长到惊人的程度。由 于氯化烃是顽固的和经久不变的，所以每次的施用都累积到了原来就持有的数量上。 如果喷药是在反复进行的话， 那么关于“一英亩地使用一磅DDT是无害的”老说法 就是一句空话。 在马铃薯地的土壤中发现含DDT为每英亩15磅，谷物地土壤中台19 磅。在一片被研究过的蔓越桔沼泽地中每亩含有DDT34。5磅。取自苹果园里的土壤看 来达到了污染的最高峰；在这儿，DDT积累的速率与历年使用量亦步亦趋地增长着。 甚至在一个季节里，由于果园里喷撒了四次或更多次DDT，DDT的残毒就可以达到每 英亩30——50磅的高峰。假若连续喷撒多年，那么在树棵之间的区域每英亩会含有 DDT26一60磅，树下的土中则高达113磅。
砷提供了一个土壤确实能持久中毒的著名事例。虽然从四十年代中期以来，砷 作为一种用于烟草植物的喷撒剂已大部分为人造的有机合成杀虫剂所替代，但是由 美国出产的烟草所做的香烟中的砷含量在1932一1952年间仍增长了300％以上。 最 近的研究已揭示出增加量为600％。 砷毒物学权威H·S·赛特利博士说，虽然有机 杀虫剂已大量地代替了砷，但是烟草植物仍继续汲取砷，这是因为栽种烟草的土壤 现已完全被一种量大、不太溶解的毒物——砷酸铅的残留物所浸透。这种砷酸铅将 持续地释放出可溶态的砷。根据赛特利博士所说，种植烟草的很大比例的土地的土 壤已遭受“迭加的和几乎永久性的中毒”。生长在未曾使用过砷杀虫剂的麦德特拉 那州东部的烟草已显示出砷含量没有如此增高的现象。
这样，我们就面临着第二个问题。我们不仅需要关心在土壤里发生了什么事， 而且还要努力知道有多少杀虫剂从污染了的土壤被吸收到植物组织内。这在很大程 度上取决于土壤、农作物的类型以及自然条件和杀虫剂的浓度。含有较多有机物的 土壤比其他土壤释放的毒物量少一些。胡萝卜比其比当地土壤中还高。将来，在冲 植某些粮食作物之前，必需要对土壤中的杀虫剂进行分析，否则，即使没有被喷过 药的