土壤健康被定义为：土壤能够作为重要的生命生态系统的必需部分来维持植物、动物和人类的生命。 

土壤健康具有很多定性指标，例如颜色、倾斜度、排水、植被存在和生物多样性例如大型动物种类和杂草种类，以及农作物产量。 不过，目前在土壤健康领域内我们仍然没有统一的定义，因为很难从不同的土壤种类中总结出一种普适的土壤健康趋势。2017年，世界土壤健康研究所宣布了土壤健康一级指标，以便为科学家和农民提供一套通用的指标，随着时间变化来测量和监测土壤健康， 这些指标包括化学、物理和生物学指标的组合。

健康的土壤对于农作物的可持续生产至关重要，同时对我们的生态系统有巨大影响。健康土壤可以保持土壤的水分，支持多种生物的分解和养分循环，同时可提供农作物必需的营养素并可以维持碳储量，为缓解全球气候变化做出贡献。但是我们对于食品、饲料、纤维和燃料不断增长的需求让土壤健康受到挑战。不幸的是，目前世界各地的土壤由于各种不可持续开发而逐渐发生退化。

保护土壤健康，他们在行动

土壤健康正迅速成为农业食品行业中最热门的标签之一。美国的联邦立法者正在推动土壤健康潮流，甚至消费者也开始意识到土壤污染可能会影响到从农作物营养成分到饮用水质的一切事物。

目前海外已经有许多农业食品技术初创公司正在土壤健康领域争夺先机，例如生物碳生产商和生物农业公司Cool Planet，微生物组测试仪公司Trace Genomics 和生物信息学初创公司Biome Markers，另外专注于软件投资的基金Scaleworks的创始人最近还推出了一个名为“ Soilworks”的新型可再生农业专用风险投资基金，专门关注土壤健康领域的投资机会。

以下我们重点介绍一下生物农业公司Cool Planet和微生物组测试仪公司Trace Genomics公司。

由生物燃料公司转变为生物农业产品的公司Cool Planet 发现了一种工程化生物碳的方法来生产土壤补充剂，称为Cool Terra，根据对生菜、番茄、马铃薯、草莓和苜蓿的 70次试验，Cool Planet发现能够使农作物的平均产量提高14.9％。

该公司使用非食品生物质创建原始生物炭，然后通过其专有的“脱金属”工艺中和PH，去除毒素并调节生物炭的孔。Cool Planet首席执行官Jim Loar表示，这使生物炭能够更好地保留水分，在土壤中培育有益微生物，并在根部区域保持更长的养分。

Cool Planet正在解决生物炭的历史问题，并将其应用于现代农业。Cool Terra为水和养分创造了一个“豪华”的公共公寓和栖息地，可用于植物吸收同时有助于长期保持土壤健康。

该公司已经与Helena Chemical、JR Simplot、Triangle Chemical Company和AG RX合作，将Cool Terra分发给生产农产品的客户以及草皮、苗圃和装饰市场的消费者。

Cool Planet首席执行官Jim Loar 说：“我们在生产农业中的潜力更大，但是在可持续性度量和指标方面，有许多市场领先于农业，这在很大程度上是由于监管压力，我相信这将在农业生产中很快出现，”

Cool Planet还在探索其工程化生物碳改善动物健康并潜在减少牛羊等甲烷排放的数量，牛目前是畜牧业的环境危害的“罪魁祸首”。Cool Planet目前正在积极测试Cool Fauna对于减少牛羊甲烷排放同时还可以促进他们的体重增加。

Cool Planet最初不是以农产品公司起家，而是以生产碳氢化合物的生物燃料公司起家。然而，随着燃料价格的下跌，该公司在意识到其生物质转化系统中可以将残留的物质进行增强的能力之后，决定转向农业产业。Cool Fuels目前仍然是该公司业务的一部分，并帮助该公司从包括Google Ventures在内的投资者那里筹集了超过1.4亿美元的资金，但由于该公司在农产品方面全力以赴，因此在该领域目前处于缩减状态。

美国旧金山湾区创业公司 Trace Genomics已开发了革命性的基于AI的土壤健康诊断工具，可帮助农民提高农作物产量并降低成本。他们通过跟踪基因组学已经建立了第一个可扩展的土壤微生物组测试，以利用高通量DNA测序和机器学习技术帮助农民预测土壤疾病、土壤健康和作物质量  。

每一汤匙的土壤中都有数种微生物，它们与植物的根部相互作用，从而在吸收养分和生长中发挥关键作用。但是微生物也可能导致农作物病害。

借助不断增长的专有知识基础，Trace Genomics可以识别农业土壤中以前未知的微生物物种，并为农民提供有关哪些微生物可能影响生产的信息。农民可以使用此信息来决定要使用的农作物种子，要部署的轮作以及要应用的生物制剂。

总体而言，这家初创企业旨在帮助种植者提高农作物单产，实现更有效的土壤养分利用，降低农业生产投入成本，减少农作物生长过程中面临的疾病风险。通过使用诊断工具仅一年，Trace Genomics就可以帮助70多种高价值水果和蔬菜的种植者做出重要的投入和种植决策，并测试了超过150000英亩的土壤样品。通过“跟踪”报告，种植者可以非常清楚地看到是什么导致了农业领域的生产力下降以及需要采取的措施。通过避免使用不需要的杀真菌剂，并专注于改善土壤健康的特定方法，农民每英亩可以节省100美元以上的费用。同时在下一个播种季节，农民们看到了单产的明显改善。

Trace Genomics于2016年夏季推出了其首个智能检测产品——植物疾病风险看板，其中包含一种作物（以草莓为例）的10种疾病指标。从那时起，该产品现已包括数十种土壤健康指标和针对70多种作物的100多种疾病风险指标。它帮助高价值水果和蔬菜的种植者做出了关键的投入和种植决策。

Trace Genomics创始团队展现了对微生物组科学的热情，并决心为市场创造价值，该公司现在有能力每周处理数千个土壤样品。不管作物或地区如何，它都会使用相同的过程来分析土壤，从而使土壤的机器学习模型可以广泛地被应用。同时它将农作物范围扩展到玉米和大豆，仅在美国就可能影响超过1.70亿英亩的土地。Trace Genomics可以识别出诸如大豆猝死综合征等农作物疾病的可能性，并可以指导种植者做出能够提高养分效率的决定。这两个好处都可以增加农民的整体利润。

Trace Genomics由Diane Wu博士和Poornima Parameswaran博士创立，他们在斯坦福大学的诺贝尔奖获得者Andrew Fire的实验室相遇。他们的互补背景涵盖计算生物学、基因组学、数据科学、免疫学、微生物学和传染病。

Trace Genomics总裁兼联合创始人Poornima Parameswaran博士说：“人们一直在寻找解决全球粮食安全的方法，现在解决方案就在他们脚下。测量土壤生物群落是优化当今土壤中自然功能的关键的第一步，因为我们可以更精确，更经济地选择种子，养分和其他投入物。我们今天能够可持续利用土壤的能力然后步入可持续地满足人们不断增长的粮食需求的轨道。”

中国高度重视土壤健康，创新机会凸显

其实，世界各国似乎都同意改善土壤健康是一项值得努力的工作。中国也不例外，除了支持保护环境运动之外，中国积极地出台多项与土壤健康和土壤修复相关的政策与法规。

2016年，《土壤污染防治行动计划》(“土十条”)正式发布，在“十三五”期间，伴随着“土十条”和《土壤污染防治法》的出台以及相关实施细则的逐步落实，中国土壤健康行业空缺已久的行业标准和监管体系逐渐被建立，之前长期处于被忽视领域的土壤修复需求也将开始释放。

接着，2018年、2019年国家相继出台了《工矿用地土壤环境管理办法（试行）》、《建设用地土壤污染责任人认定办法（试行）》、《农用地土壤污染责任人认定办法（试行）》等管理办法，以及《农用地/建设用地污染风险管控与修复系列标准（试行）》等管控标准，随着这些标准的出台，我国土壤修复行业的政策体系进一步得到完善。

同时，中央财政也在2019年加强了对土壤污染防治专项活动的资金支持，当年土壤污染防治资金规模高达50亿元，同比增长43%。

目前的最新进展是，在2020年2月，财政部印发《土壤污染防治基金管理办法》，该办法指出，土壤污染防治任务目前仍然挑战巨大，各地需要建立以省为基础的专项基金，通过基金管理的有效模式和回报机制来刺激土壤健康行业的发展。同时中央财政宣布会通过土壤污染防治专项资金对本办法出台后一年内建立基金的省予以适当支持。

但是，不容乐观的是，现有土壤修复技术表明，目前的物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术都有一定适用范围的限制，真正具有推广意义的实际示范工程还很少。同时，这种模式需要依靠专项的资金、局部的测试以及单一的耕种措施，整体来说还是相对零散，形不成完整的可以在全国各地进行推广的架构，与发达国家相比，依然有较大差距。

随着国家政策积极推进，我们有理由相信我国土壤综合防治、土壤修复产业将会迎来大爆发，同时也隐藏着巨大的创业和投资机会。

作者：周倩昀