这个世界充斥着氮。在农业中,氮被用作肥料以增加产量,但这造成了我们这个时代最大的环境问题之一。氮污染对水和土壤产生有害影响,也对人类和动物健康有害。更重要的是,当空气或雨水将氮带入沼泽或森林等未施肥的栖息地时,会导致自然生物多样性的下降。
各国政府有能力遏制这一问题。我们需要的是国家和国际政策,引导全球粮食系统朝着更高产量和更低环境影响的方向发展。然而,迄今为止的研究几乎没有触及各国对其氮污染和作物产量的实际影响程度。
量化各国的总体影响
现在,联邦理工学院的研究人员David w
在这篇文章中,研究人员表明,国家确实有重大影响,尤其是在氮污染水平上。事实上,各国对污染的影响往往是其对作物产量影响的数倍。
在不影响产量的前提下限制使用
在许多国家,大量使用氮肥只略微缩小了产量差距——潜在产量与实际产量之间的差距。总的来说,当个别国家试图缩小1%的产量差距时,全球范围内的氮污染就会增加35%。换句话说,一些国家使用了大量的化肥,但在增加产量方面收效甚微。这使得研究人员得出结论,许多国家可以在不减少产量的情况下控制化肥的使用。
在他们的研究中,他们还确定了解释氮素总体使用和污染与作物产量相关的因素。例如,关键因素包括制度质量、经济发展程度和人口规模,但也包括农业在该国经济总量中所占的份额。
影响一国氮污染的另一个主要因素是国家为降低氮肥成本而提供的直接补贴。但是,间接补贴和影响到与化肥成本有关的农产品价格的政策措施,以及规章和法律、农民培训、技术甚至贸易结构也发挥了作用。
评估全球氮和产量数据
具体国家因素如何影响氮污染的一个例子可以在哈萨克斯坦和中国边境看到,该地区自然干燥,植被稀少。卫星图像显示,中国一侧的植被一直到边界都是郁郁葱葱的,但哈萨克斯坦一侧的植被变化突然,变得不那么绿了。这表明中国一侧有灌溉和充足的氮肥。
“如此显著的植被差异不可能是自然现象,”该研究的主要作者w
此外,瑞士也不是氮污染水平的典型代表。像其他欧洲国家一样,但比其他国家多得多的是,它继续大量施用氮肥,而这些氮肥太多,作物无法完全吸收。剩余的水最终流入溪流、湖泊和其他生态系统。
“瑞士的农业是非常集约化的,”w
经济手段是一种政策选择
研究人员总结说:“总的来说,全球化肥资源的分配不平衡。”虽然瑞士供过于求,但世界其他地区供不应求。例如,在撒哈拉以南非洲的部分地区,农民使用氮肥不足。然而,如果他们只是稍微增加氮肥的使用,他们将能够显著提高产量。缓解这种全球化肥失衡将使一些地方的产量大幅增加,而另一些地方的污染则大大减少。
实现这一目标的一种方法是调整氮肥的成本。在使用过量的国家,应该提高肥料的成本,例如通过征收氮肥税,或通过其他政策手段和调整。相反,在氮肥使用过少的国家,价格应下降,例如通过引入氮肥补贴,或通过其他政策工具和调整。
另一种方法是改变农场本身。政府和工业界可以向农民提供激励措施,使他们的作物生产更加环保。例如,它们可以促进提高氮利用效率的某些生产过程。此外,那些使用较少氮肥、因而不得不面对较低产量的农民,可能会得到国家的经济补偿。
精准农业潜力巨大
新技术也可以提高氮的利用率。“我们谈论的是所谓的精准农业,即只在真正需要肥料的地方施用肥料。这可以在不减少产量的情况下提高使用效率和减少环境问题,”芬格解释说。
“但消费也会产生很大的影响,”w
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