通过全球氮肥重新分配实现更可持续的农业

模型显示，全球均匀分布的氮肥将显着减少全球施肥量和由此造成的环境污染模型显示，全球均匀分布的氮肥将显着减少全球施肥量和由此造成的环境污染约占全球氮肥消耗量的 60%目前用于种植农作物，如玉米、小麦或水稻。这些植物需要氮肥才能生长并获得更大的收成。然而，大量肥料进入地下和地下水，或以一氧化二氮的形式排放到大气中。这污染了环境，导致生物多样性丧失、气候变化和臭氧层退化。这个问题在北美、欧洲和东亚的大种植区尤其严重，这些地区氮肥的使用量相对较大。卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员最近模拟了全球氮肥使用重新分配的影响。他们模拟了不同地点的各种施肥量，并使用生物地球化学模型LandscapeDNDC计算了2015年至2030年期间玉米、小麦和水稻的总产量。“我们的工作基于这样一个问题：如何在不超出环境界限的情况下生产足够的食物，”卡尔斯鲁厄理工学院气象与气候研究所 (IMK-IFU) 大气环境研究部 (IMK-IFU) 的 Andrew Smerald 博士说道。加米施-帕滕基兴。

全球化肥使用量大幅减少即可维持粮食生产水平

“我们的模型显示，通过更均匀的分布，全球氮肥消耗量可以减少 32%。目前的粮食生产水平将不会受到影响，”斯梅拉德说。“为此，氮肥必须从中国、北美和欧洲的传统种植地区重新分配到使用较少的地区，例如撒哈拉以南非洲地区。”然后，这些地区产量的增加将补偿其他地区产量的下降。地区。因此，小麦和玉米生产中的氮肥用量将分别减少 45% 和 33%，而不会影响全球产量。此外，小麦的硝酸盐浸出量将减少 71%，玉米的硝酸盐浸出量将减少 63%。

模型显示，全球氮肥消耗量的重新分配将对一氧化二氮排放产生积极影响。(照片：Andrew Smerald，KIT)

“根据我们的研究，在全球农田中更均匀地分配氮肥将减少我们对现有粮仓的依赖，并减少东亚和其他施肥密集地区的氮污染，”斯梅拉德说。另一个优势在于农作物可以在距离消费地更近的地方种植。非洲收成的增加将有助于该大陆实现自给自足。

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