研究表明更好地利用磷可以确保其库存持续 500 多年并提高全球粮食产量
更有效地利用磷可以使有限的重要肥料库存持续 500 多年,并提高全球粮食产量来养活不断增长的人口。
但《自然·食品》杂志上题为“根据最佳作物产量调整磷的应用有助于维持全球磷储备”的研究显示,只有各国减少磷的使用浪费,这些好处才会发生。
大约 30-40% 的农田土壤过度施用磷,其中欧洲和北美国家过度施用最多。
到 2050 年,全球人口将达到近 100 亿,据估计,为了养活这一增加的人口,还需要 5 亿公顷的耕地——除非可以更有效地利用磷来提高和维持作物产量。
全球每年有 20,500 公吨磷作为肥料施用于农业土壤,被欧盟列为重要原材料,最近又成为联合国环境大会讨论的话题。
人们担心其供应有限以及淡水流失,从而导致水质下降。磷主要来自磷矿开采,其中只有相对较少的来源位于摩洛哥和俄罗斯等国家。
之前对全球磷剩余量的估计在 30 到 300 多年之间变化很大。这些先前的估计是基于当前持续存在的浪费做法,并且包含很多不确定性。
英国兰卡斯特大学以及新西兰农业研究中心和林肯大学的科学家进行的这项最新研究着眼于全球磷的使用和土壤浓度,研究了全球农田土壤中磷的浓度,以促进 28 种主要粮食作物的最佳生长从小麦和玉米到大米和苹果。研究发现,土壤中磷含量不足,以及土壤中磷含量高于植物最佳生长所需的浓度。
他们的研究结果为了解土壤中可用磷的含量以及用作肥料所需的磷含量提供了新的线索,并表明,如果我们更有效、更公平地使用磷,磷储备可以持续长达 531 年,这比我们坚持当前做法的情况长 77 年。
兰卡斯特大学教授、该论文的合著者菲尔·海加斯 (Phil Haygarth) 表示:“磷是一种必不可少的肥料,可推动世界各地农场的粮食生产。它是农业的‘能源’,推动着我们的粮食系统,但我们需要管理我们的磷肥。”仔细供应。
“我们需要寻找更高效、更可持续的方法来使用磷肥,我们的研究表明,提高磷肥使用效率的潜力巨大。我们表明,在不加速珍贵和磷肥消耗的情况下,优化全球粮食生产是可能的。全球磷肥储量有限。
“在未来 500 年内,我们不太可能耗尽磷,但前提是我们施用尽可能多的磷以实现最佳作物产量并停止浪费性的过度施用。”
研究小组计算出,每年因过度施用而浪费了 10,556 公吨磷,其中大部分主要是欧洲的小麦和草原以及亚洲的玉米和水稻。
该研究的主要作者、林肯大学和新西兰农业研究中心的理查德·麦克道尔教授说:“许多农民过度施用磷,将其储存在土壤中。然而,只有一小部分土壤磷可以被植物利用。
“调整施用量以维持计划产生最佳产量所需的水平,从而避免浪费磷。如果土壤中磷含量过高而植物无法利用,磷可能会流失到水中,从而有导致水质问题的风险就像富营养化一样。”
但这不仅仅与减少有关。科学家们利用全球农田数据还计算出,全球近四分之三的耕地土壤缺磷,其中印度等亚洲国家缺磷最为严重。因此,研究人员计算出,全球需要施用近 57,000 公吨磷来缓解土壤短缺,从而提高作物产量。
然后他们计算出每年需要 17,500 公吨磷来维持最佳土壤磷浓度。这将导致全球磷需求量每年减少约 3,000 公吨。
麦克道尔教授说:“科学是明确的,但为了有效利用磷并扩大供应,各国政府需要合作制定政策,仅在需要的地方促进磷的使用。这将涉及平衡磷的分配以实现最佳作物生长,并减少维持磷的补贴。过度使用磷并可能导致水质问题。”
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