作者:苏黎世联邦理工学院彼得·吕格 从太空看中哈边界:两国边界由土地使用政策确定
信用:美国宇航局地球观测站 正如由联邦理工学院科学家大卫·维普和罗伯特·芬格领导的一个国际研究小组所展示的那样，许多国家可以在农业中使用更少的氮肥，而不会影响作物产量
这个世界充满了氮气
在农业中，氮被用作增加产量的肥料，但这导致了我们时代最大的环境问题之一
氮污染对水和土壤有不利影响，也对人类和动物健康有害
此外，当空气或雨水将氮带入未受精的栖息地，如沼泽或森林，会导致自然生物多样性的下降
各国政府有能力遏制这个问题
现在需要的是引导全球粮食系统走向更高产量和更低环境影响的国家和国际政策
然而，迄今为止的研究几乎没有触及各国实际影响其氮污染和作物产量的程度
量化国家的总体影响 现在，联邦理工学院农业经济与政策主席大卫·维普和罗伯特·芬格与其他国际作者联手，首次调查了世界上几乎每个国家对其氮污染和作物产量的总体影响
他们的研究结果最近发表在《自然食品》杂志上
在这份出版物中，研究人员表明，国家实际上确实有重大影响，尤其是对氮污染水平
事实上，国家对污染的影响往往是其对作物产量影响的数倍
在不影响产量的情况下限制使用 在许多国家，氮肥的大量使用只是略微缩小了产量差距——潜在产量和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，这与全球范围内氮污染增加35%有关
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
这让研究人员得出结论，许多国家可以在不降低产量的情况下控制化肥的使用
在他们的研究中，他们还确定了与作物产量相关的解释总氮用量和污染的因素
例如，关键因素包括机构质量、经济发展程度和人口规模，但也包括农业在国家总经济中的份额
影响一个国家氮污染的另一个主要因素是国家直接补贴以降低氮肥成本
然而，与化肥成本相关的影响农产品价格的间接补贴和政策措施也发挥了作用，法规和法律、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 在哈萨克斯坦和中国的交界处，可以看到一个特定国家因素如何影响氮污染的例子，这个地区自然干燥，植被稀少
卫星图像显示，中国一侧的植被一直到边境都是郁郁葱葱的绿色，但哈萨克一侧的植被变化突然，变得不那么绿了
这表明中国方面有灌溉和大量的氮肥
这项研究的主要作者威珀说:“植被的这种显著差异不可能是自然现象。”
“这个例子说明了田地所在的国家是产量和氮污染的决定性因素，”他解释说
“然而，中国有可能在显著减少氮污染的情况下实现类似的产量
" 瑞士也不是氮污染水平的典型代表
像其他欧洲国家一样，但要多得多，它继续大量施用氮肥，作物无法充分吸收
剩余部分最终流入溪流、湖泊和其他生态系统
“瑞士的农业非常密集，”维普说
他解释说，这对氮污染有直接影响，尤其是因为瑞士动物吃的饲料来自国外
然而，牲畜产生的粪便散布在瑞士的土地上，造成了氮的污染
经济手段是一种政策选择 “然而，总的来说，全球肥料资源的分布不平衡，”研究人员总结说
尽管瑞士供应过剩，但世界其他地区的供应不足
例如，在撒哈拉以南非洲的部分地区，农民没有充分利用氮肥
然而，如果他们只是稍微增加氮肥的使用，他们就能显著提高产量
缓解这种全球肥料失衡将使一些地方的产量大幅增加，而另一些地方的污染将大大减少
实现这一目标的一个方法是调整氮肥的成本
在使用过量的国家，肥料的成本应该会上升
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通过引入氮税，或通过其他政策工具和调整
相反，在氮肥用量太少的国家，价格应该下降
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通过引入氮补贴，或通过其他政策工具和调整
另一种方法是改变农场本身
政府和企业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，它们可以促进某些提高氮肥利用率的生产过程
此外，使用较少氮肥并因此不得不应对较低产量的农民可以从国家获得经济补偿
精准农业的巨大潜力 新技术也可以提高氮效率
“我们谈论的是所谓的精准农业，即只在实际需要的地方施肥的概念
这可以提高使用效率，减少环境问题，而不减少产量，”芬格解释说
“但消费也能带来很大的不同，”维普补充道
他指出，生产的所有食品中有三分之一被浪费掉，加剧了氮污染和环境破坏
“如果我们减少食物浪费，我们也会减少环境问题，”他说
大量减少肉类的饮食也有助于减少过量的肥料，因为如果农民生产更少的肉类，就会有更少的肥料留在地里
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