科罗拉多大学博尔德分校凯尔西·辛普金斯 美国
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是世界上产量最高的玉米种植国之一
仅在2018-19生长季，美国
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农场生产了超过3 . 66亿吨的玉米
信用:Pexels 美国种植玉米所使用的肥料的三分之一
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每年仅仅是补偿持续的土壤肥力损失，就导致美国超过5亿美元的额外成本
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科罗拉多大学博尔德分校的新研究发表在上月的《地球的未来》上
由于盐碱化、酸化、侵蚀以及土壤中氮和磷等重要养分的流失，世界各地的农业用地长期土壤肥力正在下降
美国的玉米种植者
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用氮肥和磷肥抵消这些损失也是为了提高产量，但是科学家们从来没有计算过这些肥料中有多少用于恢复土壤的基本肥力——或者需要花费多少
“我们知道即使在美国，土地也在退化
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“现代农业，但是很难确定它有多大的影响，”杰森·内夫说，他是该论文的对应作者，也是SILC科罗拉多大学可持续发展创新实验室的主任
“这些发现为农民提供了更多的信息，使他们能够做出有利于他们经济利益的决策，同时也支持更可持续的高产农业形式
" 美国
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是世界上玉米产量最高的国家之一，产量超过4
每英亩养殖46吨
仅在2018-19生长季，美国
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农场生产了超过3 . 66亿公吨的玉米，创造了1400万美元的收入
50亿英镑的收入
美国
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也是世界上最大的肥料使用者之一，每英亩施用的氮和磷比欧盟的高产农业作物多
但是使用化肥不仅仅花费农民和政府的钱
这也是以环境为代价的
全球温室气体排放的很大一部分是由农业造成的——2010年占全球排放的24%，占美国的10%
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2018年的排放量——来自化肥生产
这意味着减少化肥使用的措施也有助于解决温室气体的增加
过量的氮和磷从农田流失到河流和湖泊，也为淡水和海洋生物创造了不健康的条件，并导致了墨西哥湾的死区——一个大面积缺氧和缺乏海洋生物，包括许多商业上重要的物种
内夫说:“当我们不仅考虑农民花费的美元，还考虑营养损失和对密西西比河的影响时，每年的成本从数十亿美元到超过一万亿美元。”
“如果你能减少施肥，同时保持我们需要的产量和农民想要的经济成果，那为什么不呢，对吗？这是双赢，”内夫说
解开肥料的真正成本 为了将肥料的真实成本从其他现代农业投入中分离出来，内夫和他的同事使用环境政策综合气候模型(EPIC)进行了一系列基于场景的模型分析，EPIC是一种广泛使用的农艺模型，用于估计作物生长以及作物生长如何对肥料、灌溉和气候等变量做出反应
“这样做可以让我们解开退化的原因，”他说
“当你将一个系统从自然系统转变为农业系统时，会发生什么，这对植物生长可用的营养有多大影响？” 研究人员在这个模型中使用了四种情况来比较不使用化肥或灌溉与仅使用其中一种或两种或两种都使用(这在美国是常见的做法)的区别，许多发展中经济体都是这样做的
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灌溉是分析的一个重要组成部分，因为它可以增加产量，但也会增加侵蚀和肥料流失
通过分离肥料和灌溉的影响，研究人员可以在美国的不同地区看到
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对农业成功来说，两者都比另一个更重要
在加利福尼亚，农民增加更多的水
在俄亥俄州，肥料的添加比灌溉更重要
但是在全国范围内，他们发现目前添加到玉米地的肥料中有多达三分之一的量才达到收支平衡，使土壤肥力恢复到耕种前的水平
更聪明地耕作 虽然这听起来像是坏消息，但内夫认为这是一个黄金机会:有了更多的信息，农民可以做出更好的决定
“农民做有意义的事情来种植庄稼
当你看不到退化的累积效应时，你必须添加肥料，但你不会知道潜在退化的财务影响是什么，”内夫说
像再生农业这样的做法，可以恢复正在积极耕作的土地上的土壤肥力，也将降低肥料使用的成本和环境影响
更健康、更肥沃的土壤也可以捕获更多的碳，保持更多的水分，防止多余的养分流失到无法处理它们的生态系统中
农民可以减少耕种的频率，增加侵蚀控制措施，以及使用更多的有机肥料，如堆肥
这些实际上有助于减少土壤中所需的无机肥料——氮和磷
“我希望这些信息能支持国家和国际上重建土壤肥力的努力，”内夫说
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