限制过量氮的环境目标要求大规模部署专门的氮缓解战略，以避免粮食不安全风险大幅增加。如果没有这些措施，人们可获得的膳食能量将大大减少，进而导致食品价格上涨和营养不良人数增加。
氮对农业部门至关重要。每年，超过1亿吨氮以肥料的形式施用于作物，以确保生产出足够的粮食来养活不断增长的全球人口。由于增加的部分氮没有被植物吸收，因此不可避免地出现氮过剩，导致径流到地表水，这反过来又导致生物多样性丧失和藻类大量繁殖。
为了解决这一问题，改善人类和生态系统的健康，许多地区和国家提出或实施了限制氮污染的措施。然而，人们对粮食安全(需要氮素的使用)和环境目标(需要减少氮素的使用)之间的权衡仍然认识不足。
来自国际应用系统分析研究所(IIASA)、荷兰瓦赫宁根大学、中国浙江大学和日本立命馆大学的一组研究人员在杂志上发表的一项新研究中，探索了当前与氮相关的缓解方案对协调区域粮食安全和氮的环境目标可能产生的影响自然的食物．他们为37个全球区域推导出了区域氮剩余边界，并表明当前氮输入在其中14个区域跨越了这些边界，包括中国、印度和西欧等高氮输入地区。然后，他们评估了区域粮食安全与现有管理达到氮边界之间的权衡。此外，他们还确定了缓解方案的影响，以协调区域粮食生产与氮素环境目标之间的紧张关系。
“我们的研究结果表明，促进动员一套全面的氮减排方案的政策将允许遵守拟议的氮可持续性边界，而不会恶化世界各地的粮食安全。事实上，即使在尊重区域氮过剩边界的情况下，饥饿也可以得到显著缓解，从2010年到2050年，饥饿风险减少5.9亿人。除了氮污染的影响，这些政策还可以带来其他环境和经济方面的共同利益，该研究的主要作者、IIASA生物多样性和自然资源项目综合生物圈未来研究组的客座研究员金凤·常解释道。
研究人员考虑了几种策略，包括在农艺实践中提高氮的使用效率，改善粪便回收和污水管理，减少收获损失和食物浪费，以及鼓励饮食从动物产品转向其他食品。
在这些策略中，提高氮的使用效率是减少营养不良的最有效策略，同时尊重确定的氮边界。然而，鉴于挑战的规模，需要同时实施促进和鼓励供应和需求方面的多种氮缓解方案的政策，以应对氮污染。
“还可以通过国际农产品贸易来改善粮食供应和区域氮过剩边界之间的平衡，促进氮不超过边界的地区向需要减少氮投入以解决氮过剩问题的地区的出口。”张补充说。“然而，如果东亚、中东、北非或南亚等中等收入发展中地区减少氮素过剩的努力是基于减少国内供应，而不是提高氮素使用效率，这可能会对撒哈拉以南非洲和东南亚等最不发达地区的粮食安全产生严重的溢出效应。它还可能加剧其他环境挑战，比如拉丁美洲的森林砍伐。”他总结道。
参考
张俊，Havlík, P.， Leclère, D.， de Vries, W.， Valin, H.， Deppermann, A.， Hasegawa, T.， Obersteiner, M.(2021)。协调区域氮边界与全球粮食安全。自然的食物DOI: 10.1038 / s43016 - 021 - 00366 - x
来源:www.iiasa.ac.at
资料来源:国际应用系统分析研究所