埃里克·羅伊表示，他並不擔心世界上的磷將會“耗盡”。 相反，糧食安全可能更容易受到地緣政治動態和磷礦價格波動的影響。 上圖為瑙魯磷酸鹽的二次開採。 （來源：洛麗·格雷厄姆，來自 澳大利亞外交部/Flickr)

養活全球不斷增長的人口的一種方法是加強熱帶地區的集約化農業，但這樣做需要大量肥料，尤其是磷。 這不僅是因為它在熱帶土壤中的含量通常非常低，而且還因為許多這些土壤會結合添加的磷肥，從而減少作物對其的利用。

一項新的研究 自然植物 據估計，在全球磷 (P) 結合土壤上進行集約化耕作每年可在土壤中固存 1 至 4 萬噸磷肥。 相比之下，北美每年使用約 2 萬噸化肥磷。

此外，作者發現，即使施肥數十年後，使用磷結合土壤的農民仍然每年被迫繳納這種“磷稅”，將他們的成功或失敗與有限資源的生產、分配和成本聯繫起來。主要分佈在世界各地的少數幾個地方。 如果世界熱帶農田面積繼續擴大，到 2050 年，“P 稅”可能會增加一倍。

現任佛蒙特大學助理教授埃里克·羅伊 (Eric Roy) 與他在布朗大學的前導師斯蒂芬·波德 (Stephen Porder) 副教授一起領導了這項研究。 他們和布朗大學和巴西的同事團隊採訪了巴西馬托格羅索州的農民，該州土壤非常貧瘠，但通過使用大量磷肥已成為全球農業強國。

農民調查和巴西政府統計數據表明，即使幾十年來化肥投入超過了農作物的吸收量，這些含磷土壤仍然吸收了約 50% 的磷肥添加量。

“熱帶土壤確實不同，因此在熱帶地區嘗試這樣做（集約農業）的成本、後果和考慮因素都是不同的，”波德說。 “我們的研究首次提出了有關這些成本的問題：大規模開展這項工作到底需要什麼？”

增加磷稅

羅伊表示，磷稅需要考慮到熱帶農業集約化從長遠來看是否經濟且可持續的預測。 與石油一樣，磷礦的供應有限，而且世界儲量集中在少數地方（目前儲量的約 72% 位於摩洛哥和西撒哈拉）。 波德表示，與石油不同，磷不能被其他物質替代。

“建立基於有限資源的全球糧食供應有非常現實的經濟和政治考慮，這些資源主要存在於少數國家，我們將依賴這些資源數十年，因為這些土壤不會很快飽和，”波德說。說。

羅伊表示，他並不擔心世界上的磷將會“耗盡”。 相反，糧食安全可能更容易受到地緣政治動態和磷礦價格波動的影響。

減少磷使用的 3 種方法

羅伊和波德描述了幾種減輕磷稅的方法。

一種方法是將更多富含磷的牲畜糞便回收到熱帶農田，並減少對磷礦合成肥料的需求。 然而，在巴西，這種情況受到限制，因為農民種植的大部分大豆都出口到中國和歐洲飼養的肉類動物。 然而，在全球範圍內，這是一個重要的解決方案，羅伊說。 世界各地的研究人員正在開發“閉環”並將人類排泄物中的磷安全回收回農田的方法。

波德說，第二種可能性是重新考慮高肉飲食，與低肉或無肉飲食相比，高肉飲食需要更多的農業用地和更多的磷。 目前，許多農田都用於種植肉用動物的飼料，包括玉米和大豆。 羅伊說，通過為人類而非牲畜種植更多農作物，整個農業所需的土地和其他資源將減少。

第三，世界上很多食物都被浪費了，波德說。 減少食物浪費也將減緩強化熱帶農業的需求。

最後的選擇可能是技術，如果科學家能夠開發出一種方法，從目前緊密結合磷的土壤中回收磷。

羅伊和波德敦促說，從現在開始這些改變很重要。

“如果我們不對飲食做出這些改變，也不對食物浪費做出這些改變，我們將需要更多的土地來進行集約化生產，”波德說。 他說，這將帶來磷以外的其他資源成本，例如使用更多的殺蟲劑和化石燃料。

美國國家科學基金會和布朗大學的巴西倡議以及布朗環境與社會研究所資助了這項研究。

資源： 布朗大學

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