Специалисты изучили бюджеты на фосфорные удобрения и уровень их эффективности по странам и типам культур за последние пять десятилетий. Это поможет разработать новые методы по борьбе с мировым загрязнением и дефицитом фосфора. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Фосфор — одно из ключевых удобрений в сельском хозяйстве, но его избыток наносит значительный вред экосистемам. Лишний фосфор стекает с возделываемых полей в водоемы и вызывает избыточное цветение водорослей, которое образует низкокислородные, или мертвые, зоны. Нерациональное использование удобрений приводит к их дефициту в одних местах и переизбытку в других. Это становится причиной социально-экономических и экологических проблем, например загрязнения окружающей среды или падения урожаев.
Специалисты из Университета Мэриленда (США) исследовали использование фосфорных удобрений в мире и выяснили, какие факторы влияют на индекс их эффективности (PUE — соотношение затрат на фосфорные удобрения с уровнем урожая). Для этого они рассмотрели бюджеты, выделяемые на такие удобрения в разных странах с 1961 по 2012 год, и посчитали PUE по регионам и видам сельскохозяйственных культур.
Ученые выяснили, что возможности управления фосфором на пашнях сильно различаются в разных регионах. Это связано с такими факторами, как стадия экономического развития, эффективность использования азота и размер фермы. Недавние уровни оттока фосфора с пахотных земель превысили предполагаемую планетарную границу.
Однако также специалисты отметили, что в части стран наблюдается дефицит фосфора. Например, в Индии и Мексике. Регионы, которые полагаются на импортные удобрения, очень уязвимы к геополитическим событиям — они влияют на стоимость закупаемых удобрений. В то время как часть мира применяет слишком много фосфорных удобрений и тем самым загрязняет экосистему, другая часть борется с их нехваткой.
Необходимо уменьшить ущерб от фосфора для окружающей среды и при этом обеспечить нужный уровень сельскохозяйственной продукции. Для удовлетворения прогнозируемого спроса на продовольствие в 2050 году, при одновременном снижении уровня фосфора ниже планетарной границы, требуется повысить глобальную эффективность использования фосфора примерно до 70–80%.
«Глобальная задача состоит в том, чтобы повысить урожайность и при этом восстановить нарушенные человеком фосфорные циклы на естественную границу. Этого можно достичь, если разрабатывать и внедрять более эффективные методы управления удобрениями и распределения ресурсов в регионах с более высоким уровнем PUE», — считает Тань Цзоу, ведущий автор исследования.
Автор: Полина Ячменникова
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
