在過(guò)去一年里，在極端天氣、交通中斷以及俄烏沖突的影響下，世界各地的化肥價(jià)格不斷刷新紀(jì)錄。正在應(yīng)對(duì)西方制裁的俄羅斯供應(yīng)了大量用于生產(chǎn)化肥的關(guān)鍵化學(xué)品以及用于生產(chǎn)氨的天然氣，而氨是氮肥的主要成分。
這場(chǎng)沖突讓許多國(guó)家意識(shí)到他們?cè)诨史矫鎸?duì)俄羅斯的依賴(lài)。對(duì)此，美國(guó)政府的對(duì)策是投資于創(chuàng)新的國(guó)產(chǎn)化肥，但這些投資的回報(bào)還需要時(shí)間。飛漲的價(jià)格促使農(nóng)民調(diào)整他們的種植策略，也進(jìn)一步激發(fā)了人們對(duì)傳統(tǒng)化肥替代品的興趣。
過(guò)度、低效使用化肥造成環(huán)境破壞
長(zhǎng)期以來(lái)，環(huán)保人士一直呼吁使用傳統(tǒng)化肥的替代品，因?yàn)樯a(chǎn)傳統(tǒng)化肥是能源密集型的，將導(dǎo)致大量二氧化碳排放。此外，當(dāng)氨肥進(jìn)入環(huán)境中時(shí)，它們會(huì)刺激一氧化二氮的產(chǎn)生，這是一種威力甚大的溫室氣體。
為減少溫室氣體的排放，一個(gè)相對(duì)直接的措施是減少合成化肥的使用量。
化肥的過(guò)度使用是個(gè)巨大的問(wèn)題。據(jù)估計(jì)，在全球范圍內(nèi)，農(nóng)作物實(shí)際只吸收了35%的氮和56%的磷，其余的流入了環(huán)境中�？傮w而言，向農(nóng)田添加的化肥遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了需求，不僅增加了成本，也對(duì)環(huán)境造成破壞。
美國(guó)克萊姆森大學(xué)的營(yíng)養(yǎng)管理專(zhuān)家布平德·法馬哈表示，過(guò)度使用化肥是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
斯里蘭卡想出了一個(gè)徹底的解決方案：該國(guó)政府在2021年4月突然禁用化肥。
然而，這項(xiàng)禁令的影響是災(zāi)難性的：農(nóng)作物減產(chǎn)，曾經(jīng)依賴(lài)化肥的農(nóng)民突然開(kāi)始爭(zhēng)先恐后地尋找有機(jī)替代品，他們幾乎沒(méi)有時(shí)間作準(zhǔn)備。很少有斯里蘭卡農(nóng)民習(xí)慣使用有機(jī)肥料，而這種有機(jī)肥料也供不應(yīng)求。
雖然禁令在2021年11月放松，但斯里蘭卡的農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)仍遭受沖擊。
農(nóng)民采取多種技術(shù)減少化肥用量
更慎重的方法是采取可以減少化肥用量的技術(shù)。例如，土壤光譜學(xué)技術(shù)利用紅外線快速測(cè)定土壤樣本的養(yǎng)分和pH值，可以使施肥更有針對(duì)性。此外，更精確的應(yīng)用，如微量化肥，可以減少化肥的使用量，緩釋化肥也是同理。
另一種減少化肥使用的方法是采用提高土壤質(zhì)量的耕作方法，如保護(hù)性耕作、輪作等。
保護(hù)性耕作是指在種植下一季作物之前和之后，將前一年的作物殘茬(如玉米稈或麥茬)留在田間，以減少水土流失和徑流。這種方法盡可能減少對(duì)土壤的干擾，使用黑麥草等覆蓋作物可以提高肥力，同時(shí)減少了農(nóng)業(yè)對(duì)氣候的影響。
輪作也有助于土壤健康。美國(guó)第三代農(nóng)民瑞切爾·夏普說(shuō)，她的農(nóng)場(chǎng)里在試圖規(guī)劃作物的輪作，讓計(jì)劃種植的作物能利用前一種作物的養(yǎng)分。
人們對(duì)有機(jī)肥料的興趣重新燃起
肯尼亞世界農(nóng)用林業(yè)中心(ICRAF)土壤系統(tǒng)科學(xué)家雷·安·維諾維茨基說(shuō)，農(nóng)家庭院的糞便有很多好處：為植物提供養(yǎng)分、改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤的保水能力。
“我們的研究還表明，堆肥等農(nóng)家肥可以提高合成肥料的有效性。”維諾維茨基說(shuō)，在肯尼亞?wèn)|部，這可能是一個(gè)實(shí)際的解決方案，因?yàn)榇蠖鄶?shù)農(nóng)民在宅基地附近至少有一頭奶牛。
雖然糞肥可以成為有效的土壤補(bǔ)充劑，但斯里蘭卡佩拉德尼亞大學(xué)土壤科學(xué)系主任薩滿(mǎn)·達(dá)瑪凱爾希博士質(zhì)疑糞肥能否完全取代氮基化肥，因?yàn)樗鼈兊年P(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水平較低。
目前，世界很難擺脫對(duì)高產(chǎn)化肥的依賴(lài)，特別是要生產(chǎn)足夠的動(dòng)物飼料來(lái)滿(mǎn)足全球?qū)θ忸?lèi)日益增長(zhǎng)的需求。此外，有機(jī)肥料的供應(yīng)也是問(wèn)題。夏普說(shuō)，雞糞是一種有效的肥料，但今年很難采購(gòu)。在有售的地方，價(jià)格比去年約翻了兩番。
另一種有益的生物是藻類(lèi)。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，藻類(lèi)一直被用來(lái)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。西班牙海洋生物科技公司Ficosterra正尋求為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)提供新的生態(tài)解決方案，將活性成分從海洋轉(zhuǎn)移到因過(guò)度開(kāi)發(fā)而枯竭的土壤。
該公司的口號(hào)是“將藻類(lèi)重新用于農(nóng)業(yè)”。據(jù)其官網(wǎng)介紹，該公司在位于西班牙和墨西哥工廠中生產(chǎn)的藻類(lèi)化肥通過(guò)了生態(tài)認(rèn)證，可以使土壤再生、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高生產(chǎn)力并增強(qiáng)植物對(duì)環(huán)境壓力的抵抗等。
Ficosterra公司還從一種名為巨藻的海藻中提取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將其作為肥料出售，這種海藻生長(zhǎng)在美國(guó)太平洋海岸的茂密森林中。
達(dá)瑪凱爾希博士看到了有機(jī)廢物巨大的潛力，例如發(fā)酵的魚(yú)類(lèi)廢物。不過(guò)，挑戰(zhàn)在于開(kāi)發(fā)以經(jīng)濟(jì)高效的方式提取營(yíng)養(yǎng)素的技術(shù)。
當(dāng)前化肥價(jià)格飛漲，危機(jī)存在的同時(shí)也有積極的一面，即人們對(duì)生態(tài)友好且可廣泛獲得的化肥興趣飆升。“這種稀缺性將會(huì)帶來(lái)巨大的研究熱潮。”達(dá)瑪凱爾希博士預(yù)測(cè)。
