Элемент азота - палка о двух концах. Он необходим для выращивания растений и кормления людей, но также является основной причиной загрязнения окружающей среды во всем мире. Только путем более рационального использования азота можно сбалансировать положительное и вредное воздействие азота.
Ся (Эмма) Лян, член Американского общества агрономов, изучает потери азота при производстве продуктов питания.
Лян и ее команда создали систему, которая точно измеряет потери азота в самых разных культурах и пищевых продуктах. Недавно она представила свое исследование на виртуальном ежегодном собрании ASA-CSSA-SSSA 2020 года.
«Эта структура может учитывать воздействие на окружающую среду и социальные издержки потерь азота», - объясняет Лян. «Это позволяет нам потенциально предоставлять информацию для информирования потребителей, производителей и политиков».
Команда надеется, что это исследование поможет добиться значительного прогресса в том, чтобы сделать сельскохозяйственные системы во всем мире более устойчивыми, менее загрязняющими окружающую среду и более прибыльными.
Их схема измеряла как общую потерю азота, так и интенсивность потери азота. Последняя представляет собой потери на единицу пищи или на единицу произведенного азота. Это позволило лучше сравнивать различные культуры и продукты питания.
Например, зерновые злаки имеют низкую интенсивность потерь, но высокие общие потери, поскольку они выращиваются в таких больших количествах. С другой стороны, продукты животного происхождения, такие как мясо буйвола, характеризуются высокой интенсивностью потерь, но низкими общими потерями. Это связано с небольшим объемом производства.
Структура показывает, что количество и интенсивность потерь сильно различаются для разных продуктов питания, особенно при сравнении между фермерами и странами. База данных включает 115 товаров растениеводства и 11 товаров животноводства в глобальном масштабе.
Крупный рогатый скот вносит наибольший вклад в глобальное загрязнение азотом. За ними следует производство риса, пшеницы, кукурузы, свинины и соевых бобов. Говядина также является продуктом с наибольшей интенсивностью потерь, за ней следуют баранина, свинина и другие продукты животноводства. Как правило, интенсивность потерь скота намного больше, чем интенсивность потерь продукции растениеводства.
«Самые низкие потери азота для 11 продуктов животноводства превышают потери растительных заменителей», - говорит Лян. «Это подтверждает важность изменения рациона питания для снижения потерь азота при потреблении».
Потери азота с полей могут причинить вред разными способами. Это может вызвать смог и дальнейшее изменение климата. Он наносит вред почве и воде, а также растениям и животным, которые там обитают. Для людей высокие уровни азота в воздухе и воде связаны с болезнями.
Лян подчеркивает, что с текущей деятельностью граница азота на планете, «безопасное рабочее пространство» для человечества, превышена более чем в два раза.
Решения сложны. На самих фермах существует множество способов более эффективного управления азотом. К ним относятся более совершенные технологии и методы внесения удобрений, улучшенные сорта сельскохозяйственных культур и соблюдение принципа «4 R». Это означает использование правильных удобрений в нужном количестве в нужное время в нужном месте. Существуют также способы улучшить управление азотом в животноводстве.
Однако Лян объясняет, что решения на ферме - это только полдела. Нужен и экономический подход.
«Экономический подход может стать стимулом для принятия более эффективных методов управления азотом», - говорит она. «Например, должны быть предоставлены стимулы для продвижения устойчивых мер по поддержанию азота в почве. Они включают снижение риска деградации и эрозии почвы и чрезмерное использование удобрений».
Люди также могут принять полезные изменения, добавляет она. Сокращение потребления мяса и сокращение пищевых отходов - два варианта. Другой ведет дискуссии об устойчивом управлении азотом.
«Когда мы покупаем стиральную машину или автомобиль, мы можем выбрать более экономичный и энергоэффективный продукт по рейтингу воды и энергии», - говорит Лян. «Однако, несмотря на растущее признание важности азота в устойчивом производстве и потреблении продуктов питания, мы не придерживаемся аналогичной идеи в отношении продуктов, которые мы едим».