Для спасения Земли необходимо решить проблему более эффективного использования азота на более голодной планете

Глобальное население, по прогнозам, увеличится на 2–3 миллиарда человек к 2050 году, что вызывает серьезную озабоченность в отношении устойчивого развития, биоразнообразия и продовольственной безопасности. Сегодня более половины населения мира питается продуктами, выращенными с использованием удобрений, содержащих синтетический азот, необходимый для получения высоких урожаев. Избыток азота, не усвоенный растениями, остается в почве, воде и воздухе, приводя к значительным выбросам закиси азота (N₂O) — мощного парникового газа, разрушающего озоновый слой, — и другим формам загрязнения азотом, включая эвтрофикацию озер и рек и загрязнение питьевой воды.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, международная команда ученых под руководством Принстонского университета проанализировала данные за 50 лет по 113 странам и предложила региональные цели по эффективности использования азота — показателю, измеряющему долю азота, усвоенного растением, по сравнению с потерянным в окружающую среду. В настоящее время глобальная средняя эффективность составляет около 0,4 (40% азота попадает в урожай, 60% теряется). Чтобы снизить воздействие на окружающую среду к 2050 году, исследователи призывают повысить среднемировой показатель до 0,7 (потери 30%).

Исследование показывает, что на использование азотных удобрений фермерами сильно влияют рыночные сигналы (цены на удобрения и урожай) и государственные субсидии. Например, в США и Западной Европе внедрение технологий (стратегическое орошение, медленнодействующие удобрения) и политик (например, Нитратная директива ЕС) позволило повысить эффективность. В то же время в Китае и Индии чрезмерные субсидии на удобрения (до $18 млрд в год в Китае в 2010 г.) привели к их перерасходу и снижению эффективности до одного из самых низких в мире уровней. В странах Африки к югу от Сахары, таких как Малави, проблема обратная — низкая доступность удобрений ограничивает урожайность, и здесь субсидии могли бы помочь увеличить производство продовольствия без значительного ущерба для окружающей среды.

«То, как мы будем кормить планету, повлияет на климат, качество воздуха и воды и биоразнообразие. Критически важно делать это максимально эффективно, иначе нас ждут серьезные нежелательные экологические последствия», — сказала соавтор исследования Дениз Маузералл из Принстонского университета. Авторы подчеркивают, что достижение предложенных целей, которые могут быть интегрированы в Цели устойчивого развития ООН, требует не только технологий, но и понимания социоэкономики принятия решений фермерами, а также международного сотрудничества в области обмена знаниями и технологиями.