众所周知，农业是导致气候变化的温室气体的巨大来源。从牛肉生产中的甲烷到合成肥料，要使我们的粮食系统对气候友好，还有很多工作要做。
粪肥和合成肥料每年排放的碳相当于26亿吨——按重量计算足以装满26000艘航空母舰。这比全球航运业和航空业的总和还要多。
有机肥料包括粪便、堆肥或骨粉，来源于动物或植物。合成肥料通常只含有从土壤中流失的少量营养物质，需要经过制造过程，即使其中许多来自天然矿床。
但是产出了多少，还没有量化。
剑桥大学工程系的环境工程师André卡布雷拉·塞伦霍在一份声明中说:“令人难以置信的是，我们实际上不知道我们在全球生产了多少化学物质，它们最终在哪里，在哪里以及如何积累，产生了多少排放，产生了多少废物。”
虽然减少化肥的碳排放量是必要的，但必须以不危及全球粮食安全的方式进行。此前的研究估计，全球48%的人口食用使用合成肥料种植的作物，到2050年，世界人口预计将达到98亿。
研究人员首次计算并量化了化肥的整个生命周期，他们2月9日发表在该杂志上的研究结果发现，到2050年，化肥的碳排放量可以减少80%。
该研究的作者之一Serrenho和合著者高云虎(Yunhu Gao)开展了一个项目，准确测量这些肥料对碳循环的全面影响。
Serrenho说:“为了减少排放，我们必须确定并优先考虑我们可以采取的任何干预措施，使化肥对环境的危害更小。”“但如果我们要这么做，我们首先需要对这些产品的整个生命周期有一个清晰的了解。这听起来很明显，但实际上我们对这些事情知之甚少。”
研究小组查看了2019年的数据，并绘制了世界9个地区粪便和合成肥料的全球流量及其整个生命周期的排放量。他们发现，三分之二的化肥排放发生在使用过程中，而不是在生产过程中。
Serrenho说:“令人惊讶的是，这是排放的主要来源。”“但只有在量化了生命周期每个阶段的所有排放量之后，我们才能开始寻找不同的减缓方法，在不损失生产力的情况下减少排放。”
作者发现，在生产阶段最有效的缓解策略是该行业将加热和制氢过程脱碳。这种肥料还可以与硝化抑制剂混合，这种化学物质可以防止细菌形成一氧化二氮。不利的一面是，这些化学品可能会增加化肥的成本。
Serrenho说:“如果我们要提高化肥的价格，那么就需要对农民和化肥公司进行某种经济激励。”“农业是一个非常艰难的行业，农民目前没有因为生产更低的排放而得到奖励。”
全面减少化肥使用量将是减少与之相关的排放的最有效方法。该研究评估的一些方法包括在肥料生产过程中使用水电解法，以防止甲烷的形成，以及在肥料中使用氮抑制剂。
Serrenho说:“我们在化肥的使用上效率非常低。“我们使用的远远超过我们的需求，这在经济上是低效的，这是由农业实践造成的。如果我们更有效地使用化肥，我们需要的肥料就会大大减少，这将在不影响作物产量的情况下减少排放。”
虽然Serrenho说“没有完美的解决方案”，但像这样的研究对于重新思考如何生产食物以及最有效地实施变革的经济激励至关重要。
Serrenho说:“我们的工作让我们很好地了解了什么是技术上可行的，什么是重大的，以及干预在哪里是有意义的。”“重要的是，我们要针对最重要的问题进行干预，以便在减排方面取得快速而有意义的进展。”
