Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Fremme af en bæredygtig anvendelse af fosfor

Kredit:CC0 Public Domain

Fosfor er afgørende for fødevaresikkerheden, økosystemets funktion, og menneskelige aktiviteter. Urbanisering og kostændringer, og især industriel anvendelse af P til produktion af kemisk gødning har ført til en faldende tendens, især i de seneste årtier. En undersøgelse offentliggjort i Natur mad giver nogle forslag til, hvordan man løser dette kritiske problem, samtidig med at fødevaresikkerheden beskyttes.

Cirka 90% af den globale efterspørgsel efter fosfat er til fødevareproduktion. Adgang til P sættes under pres af befolkningstilvækst, begrænset P genbrug og genbrug, og begrænsede P -mineressourcer. Ud over adgang, netværksmodstandsdygtigheden ved P -cykling (det vil sige en systemattribut, der sikrer kontinuerlig adgang til P inden for netværket og er kritisk for bæredygtig P-styring) er sårbar over for social-miljømæssige chok og forstyrrelser. For at udrydde sult og opnå fødevaresikkerhed, det er vigtigt at bedre forstå det metaboliske netværk af P -strømme.

En undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort d Natur mad evaluerer udviklingen i modstandsdygtigheden af ​​P-cykelnetværket i Kina i løbet af fire århundreder (1600-2012), samt dens underliggende determinanter. "Vores resultater viser, at i de seneste årtier, netværksmodstandsdygtigheden for P -cykling i Kina er faldet, "siger Ali Kharrazi, CMCC -forsker ved Division of Economic Analysis of Climate Impacts and Policy. Dr. Kharrazi er Marie Curie-forsker ved Ca 'Foscari University og CMCC Foundation Euro-Mediterranean Center on Climate Change i Venedig, Italien; hans forskning fokuserer på at undersøge modstandsdygtigheden af ​​fødevarehandelsnetværk under klimaændringer.

Han siger, "De vigtigste faktorer, der ligger til grund for denne tendens, er væksten i efterspørgslen efter fødevarer og ændringerne i fødevarestrukturen fra en beskeden, mest vegetarisk kost til en mere kompleks kost (det vil sige mere animalsk mad med et højere P-indhold). Det skyldes, at efter år 2000, urbaniseringen accelererede i Kina og højere levestandard blev vedtaget. Skulle denne tendens fortsætte, Kinas fødevaresikkerhed vil i stigende grad blive sårbar over for P-tilgængelighed under socio-miljømæssige chok og forstyrrelser i dets P-cykelnetværk. I øvrigt, P -faldende tendens observeret i Kina, det er bestemt en global trend. "

Modstandsdygtigheden i P -cykelnetværket påvirkes af menneskelig madbehov/gødning P -andel:for at imødekomme dette behov, husdyrhold og akvakultursektorer udvidede deres produktion, efterfølgende øget efterspørgsel efter landbrugsprodukter som korn og bønner og P -gødningsbrug i dyrkningssektoren.

Så, hvordan kan fødevaresystemer tilfredsstille den stigende efterspørgsel efter fødevarer og garantere en bæredygtig udvikling? Forfatterne forsøgte at give nogle forslag til at øge P -cyklens netværks modstandsdygtighed og samtidig sikre fødevaresikkerhed.

Det første forslag er at reducere madtab og madspild. Den anden, at forbedre farm-to-fork-effektiviteten (dvs. P produktivitet) i fødevareforsyningskæder. Mulige foranstaltninger i denne avenue omfatter fastsættelse af vejledningsgrænser og standarder for P -gødningsbrug, fremme avancerede teknologier til at reducere fødevaretab under fødevareforarbejdning, og reducere madspild gennem uddannelses- og offentlighedens oplysningskampagner.

Det tredje forslag er at reducere brug af gødning. En potentiel foranstaltning til at opnå dette er at udvikle teknologier til at øge effektiviteten af ​​gødningsbrug.

Tilgange til at øge effektiviteten af ​​brug af gødning fra højteknologiske løsninger (f.eks. præcisionslandbrug som hydroponik) til økologisk landbrugsteknik, der har til formål at optimere jordforholdene for at øge jordens tilgængelighed. Andre tilgange fokuserer på tilføjelse af mikrobielle podestoffer for at øge jordens tilgængelighed. En hindring for at sprede disse tilgange er, at fattigste lande i verden muligvis ikke er i stand til at vedtage disse muligheder, fordi de ikke har den nødvendige knowhow.

Et alternativ til at reducere andelen af ​​mineral P -gødningsbrug er at øge P -genanvendelsesgraden:der er masser af andre foranstaltninger til at genvinde og genbruge P, såsom at pløje afgrøderester tilbage i jorden; kompostering af madaffald; og P genvinding fra spildevandsslam, stålfremstillede slagger og spildevand.

"P geografisk distribution og tilgængelighed er meget begrænset, "Forklarer Kharrazi." Det er, faktisk, placeret i få lande, såsom Marokko, Australien og Kina; andre lande, og især europæiske lande, har ikke store P -lagre og importerer dette kemiske nøgleelement fra andre lande. Et andet problem er, at P ikke genanvendes tilstrækkeligt:​​Vi bruger en stigende mængde gødning i landbrugssektoren, men alle data indikerer, at det nuværende P-cykelnetværk faktisk er en envejsrejse, hvor størstedelen af ​​P deponeres direkte i jorden eller udledes i fast affald og vandområder, forårsager kritiske miljøproblemer såsom algeopblomstring og eutrofiering. Vi bør ikke kun stole på P -klipper for at opretholde den høje effektivitet af P -cykling, men også forbedre netværksmodstandsdygtigheden gennem P -genbrug og P -produktivitetsforbedring i fødevareforsyningskæder. I vores undersøgelse, vi foreslog nogle ideer til at løse dette velkendte, kritisk problemstilling. "