科技日报实习记者 张佳欣

　　在过去一年里，在极端天气、交通中断以及俄乌冲突的影响下，世界各地的化肥价格不断刷新纪录。正在应对西方制裁的俄罗斯供应了大量用于生产化肥的关键化学品以及用于生产氨的天然气，而氨是氮肥的主要成分。

　　这场冲突让许多国家意识到他们在化肥方面对俄罗斯的依赖。对此，美国政府的对策是投资于创新的国产化肥，但这些投资的回报还需要时间。飞涨的价格促使农民调整他们的种植策略，也进一步激发了人们对传统化肥替代品的兴趣。

　　过度、低效使用化肥造成环境破坏

　　长期以来，环保人士一直呼吁使用传统化肥的替代品，因为生产传统化肥是能源密集型的，将导致大量二氧化碳排放。此外，当氨肥进入环境中时，它们会刺激一氧化二氮的产生，这是一种威力甚大的温室气体。

　　为减少温室气体的排放，一个相对直接的措施是减少合成化肥的使用量。

　　化肥的过度使用是个巨大的问题。据估计，在全球范围内，农作物实际只吸收了35%的氮和56%的磷，其余的流入了环境中。总体而言，向农田添加的化肥远远超过了需求，不仅增加了成本，也对环境造成破坏。

　　美国克莱姆森大学的营养管理专家布平德·法马哈表示，过度使用化肥是农业领域的一个巨大挑战。

　　斯里兰卡想出了一个彻底的解决方案：该国政府在2021年4月突然禁用化肥。

　　然而，这项禁令的影响是灾难性的：农作物减产，曾经依赖化肥的农民突然开始争先恐后地寻找有机替代品，他们几乎没有时间作准备。很少有斯里兰卡农民习惯使用有机肥料，而这种有机肥料也供不应求。

　　虽然禁令在2021年11月放松，但斯里兰卡的农业和经济仍遭受冲击。

　　农民采取多种技术减少化肥用量

　　更慎重的方法是采取可以减少化肥用量的技术。例如，土壤光谱学技术利用红外线快速测定土壤样本的养分和pH值，可以使施肥更有针对性。此外，更精确的应用，如微量化肥，可以减少化肥的使用量，缓释化肥也是同理。

　　另一种减少化肥使用的方法是采用提高土壤质量的耕作方法，如保护性耕作、轮作等。

　　保护性耕作是指在种植下一季作物之前和之后，将前一年的作物残茬(如玉米秆或麦茬)留在田间，以减少水土流失和径流。这种方法尽可能减少对土壤的干扰，使用黑麦草等覆盖作物可以提高肥力，同时减少了农业对气候的影响。

　　轮作也有助于土壤健康。美国第三代农民瑞切尔·夏普说，她的农场里在试图规划作物的轮作，让计划种植的作物能利用前一种作物的养分。

　　人们对有机肥料的兴趣重新燃起

　　肯尼亚世界农用林业中心(ICRAF)土壤系统科学家雷·安·维诺维茨基说，农家庭院的粪便有很多好处：为植物提供养分、改善土壤结构、增加土壤的保水能力。

　　“我们的研究还表明，堆肥等农家肥可以提高合成肥料的有效性。”维诺维茨基说，在肯尼亚东部，这可能是一个实际的解决方案，因为大多数农民在宅基地附近至少有一头奶牛。

　　虽然粪肥可以成为有效的土壤补充剂，但斯里兰卡佩拉德尼亚大学土壤科学系主任萨满·达玛凯尔希博士质疑粪肥能否完全取代氮基化肥，因为它们的关键营养物质水平较低。

　　目前，世界很难摆脱对高产化肥的依赖，特别是要生产足够的动物饲料来满足全球对肉类日益增长的需求。此外，有机肥料的供应也是问题。夏普说，鸡粪是一种有效的肥料，但今年很难采购。在有售的地方，价格比去年约翻了两番。

　　另一种有益的生物是藻类。几个世纪以来，藻类一直被用来提高农作物的产量。西班牙海洋生物科技公司Ficosterra正寻求为传统农业提供新的生态解决方案，将活性成分从海洋转移到因过度开发而枯竭的土壤。

　　该公司的口号是“将藻类重新用于农业”。据其官网介绍，该公司在位于西班牙和墨西哥工厂中生产的藻类化肥通过了生态认证，可以使土壤再生、促进作物生长、提高生产力并增强植物对环境压力的抵抗等。

　　Ficosterra公司还从一种名为巨藻的海藻中提取营养物质，将其作为肥料出售，这种海藻生长在美国太平洋海岸的茂密森林中。

　　达玛凯尔希博士看到了有机废物巨大的潜力，例如发酵的鱼类废物。不过，挑战在于开发以经济高效的方式提取营养素的技术。

　　当前化肥价格飞涨，危机存在的同时也有积极的一面，即人们对生态友好且可广泛获得的化肥兴趣飙升。“这种稀缺性将会带来巨大的研究热潮。”达玛凯尔希博士预测。