氮对农业部门至关重要。每年，超过1亿吨的氮以化肥的形式被用于农作物，以确保生产足够的粮食来养活不断扩大的全球人口。由于部分添加的氮没有被植物吸收，不可避免的会有氮过剩，导致径流到地表水，这反过来又会导致生物多样性的丧失和藻华。

    限制过量氮的环境目标需要大规模部署专门的减少氮的战略，以避免粮食不安全风险的大幅增加。如果不采取这些措施，人们可获得的膳食能量将大大减少，从而导致粮食价格上涨和营养不良人数增加。

    为了解决这一问题并改善人类和生态系统的健康，许多区域和国家提出或实施了限制氮污染的措施。然而，人们对粮食安全(需要使用氮)和环境目标(需要减少氮的使用)之间的权衡仍然缺乏充分的了解。

    来自荷兰瓦赫宁根大学国际应用系统分析研究所(IIASA)、中国浙江大学和日本立命馆大学的研究人员，发表在《自然食品》(Nature food)杂志上的一项新研究探讨了目前与氮有关的缓解方案可能对协调区域粮食安全和氮的环境目标产生的影响。他们得出了全球37个地区的区域氮过剩边界，并表明目前的氮输入在其中14个地区跨越了这些边界，包括高氮输入地区，如中国、印度和西欧。然后，他们评估了区域粮食安全与当前管理下达到氮边界之间的权衡。此外，他们还确定了缓解措施的影响，以协调区域粮食生产和氮环境目标之间的紧张关系。

     我们的研究结果表明，促进制定一套全面的氮减排方案的政策将允许遵守所提议的氮可持续性边界，而不会恶化世界各地的粮食安全。事实上，即使在考虑到区域氮过剩边界的情况下，饥饿问题也可以得到显著缓解，从2010年到2050年，将有5.9亿人面临饥饿风险。这项研究的第一作者、IIASA生物多样性和自然资源项目综合生物圈未来研究小组的客座研究员金凤解释说，除了氮污染的影响，这些政策还可能带来其他环境和经济方面的共同利益。

     研究人员考虑了几种策略，包括在农艺实践中提高氮的利用效率，改善粪便回收和污水管理，减少收获损失和食物浪费，以及鼓励饮食远离动物产品。

    在这些策略中，提高氮的利用效率是最有效的策略，以减少营养不良，同时尊重确定的氮边界。然而，鉴于这一挑战的规模，需要同时执行促进和鼓励在供应和需求方面采取多种减少氮污染办法的政策，以处理氮污染。

   食品供应之间的平衡和地区氮盈余边界也可以改善通过促进出口农产品国际贸易区域不超过其氮边界地区需要减少他们的氮输入为了解决氮盈余,常补充道。然而，如果在东亚、中东、北非或南亚等中等收入发展中地区减少氮过剩的努力是基于减少国内供应，而不是提高氮的利用效率，这可能会对撒哈拉以南非洲和东南亚等最不发达地区的粮食安全产生严重的溢出效应。他总结说，这还可能加剧其他环境挑战，比如拉丁美洲的森林砍伐。

参考文献：

译自  Chang, J., Havlík, P., Leclère, D., de Vries, W., Valin, H., Deppermann, A., Hasegawa, T., Obersteiner, M. (2021). Reconciling regional nitrogen boundaries with global food security. Nature Food DOI: 10.1038/s43016-021-00366-x