科學家周三警告說，通過輪作、優化使用和其他措施更好地管理富氮肥料可以產生巨大的環境和健康效益，但同時必須提高糧食產量。
一支國際研究團隊在《自然》雜誌上表示，減少全球農田的氮污染是一項「巨大挑戰」，概述了十餘項迫切需要的改革。
化肥的大量使用推動了上個世紀人口的四倍增長，並且對於到 2050 年養活 100 億人至關重要。
但是，曾經被稱為綠色革命的豐收卻付出了可怕的代價。
如今，化肥中一半以上的氮滲入空氣和水中，導致致命污染、土壤酸化、氣候變化、臭氧層耗竭和生物多樣性喪失。
「鑒於活性氮對健康、氣候和環境的多重影響，必須減少空氣和水等所有介質中的活性氮，」主要作者、浙江大學教授谷保靜教授告訴法新社。
世界自然充滿氮氣，這對地球上所有生命的生存至關重要，尤其是植物。
地球大氣層中近 80% 是氮氣，儘管氣態形式 (N2) 對大多數生物體幾乎沒有直接利用。
當生活在植物或土壤中的微生物通過生物固氮過程將其轉化為氨時，它就可供植物使用。
這個過程每年將大約2億噸氮排放到土壤和海洋中。
各種形式的元素最終會在細菌的幫助下轉化並回到大氣中，特別是在濕地中。
但根據這項研究，這種自然的「氮循環」因每年使用約 1.2 億噸化肥而嚴重失衡。
實際上，只有不到一半被植物吸收，其餘的則滲入環境並引起一系列問題。
由谷領導的團隊分析了來自世界各地農田的 1500 多處實地觀察結果，並確定了 11 項減少氮素流失同時仍能提高作物產量的關鍵措施。
其中一種方法是作物輪作，在同一塊土地上種植多種作物，優化土壤中養分的流動。
- 收益大於成本 -
他們發現，減少農業氮污染的效益比約 340 億美元的實施成本高出約 25 倍。
對於中國和印度——這兩個國家廣泛而密集地使用化肥使它們成為世界上最大的氮污染國——其成本將分別約為 5 美元和 30 億美元。
從源頭控制氮污染，減少空氣污染造成的過早死亡、減少對生態系統服務的破壞以及提高作物產量，起碼可避免近 5000 億美元的成本支出。
但擬議的措施可能會對應對氣候變化產生負面影響。
「基本上，氮管理對氣候變化的影響是中性的，或者由於生態系統中碳封存的減少而對氣候造成輕微破壞。」谷告訴法新社。
即使收益巨大，如果沒有強有力的政府政策支持，先進的氮管理也會產生許多小農無法承受的前期成本。
為了啟動這種良性循環，可以通過對食品消費者或使用農業生產商業食品的企業徵稅，或者對污染活動和產品徵稅來確保財政預算。