研究分析了未来小麦种植对氮的需求小麦越多肥料就越多

在最近发表在《自然植物》杂志上的一篇文章中，作者利用模拟实验表明，未来几年小麦种植中的氮肥施用量必须增加四倍，才能充分发挥小麦品种的产量潜力，养活不断增长的世界人口。然而，这种增加的氮肥用量将对农业景观的生态系统产生负面影响。莱布尼茨农业景观研究中心(ZALF)的研究人员参与了这项研究。

该研究的作者提倡制定策略来提高小麦作物对氮的吸收。在小麦中，施用的肥料只有48%被作物吸收。其余大部分氮肥渗入土壤或排放到空气中。过量的氮肥污染了水质，导致大量温室气体排放，是生物多样性丧失的主要驱动因素。

在本研究中，模拟模型用于最高产小麦品种，以模拟潜在产量增长和相关的氮需求。不同的气候变化情景被应用于世界主要小麦种植区。这项研究由FrankEwert教授和HeidiWebber教授共同撰写。其他ZALF科学家为这项研究贡献了模型和计算。其中包括Kurt-ChristianKersebaum教授、ClaasNendel教授、AmitKumarSrivastava博士和TommasoStella博士。

小麦的氮吸收需要改进

“我们的研究结果表明，我们需要主要关注确保土壤中的氮可供植物利用，并能被植物有效吸收。这对小麦的产量潜力以及环境都有重大影响。鉴于过量氮对气候和环境的负面影响，我们不能再增加施肥量，而必须考虑替代方案，”ZALF科学主任、研究报告合著者FrankEwert教授说。

作者讨论的解决方案之一是培育能够更好地吸收和利用氮的小麦品种。还需要其他耕作方法，例如将小麦与豆科植物结合起来，豆科植物可以在根瘤细菌的帮助下从空气中产生氮。然而，这些解决方案中的任何一个都不能单独实现小麦生产的必要集约化。需要的是农艺、遗传和社会经济因素的合理整合。

小麦是世界上最重要的农作物。随着世界人口增长和经济增长，对小麦的需求也将增加。同时，世界可耕地有限。此外，如果农业要继续养活世界，就必须减少其对气候和环境的负面影响。气候变化加剧了这些挑战。可持续的解决方案需要考虑整个农业食品系统。