近日一項發表于《科學進展》的研究指出,限制二氧化氮這類氮氧化物的排放,將提高世界作物產量,其中,將二氧化氮排放量削減到目前排放水平的5%,可能使中國作物產量提高28%。
該研究作者之一、美國斯坦福大學的David Lobell說,氮氧化物從兩方面影響作物產量。一是,氮氧化物本身就是一種植物毒素,它會直接損害植物細胞;二是氮氧化物是損害植物的臭氧等其他污染物形成的關鍵要素。
為了量化這種強大的溫室氣體對農作物的影響,Lobell和同事分析了2018年至2020年間美國、中國、印度、西歐和南美農作物的衛星圖像。
此前的研究表明,衛星測量的作物綠色度與作物生長、產量密切相關,因此,他們對上述5個國家地區的作物衛星圖像的綠色程度進行了評級。然后,他們將這一評級與每個地區衛星數據中的二氧化氮水平進行了比較。
Lobell說,二氧化氮是一種很好的測量氮氧化物水平的指標。
利用這些數據,研究小組模擬了如果二氧化氮排放量減少到目前的5%,每個地區作物產量會發生什么變化。結果發現,上述排放的減少,可使中國冬季作物產量增加28%、夏季作物產量增加17%;西歐冬季和夏季作物產量分別增長近10%;印度冬季作物產量增長6%、夏季作物產量將增長8%。
研究小組發現,北美和南美的氮氧化物水平與作物產量之間的聯系最小。“一個原因是,雖然美洲城市污染物水平很高,但城市往往更遠離農業區。”Lobell說。
研究指出,降低氮氧化物污染水平的主要方法是改變全球能源和運輸系統。該研究為實施可持續氮管理行動提供了論據。