研究揭示全球无机磷肥的去向及其主要影响因素
研究揭示全球无机磷肥的去向及其主要影响因素
随着全球人口增长和物质需求的增加，磷肥的使用量持续攀升。然而，磷肥的低效利用不仅加剧了资源短缺，还引发了严重的环境问题。中国科学院华南植物园最新研究揭示了全球无机磷肥的去向及其影响因素，为农业可持续发展提供了重要参考。
磷是所有生物体生长发育和繁殖必需的重要矿质营养元素。随着人类对食品和木材等物质的需求持续增加，人类对无机磷肥料的需求也不断增加，全世界的磷肥年消耗量已从1961年的500万吨磷增至2020年的2500万吨磷，并可能在2050年增至2700万吨磷（约等于6000万吨磷肥）。
全球无机磷肥去向的平均估计。研究团队 供图
磷肥的生产原料主要为磷矿石（84~90%），而当前全球磷矿石的储量只够维持50至400年，因此人类对磷肥需求的增长面临着严重的资源短缺挑战。与此同时，磷肥的低效利用（利用率往往低于15%）导致了水体磷含量升高，引发水体富营养化，成为很多地区的主要环境问题。为了缓解磷资源的供需矛盾和由此引发的环境问题，迫切需要深入认识无机磷肥在陆地生态系统中的去向和主要影响因素。
为此，中国科学院华南植物园磷素研究方向建立了一个关于磷添加实验中磷肥去向的全球数据库，整理了磷肥在植物吸收、土壤滞留和淋溶流失方面的占比，纳入了1972年至2021年间发表的274篇论文中的987组观测数据。基于此数据库，量化分析了施用磷肥的去向，并运用MetaForest分析方法，综合分析了不同地点磷肥去向差异的影响因素。
影响无机磷肥去向因子的重要性排序。研究团队 供图
该研究发现，就全球平均水平而言，只有大约12.6%的无机磷肥被植物吸收利用，67.2%的无机磷肥滞留在土壤中，另有约4.4%的无机磷肥从生态系统中流失掉。而且，存留在土壤中的磷肥大部分以非活性无机磷形式存在。因子分析结果表明，过量施肥是导致植物磷肥利用率下降的主要原因，土壤pH和容重也是影响磷肥利用效率和磷肥去向的重要原因。这些研究结果增加对陆地生态系统磷循环过程的认识，对于农田磷肥管理具有重要指导意义。
这项研究是中国科学院华南植物园磷素研究方向在磷添加实验系列研究中的一个重要部分，其前期相关研究包括磷添加对植被生产力的影响等。