未来人类能否在为自己提供足够粮食的同时又拥有良好的自然环境？对于这个问题，美国明尼苏达大学和加拿大麦吉尔大学合作研究小组的科学家通过研究认为，如果人们能采取聪明的应对方式，那么得到的是肯定而非否定的答案。

有研究显示，由于全球人口的增长和生活质量的提高，至2050年时，世界粮食的总需求量将是现在的2倍。为满足人类对粮食的需求，人们通常认为农业增产将以环境负担加重为代价。然而，根据对从全球获得的农业数据进行分析，研究小组在新出版的《自然》杂志上发表文章表示，如果能更加合理地使用肥料和水，那么人们不仅能够提高全球农作物的产量，而且能够减少农业对环境造成的副作用。

好收成和好环境可兼得

文章主要作者、明尼苏达大学环境所研究人员纳撒尼尔·米勒说，人们常认为粮食和环境两个目标是不相容的，要么收获更多的粮食，要么拥有更好的环境，两者不可兼得。他表示，事实上，他们的研究结果显示，情况并非绝对是这样。米勒同时还是明尼苏达大学粮食、农业和自然资源科学学院的博士生。

为全面了解需要多少水和肥料才能让产量不理想的农地实现其粮食生产的潜能，米勒和小组其他研究人员分析和研究了17种主要粮食作物的管理和产量数据。同时，他们还研究了那些减少肥料使用而又不明显减少粮食生产的地区。

米勒他们获得了多个发现。首先，他们发现，多数作物的产量可以提高45%至70%，最有可能提高产量的地区是东欧、撒哈拉以南非洲、东亚和南亚。

其次，他们了解到，根据不同的地区和作物，不同投入能够成为产量的限制因素。例如，肥料明显地限制了东欧和西非玉米的产量，也限制了东欧小麦的产量。同时，肥料和水限制了东南亚水稻的产量。

其三，在世界范围内，可以减少28%氮肥和38%磷肥的用量，而与此同时不会明显地影响玉米、小麦和水稻的产量。中国是过多使用肥料的热点地区，美国、西欧和印度等其他地区也有改善和提高的空间。

其四，他们发现，如果能合理地重新分配肥料的投入，那么人们仅需要增加9%的氮肥和34%钾肥，同时减少2%的磷肥，就能够让全球粮食生产效率不理想的农地实现其75%的生产潜力。

不同农地“收成差距”可缩小

研究人员谨慎地表示，他们完成的分析属于粗线条，包括土壤特性、有机肥的使用、经济发展、地缘政治、水源状况和气候变化等许多其他因素能够影响作物产量和减少环境副作用。然而，研究提出的人们能够缩小产量不佳农地与正常产量农地之间“收成差”的观点所释放出的强烈信息给研究人员以极大的鼓励，这为可持续性地促进粮食安全带来了广阔的前景。

米勒表示，研究结果显示，人们的确可能从缩小“收成差”中获得巨大的收益。同时，将这些努力同对现有农地管理的改善相结合，则有潜力减少农业对环境的影响。他还说，研究结果也帮助他们明白了未来努力的方向和途径。现在已完成的工作应该是一种极大的激励和动力源，它让人们在2050年尽力满足全球超过90亿人口的粮食需求的同时，保护地球不可缺少的生命支持体系。