利用全球1500多个田间实验数据、以及IMAGE、MAgPIE、CHANS和GAINS等模型和计量经济分析等多学科交叉研究手段，浙江大学社科基础平台政策仿真实验室谷保静教授团队与国内外合作者系统研究了全球农田污染减排的可行策略，并建立了与之对应的污染治理信用系统，推动农业污染减排措施的落地实施。相关成果以“经济有效地治理全球农田氮素污染”(Cost-effective mitigation of nitrogen pollution from global croplands)为题，于2023年1月5日发表在《自然》(Nature)上。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-022-05481-8

    全球每年农田肥料投入量超过2亿吨，但是由于利用效率不足50%，导致一半以上肥料流失到环境中，这不仅导致经济损失，也会带来严重的环境和健康效应。提高肥料利用效率，在保障粮食产量的前提下控制农业污染，一直是全球农业管理的重要任务之一。相对与工业和生活污染的点源排放，农业污染属于面源排放，同时涉及到全球上亿个农户，治理难度大，污染治理措施落地实施极其困难，是典型的“公地悲剧”问题。为此，我们需要知道全球是否有农业管理措施可以控制污染，这些措施的减排潜力和实施成本是多少，减排后的收益是多少，农民是否有激励机制来实施这些减排？回答上述问题对破解农业污染治理的“公地悲剧”问题具有重要意义。

    通过整合全球田间实验结果和多模型政策仿真模拟，筛选出了11项关键减排措施，可以减少农田30-70%的肥料流失，提高10-30%的作物产量和10-80%的肥料利用效率。这些变化可以为粮食供应、人类健康、生态系统和气候带来4760亿美元的社会收益，而净减排成本只有190亿美元(图1)，其中150亿美元的肥料成本节约可以抵消44%的总减排成本。同时，需要建立农业信用系统，从社会收益中拿出一部分对农民的减排成本进行补贴，补贴金额除了需要含盖农民的减排成本外，还需要有足够的激励金去奖励农民的绿色生产行为，以保障社会的粮食安全、环境和健康收益可以真正实现。

    该工作对实现联合国环境规划署将全球污染减半的目标具有重要意义，为全球农业污染治理提供了可行的路径，为相关政策制定提供了重要的科学依据。

图1、全球农田污染减排的成本收益分析

作者简介：

    谷保静，浙江大学长聘教授，浙江省杰出青年基金、国家优秀青年基金获得者。主要从事资源与环境管理领域的交叉研究，在大尺度氮循环模型构建、资源环境效应评估、成本收益分析及其管理调控等方面取得了一些研究成果。在国内外期刊上发表论文100余篇，其中SCI/SSCI收录90余篇，包括第一/通讯作者在Science、Nature、PNAS、Nature Sustainability、Nature Communications、Nature Food等期刊上发表论文10余篇。担任国际氮素协会(INI)东亚中心副主任，国际氮素管理系统(INMS)课题组长，Earth's Future, The Innovation 和 Environmental Science and Pollution Research编辑，Agriculture, Ecosystems & Environment 客座编辑。个人主页：https://person.zju.edu.cn/bjgu