肥料：課題と解決策

20世紀初頭、ドイツの化学者フリッツ・ハーバーとカール・ボッシュは、空気中の窒素を水素と融合させる方法を開発しました。これは、XNUMX世紀における偉大な科学的進歩の一つとなるでしょう。

この 2 つの要素を組み合わせると、合成肥料の主要成分である液体アンモニアが生成され、前例のない農業の拡大を促進し、急速に成長する世界の食糧供給に貢献します。

しかし、マイナス面もありました。過去100年間で、水、土壌、大気中の人為的な窒素化合物の量は 倍増した この増加は主に合成肥料の広範な使用によって引き起こされました。

窒素は地球上の生命にとって不可欠ですが、過剰になると危険な汚染物質となり、水域、植物、動物、そして人間を汚染するだけでなく、強力な温室効果ガスである亜酸化窒素の排出を通じて気候変動を引き起こします。一般の人々にはあまり知られていませんが、専門家は過剰な窒素の洪水を、現代人類が直面する最も深刻な汚染の脅威の一つと呼んでいます。

チャレンジ

19世紀初頭、環境中には人為的に生成された窒素化合物はほとんど存在しませんでした。しかし、ハーバー・ボッシュの画期的な発見の後、化学反応を起こしやすい窒素を生成する化学肥料の大量使用や、軍需品の製造、化石燃料の燃焼といった人間活動によって、窒素化合物の濃度は急上昇し始めました。

国連が支援する生物多様性及び生態系サービスに関する政府間科学政策プラットフォーム（IPBES）によると、合成肥料を散布した農場からの栄養塩流出は、陸上生態系に悪影響を及ぼしている。しかし、淡水と海洋の生息地は最も大きな打撃を受けており、エリー湖のような藻類の大量発生が繰り返し発生している。 「デッドゾーン」 メキシコ湾と同様に水生生物はほとんどいないと書かれている。

人間の健康も危険にさらされています。農業から排出されるアンモニアは、自動車の排気ガスによる汚染と混ざり合い、大気中に危険な微粒子を発生させ、COVID-19を含む呼吸器疾患を悪化させる可能性があります。 研究 大気汚染によりCOVID-19関連の死亡率が15%上昇する可能性があると推定している。

窒素汚染の波を食い止めるため、ますます多くの政府、企業、そして国連環境計画（UNEP）を含む国際機関が科学者と協力して、人間による窒素の使用に関連するリスクをより深く理解し、意識を高める取り組みを行っている。

そのため、ほぼ1年前に国連加盟国は 持続可能な窒素管理に関するコロンボ宣言は、2030年までにあらゆる発生源からの窒素廃棄物を半減させるという野心を掲げています。

UNEPは最近、世界的な「窒素廃棄物半減」キャンペーンを立ち上げ、窒素利用効率の向上が気候、自然、健康の目標をサポートするだけでなく、 世界中で年間100億ドルを節約 （世界の合成肥料販売額の半分に基づく推定）。

ソリューション：

世界的に見ると、合成肥料は世界の食料生産の大部分を支えており、特に発展途上国ではその重要性が増しています。専門家によると、合成肥料からの脱却は容易ではありません。しかしながら、より持続可能な食料生産方法を確立するための取り組みは数多く行われています。

最近の研究 英国を拠点とする慈善団体であり有機農業の提唱者である土壌協会からの報告書は、世界の温室効果ガス計算において亜酸化窒素の排出にもっと注意を払うよう求め、気候、自然、健康問題として窒素過剰に取り組むためのより統合的な取り組み、そして農場レベルでの窒素管理改善へのインセンティブを求めている。

しかし、持続可能な栄養管理の例は有機農法だけではありません。 農業生態学的アプローチ保全農業、低投入農業、最小耕起農業などはすべて「自然に優しい」再生型農業として認識されています。

農場から食卓まで、 窒素の80％は無駄になり、環境に失われている英国の生態学・水文学センターの研究によると、土壌の肥沃度を回復させるプロセスの一環として、合成窒素を代替するためには、動物の糞尿をより効率的に利用し、空気中の窒素を生物学的に有用な形に変換するマメ科植物などの窒素固定作物を輪作でより多く利用することが不可欠となる。

窒素固定植物とは何ですか？

窒素固定植物は、根の中に窒素（N₂）を大気から除去します。これにより、窒素₂ アンモニア（NH₃植物は、この酵素（リボフラビン）を使ってタンパク質、アミノ酸、DNAを合成することができます。この驚くべき技を使えるのは、マメ科植物（マメ科）や浮草の一種アゾラなど、ごく限られた植物だけです。肥料の入手が限られている地域では、これらの植物は合成窒素肥料の使用を避ける農業システムにおいて非常に重要になります。

誰もが家畜の糞尿をより有効活用すべきだという点では意見が一致していると、この研究の筆頭著者であるマーク・サットン氏は述べている。「簡単な対策としては、糞尿タンクに蓋をすることでアンモニアが空気中に放出されるのを防ぐことができます。もし糞尿の臭いがするなら、それは大気中に無駄に放出していることを意味します」と彼は言う。

「窒素削減農法の実現には、財政的インセンティブと政治的な支持が必要になるでしょう」と、UNEP生態系部門長のスーザン・ガードナー氏は述べている。「しかし、肝心なのは、あらゆる発生源、特に窒素流入の最も大きな要因の一つである合成肥料から環境に放出される反応性窒素の量を大幅に削減する必要があるということです。」

「窒素の持続可能な利用は、経済、人間の健康、そして環境の3つのメリットをもたらします」と彼女は付け加えた。

国際窒素管理システム（INMS）は、UNEPと国際窒素イニシアティブ（INI）の共同活動として設立された、国際的な窒素政策策定のための地球規模の科学支援システムです。地球環境ファシリティ（GEF）からの資金援助と、「INMSに向けて」（80～2016年）プロジェクトを通じて約2022のプロジェクトパートナーからの支援を受けています。INMSは、窒素問題に関連する複数のプログラムや政府間条約に横断的な貢献を果たしています。

www.unenvironment.org 肥料の課題と解決策