我国科学家发现粮食进口也会带来进口国环境污染

传统观点认为，由于粮食生产需要消耗土地资源、水资源，过量施用化肥和农药会导致环境污染，因此“粮食进口国是环境受益者”。然而，《美国科学院院刊》7日在线发表的中美科学家最新研究成果揭示，粮食进口也会带来进口国环境污染。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所的研究员孙晶、吴文斌和中国工程院院士唐华俊等，与美国国家科学院院士、斯坦福大学教授哈罗德•穆尼，密歇根州立大学教授刘建国合作，历时两年多研究得出了上述结论。

孙晶在接受《中国科学报》记者采访时说，他们首先进行了全球尺度的数据分析，涉及全球6大洲168项大豆和4种常见作物（小麦、玉米、水稻、蔬菜）的氮营养平衡研究。所谓氮营养平衡是指投入氮与作物吸收氮的差，正的氮营养平衡表明施用氮肥超过作物生长需要, 会污染环境；负的氮营养平衡虽然会影响作物产量但是没有显著的环境污染。

“我们选取从巴西、美国进口大豆数量前10的国家，计算这些国家由于大豆进口，带来本国大豆种植转变为小麦、玉米、水稻、蔬菜种植过程中的氮营养平衡变化。结果表明，全球主要大豆进口国因作物种植转换造成了巨大的氮污染。”孙晶解释到，大豆可以固氮，不需要或者仅需要少量的氮肥投入，因此大豆种植中过度施用氮肥的情况显著少于其他作物种植。

例如，数据分析表明，大豆每公顷氮营养平衡为-19千克/公顷，显著小于小麦氮营养平衡的27千克/公顷、玉米氮营养平衡的48千克/公顷、水稻氮营养平衡的60千克/公顷、蔬菜氮营养平衡的163千克/公顷。从大豆转换为其他作物后，施用氮肥往往超过作物需求量，多余的氮肥进入地表水、 地下水，或通过化学过程进入大气，最终造成氮污染。

吴文斌告诉《中国科学报》记者，从2010年到2014年，在从巴西、美国进口大豆的前10位国家中，有6个主要大豆进口国的大豆种植面积下降并转换成其他作物，带来农田氮营养平衡都由负变正。如中国从-32595吨变成91925吨，泰国从-1039 吨到 3221 吨。有3个国家的大豆种植面积增加，带来氮营养平衡由正转负，如墨西哥从玉米转换到大豆，其氮营养平衡由2503吨变为-900吨，韩国从水稻转换到大豆，其氮营养平衡从194 吨变为-61吨。

为了验证全球尺度的分析结果，唐华俊组织团队在我国大豆主产区黑龙江进行了案例研究。受进口大豆的影响，黑龙江大豆生产大规模减少，转换为玉米和水稻种植。研究发现，黑龙江由于大豆转换成其他作物导致了氮营养平衡增加或者从负变正。大豆田氮营养平衡增长最小，依然是负的，从-105公斤/公顷到-92 公斤/公顷；水稻田氮营养平衡增长最大，从32公斤/公顷到100公斤/公顷；玉米田氮营养平衡从负变正，从-23公斤/公顷到42公斤/公顷。

“除了氮污染，我们在黑龙江的案例分析中还计算了由此带来的水需求的变化，结果表明大豆转换成玉米和水稻后需要更多的水，这也会增加了更多的水资源负担。”唐华俊说。

该研究表明，有必要对国际贸易中进口其他商品货物带来的环境影响进行分析。“这是因为不同种类商品货物的环境影响是不同的。”孙晶介绍，国际粮食贸易中除大豆之外，进口其他作物也会导致进口国类似的作物种植转换。如由于从美国进口玉米，墨西哥和南美多国已经从玉米种植转换成蔬菜种植，从而给他们带来大量的氮污染。

同时，在国际贸易谈判和相关政策制定中，关于进口国环境问题的研究具有重要价值。由大豆进口带来的环境问题是一个国际问题，联合国粮农组织等应当帮助中国和其他国家的农民，如通过技术和资金支持来增强大豆和其他作物种植的技术，从而达到提高产量并减少污染的目的。

“我们的研究弥补了传统观点的不足，发现了进口国中隐藏的环境问题，并强调了对国际贸易中系统分析的重要性，可为我国与美国、巴西等国家进行诸如大豆粮食贸易谈判时，阐述粮食进口的环境污染风险提供重要科学依据，从而争取到更多舆论支持。”吴文斌说。