美国可能会在大约 40 年内耗尽自己的磷储备，而对进口的依赖已经给农业带来了风险。欧洲、拉丁美洲和东南亚国家高度依赖中国和摩洛哥的磷酸盐供应。科学家警告说：如果没有可靠的磷供应，就不可能维持目前的粮食生产水平。
该工作发表在《美国国家科学院院刊》上。
磷是植物所需的三大元素之一，另外两个元素是氮和钾。这就是所谓的NPK系统。用于化肥生产的大部分磷来自磷矿，经过开采、粉碎和化学处理。 2025 年，由于担心可能出现供应中断，美国将磷酸盐列入必需矿物清单。
阿肯色大学和北卡罗来纳州立大学的专家进行的一项新研究表明，所需磷的很大一部分已经积累在美国农业土壤和各种废物中。
研究人员分析了美国 3,142 个县的数据，包括可追溯到 1866 年的数据，并做出了到 2050 年的预测。他们估计，自 1866 年以来，大约有 145 太克（即 1.45 亿吨）磷以肥料的形式引入美国农田。截至 2023 年，约 52 太克仍为耕地，另有 47 太克为牧场。
同时，问题是磷肥的使用效率极低。磷很快就会与土壤结合，无法被植物根部利用。据科学家称，从化肥中获得的磷大约有80%没有被种植的作物吸收。其残留物会积聚在土壤中或倒入水库，造成水污染。
研究人员建议从目前的矿石开采、化肥生产、土壤输入和材料大量损失的线性模型转向磷返回农业的循环系统。
粪便、作物残渣、动物骨头、蛋壳、污水和污水污泥都可以作为回收磷的来源。根据科学家的计算，在所考虑的时期内，这些来源中积累的潜在可回收磷量几乎相当于引入田间磷量的 125%。
然而，没有通用的提取磷的方法。例如，牛粪含有大量水分，长距离运输在经济上并不有利。在畜牧场靠近农田的地区，加工效率会更高。
科学家们看到了在阿肯色州创建这样一个系统的绝佳机会。该州西北部地区大力发展家禽养殖和畜牧业，产生大量含磷废弃物。在东部，主要种植水稻、玉米和大豆，需要大量磷肥。
研究人员表示，这为区域磷经济的形成创造了条件，畜牧业和其他行业的废物可以成为农作物生产的肥料来源。
