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觀察者網(wǎng)：馮教授好！在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式中，氨排放問題棘手的根源在哪？

馮志雄：在氮素投入不斷增加的趨勢(shì)下實(shí)現(xiàn)農(nóng)田氨減排，是全球可持續(xù)發(fā)展亟待解決的難題之一。由于人口及其食物需求的持續(xù)增長，2050年全球農(nóng)田施肥的總氮投入預(yù)計(jì)將比2010年增加46%。農(nóng)田氨排放長期以來存在的問題包括排放基數(shù)難以準(zhǔn)確估算，各地減排路徑不明確以及部分減排措施成本較高等。

我們認(rèn)為造成這些問題的主要原因之一是氨排放率與作物類型，人為管理因素，土壤和氣候條件存在著復(fù)雜的非線性關(guān)系。就是說在同一個(gè)地方，不同的作物種植和管理方式可能帶來不同的氨排放；同一種作物和管理方式在不同的地方也可能帶來不同的氨排放。

解決這一問題需要各地區(qū)因地制宜地開展減排實(shí)踐，尋找在不影響作物產(chǎn)量的同時(shí)，減少農(nóng)業(yè)污染物排放的有效辦法。

觀察者網(wǎng)：AI技術(shù)的引入解決了哪些環(huán)節(jié)的難題？能否結(jié)合例子談?wù)?，未來有哪些?yīng)用空間？

馮志雄：正如剛才所說，對(duì)氨排放率與各種人為和自然因素存在的非線性關(guān)系的處理是目前的一大難題。AI技術(shù)的引入可以較好地處理這一問題。為此，我們研究團(tuán)隊(duì)收集整理了來自全球超過2700條點(diǎn)的氨排放率田間觀測(cè)數(shù)據(jù)，并用這一數(shù)據(jù)集建立了一個(gè)估算模型。

結(jié)果表明，輸入氣候條件、土壤屬性、作物類型、施肥特征、耕作方式等信息，可在全球范圍準(zhǔn)確估算農(nóng)田氨氣的排放率。也就是說如果你可以告訴這個(gè)模型當(dāng)?shù)氐囊恍┨卣?，比如說當(dāng)?shù)氐臏囟群屯寥李愋?，再結(jié)合你使用的肥料種類等信息，模型就可以給你估算出一個(gè)本地化的氨排放率，這為各個(gè)地區(qū)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的農(nóng)田管理提供了可能性。

觀察者網(wǎng)：在大多數(shù)場(chǎng)景下，中國農(nóng)業(yè)有著完全不同于歐美大農(nóng)場(chǎng)的生產(chǎn)模式。這種“非大農(nóng)場(chǎng)型農(nóng)業(yè)”，是否存在相關(guān)技術(shù)的落地空間？后續(xù)我們?nèi)绾斡玫统杀镜耐緩?，來?shí)現(xiàn)這些技術(shù)的普惠化？能否結(jié)合中國乃至東亞的實(shí)際情況來談一談。

馮志雄：我們研究中考慮到的管理手段，多數(shù)是被現(xiàn)有研究廣泛證實(shí)有效的。比如有機(jī)農(nóng)業(yè)和保護(hù)性農(nóng)業(yè)措施，這些措施在東亞被廣泛提及。東亞的這種農(nóng)業(yè)特征優(yōu)勢(shì)在于其減排潛力巨大，我們的研究也表明亞洲擁有最大的農(nóng)田氨減排潛力。但其劣勢(shì)在于機(jī)械化和規(guī)?；潭炔患皻W美，相關(guān)技術(shù)落地成本較高。

關(guān)于這些措施是否能夠低成本落地目前來看還是需要各地政府針對(duì)當(dāng)?shù)氐那闆r，提供適當(dāng)補(bǔ)貼，制定相關(guān)助推政策，提升農(nóng)業(yè)規(guī)?；潭取?shí)際上，東亞地區(qū)也一直都有推行相關(guān)政策以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田規(guī)?；芾?。比如我國2017年頒布的《關(guān)于加快發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的指導(dǎo)意見》，就指出“通過土地流轉(zhuǎn)擴(kuò)大土地經(jīng)營規(guī)模，是提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營的一條重要途徑?！?

此類政策也體現(xiàn)出東亞在推進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)方面做出的努力。

觀察者網(wǎng)：與國外相比，我們?cè)诩夹g(shù)路徑和減排前景上有哪些不同之處？

馮志雄：我們的模型能按不同地區(qū)的情況，據(jù)“最合適的施肥管理方針”給出建議。比如針對(duì)小麥田的氨減排，全世界約61%的麥田，施用高效肥有機(jī)會(huì)達(dá)到最優(yōu)的減排效果——而這一比例在中國是75%。模型輸出的國內(nèi)外最優(yōu)減排方針的差異，可以為不同地區(qū)因地制宜制定相關(guān)減排實(shí)踐提供有效的參考依據(jù)。

同時(shí)也應(yīng)該注意到，國外部分地區(qū)如北美洲和歐洲，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度已較高，減排潛力較為有限。而國內(nèi)部分地區(qū)目前仍存在較高的減排潛力，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用潛力巨大。

資料來源：《自然》網(wǎng)站、港科大網(wǎng)站、對(duì)話（未經(jīng)本人審訂）等

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