“通过工业饲料生产途径使牲畜与土地利用脱钩”环境科学与技术随着世界人口的膨胀,人类将不得不想出如何在不使用更大的土地为牲畜种植粮食或对环境造成更多危害的情况下继续饲养牲畜。科学家在《环境科学与技术》上发表的一项研究报告中称,关键可能是能够高效生产大量微生物蛋白质的细菌。这些蛋白质可以替代今天种植的一些作物来喂养动物。
据联合国粮食及农业组织(Food and agricultural Organization of the United Nations)称,畜牧业是世界上最大的土地资源使用者,用于生产饲料的牧场和土地几乎占全球农业用地总量的80%。生产这些作物是造成全球污染的最重要因素之一,并可能导致大规模毁林和生物多样性丧失。据估计,到2050年,世界人口将超过90亿,增加了养活人类的牲畜需求。反过来,喂养这些动物将需要更多的土地,并可能导致额外的环境损害。一种可能的替代方法是微生物蛋白质,这种蛋白质最早是在20世纪70年代利用甲烷进行工业化生产的。现在,随着需求的增长和技术的进步,本杰明·L·博迪尔斯基、伊利耶·皮卡尔和同事们希望分析加入微生物蛋白质对土地利用、气候变暖温室气体排放和活性氮污染的长期影响。
研究人员使用一种先进的计算机模型来生成预测的土地使用和农业生产模式。总的来说,48种测试方案表明,到2050年,以氢气和其他气体为原料生产的微生物蛋白质每年可替代1.75亿吨至3.07亿吨作物饲料,或高达传统作物饲料蛋白质需求的10%至19%。研究人员表示,这一变化可能会对全球产生重大影响。通过用微生物蛋白质替代饲料中13%的蛋白质,研究团队预测,全球农田使用量可减少6%,农田氮损失可减少8%,农业温室气体排放可减少7%。
作者感谢澳大利亚国家研究委员会、美人鱼项目、根特大学多学科生物技术伙伴关系和欧盟2020年研究与创新项目的资助。
注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。