在粮食价格上涨和全球粮食不安全的情况下，重要的是要记住生产和高效农业的基本需求。这些需求之一是化肥的使用。虽然许多研究都集中在过度施肥及其对环境的负面影响问题上，主要是由于氮径流，但重新考虑浪费使用肥料的另一个原因是，由于其磷成分，完全肥料是一种不可再生资源，磷是一种基本的植物宏量营养素，几乎只作为矿物磷矿开采，也被称为磷矿。

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摩洛哥占全球磷矿储量的70%以上，中国占5%，叙利亚和阿尔及利亚各占3%，俄罗斯、南非、美国、埃及和约旦各占2%．然而，农业不仅依赖于磷矿储量，还依赖于整个化肥生产过程，这需要一个正常运作的磷供应链。生产受到战争和冲突等政治和经济因素的影响。尽管摩洛哥储量丰富，但由于与西撒哈拉的关系持续紧张，采矿成本高昂，摩洛哥只是第二大磷酸盐生产国。因此，应当记住，不仅储备对粮食安全至关重要，而且农民能够立即获得磷酸盐对粮食安全也至关重要。从长远来看，以合理的开采成本获得的全球储量很重要，但这些储量能维持多久?

地球物理学家马里恩·金·哈伯特在1956年提出了石油峰值的概念，提醒我们地球上的资源不是无限的。几十年后，人们对磷也提出了类似的观点，但受到的关注要少得多。据预测，磷最早将在2033年达到全球峰值1．这一概念基于这样一个假设:对有限资源的需求不断增加，将不可避免地达到生产更多资源的成本超过利润的地步，从而导致产量下降或价格上涨。由于难以估计现有储量，以及对人类创造力和创新与探索能力的不断低估，这种峰值预测一直不准确。但是，创新是否应该只集中在平衡的开发方面，必须仔细审查。

目前平衡的需求方主要是化肥的浪费使用。只要收购价格足够便宜，就没有什么实际创新的压力;尽管在理论上，有些解决方案是可能的。据估计，在农业中施用的磷中，只有不到20%用于我们消费的食物2，其余的从耕地流失，进入水生态系统，导致富营养化。目前一些回收磷的努力主要集中在回收通过收割从土地中除去的磷，而另一些则集中在减少流失。

在第一类中，科学家们正在努力从人类尿液中回收磷。膳食中50%的磷随尿液排出，因此在废水中被稀释。因此，人们对开发能够从废水中有效回收磷的新材料非常感兴趣3.．在德国，2017年通过了一项新的污水法规，规定在15年的过渡期后，强制回收污水中的磷。然而，考虑到农业中使用的80%的磷从未经过污水处理厂，即使是另外20%的磷也可能无法完全回收，至少不能以合理的成本回收，这些解决方案主要对当地具有重要意义。

在第二类中，努力的重点是作物植物更有效地利用磷。其目的是在肥料中磷浓度低得多的情况下实现最佳生长和产量;这一概念被称为提高磷利用效率(PUE)。育种和基因技术正在被用于获得具有改良PUE的新作物品种，这些新品种在施磷量中占有更大的比例。由于目前的化肥中存在大量过量的磷，因此有很大的改进空间。然而，育种和基于分子的生物技术方法都需要了解影响作物植物磷酸盐吸收和分配的相关靶基因。每一个新发现的具有这种功能的基因都是提高PUE和将80%的浪费磷减少到更低百分比的宝贵步骤。在本期的自然植物来自上海植物胁迫生物学研究中心的肖欣龙(音)和他的同事们揭示了在磷酸盐稀缺的条件下，磷酸盐是如何被抑制在根系中的，从而以牺牲枝条为代价促进根系生长的机制。

缓慢而稳定地将这些信息拼凑成一幅关于磷酸盐摄取、信号传递和分配的图片。然而，具有改良PUE的新作物品种只是解决方案的一部分。科学进步和实际应用之间日益扩大的差距需要缩小，知识需要从论文转移到农民和政府。对于进化来说是正确的，对于农业来说可能也是正确的:积极使用的作物和方法的更大多样性增强了整个系统对意外波动以及包括气候变化在内的长期变化的弹性。不应低估冲突、地缘政治决策或临时供应短缺导致的磷供应链意外波动，因为这些影响可能在磷达到峰值之前很久就已经存在。