限制过量氮的环境目标需要大规模部署专门的氮缓解策略，以避免粮食不安全风险的大幅增加。如果没有这些措施，人们可获得的膳食能量将大大减少，进而导致食品价格高企和营养不足人数增加。
氮对农业部门至关重要。每年，有超过 1 亿吨氮以肥料的形式施用于农作物，以确保生产出足够的食物来养活不断增长的全球人口。由于部分添加的氮未被植物吸收，不可避免的氮过剩会导致地表水径流，进而导致生物多样性丧失和藻类大量繁殖。
为了解决这一问题并改善人类和生态系统的健康，许多地区和国家已经提出或实施了限制氮污染的措施。然而，人们对粮食安全(需要使用氮)和环境目标(需要减少氮的使用)之间的权衡理解还不够。
来自国际应用系统分析研究所 (IIASA)、荷兰瓦赫宁根大学、中国浙江大学和日本立命馆大学的一组研究人员探讨了当前与氮相关的缓解方案对协调区域粮食安全可能产生的影响发表在《自然食品》杂志上的一项新研究中氮的环境目标.他们推导出了全球 37 个区域的区域氮过剩边界，并表明其中 14 个区域的当前氮输入跨越了这些边界，包括中国、印度和西欧等高氮输入区域。然后，他们评估了区域粮食安全与通过当前管理达到这些氮边界之间的权衡。此外，他们确定了缓解方案的影响，以调和区域粮食生产与氮环境目标之间的紧张关系。
“我们的研究结果表明，促进动员一套全面的氮缓解方案的政策将允许遵守拟议的氮可持续性边界，而不会恶化世界各地的粮食安全。饥饿实际上可以得到显着缓解，使面临饥饿风险的人减少 5.9 亿从 2010 年到 2050 年，即使在尊重区域氮过剩边界的情况下。此类政策还可能具有除氮污染影响之外的其他环境和经济协同效益，”该研究的主要作者、综合生物圈未来研究小组的客座研究员 Jinfeng Chang 解释说IIASA 生物多样性和自然资源计划。
研究人员考虑了几种策略，包括在农艺实践中提高氮的使用效率，改善粪便回收和污水管理，减少收获损失和食物浪费，以及鼓励饮食从动物产品转变。
在这些策略中，提高氮的利用效率成为减少营养不足同时尊重定义的氮边界的最有效策略。然而，考虑到挑战的规模，需要同时实施促进和鼓励多种氮减排选择的政策，无论是在供应方还是需求方，以应对氮污染。
“还可以通过农产品国际贸易促进粮食供应和区域氮过剩边界之间的平衡，方法是促进不超过氮边界的地区向需要减少氮投入以解决氮过剩的地区的出口，”张补充道。“然而，如果在东亚、中东、北非或南亚等中等收入发展中地区减少氮过剩的努力是基于减少国内供应而不是提高氮利用效率，这可能会产生严重的溢出效应对撒哈拉以南非洲和东南亚等最不发达地区的粮食安全的影响。它还可能加剧其他环境挑战，例如拉丁美洲的森林砍伐，”他总结道。
