该论文介绍，谷物作物如玉米、小麦和水稻通常需要使用化学氮肥来生长和增加生产力，现在这部分占全球约60%的氮肥使用，但这些化肥中有很大一部分要么流失到土壤和地下水，增加了更广泛环境里的氮污染，要么作为温室气体一氧化二氮被排放了。这在北美、欧洲和东亚的主要产区尤其是个突出问题，因为这些地方成比例地增加氮肥的施用量。

　　论文第一作者和通讯作者、德国卡尔斯鲁厄理工学院Andrew Smerald与同事合作，建模了通过在不同地点施用不同比例化肥(每年每亩0-600公斤氮肥)在全球范围重新分配氮肥使用的影响，并对模拟的玉米、小麦和水稻在2015-2030年的总产量进行评估。

　　他们研究发现，通过从全球传统产粮区重新分配氮肥到未充分利用地区如撒哈拉以南非洲等，尽管总体的化肥使用减少了32%，当前谷物生产水平将能够保持到2030年，因为后者产出的增加将补偿别处的产量下降。经此途径，小麦和玉米的生产可以分别减少45%和33%的氮肥使用而不会减少全球产量，还能分别减少71%和63%的氮流失。

　　论文作者总结说，更均衡的氮肥全球分配不仅能降低对作物重要产区的依赖，降低重度施肥地区的氮污染，也能支持未充分开发地区如撒哈拉以南非洲实现更好的粮食安全。