核技术和同位素技术有助于确定土壤肥力并做出有关土壤管理和保护的明智决策。(照片：FAO/IFAD/WFP/Eliza Deacon)

我们吃的食物中有 95%来自土壤。然而，今天，这一重要的自然资源正受到多种形式的土地退化的威胁。根据联合国粮食及农业组织 (FAO)的数据，世界上大约三分之一的土壤已经因不良和不可持续的耕作方式、气候变化或污染而受到破坏，面积高达 50 000 平方公里——相当于哥斯达黎加——每年都在退化。

每年 12 月 5 日为世界土壤日，强调健康土壤和土壤资源可持续管理的重要性。“人类、植物和动物都需要充足和有营养的食物才能过上健康的生活，”原子能机构副总干事兼核科学与应用司司长 Najat Mokhtar 说。“然而，在过去的 70 年里，由于土壤肥力的丧失，我们水果、蔬菜和谷物中的维生素和营养素水平显着下降。”

土壤肥力是土壤通过提供必需的养分和有利的化学、物理和生物条件来支持植物生长的能力。植物需要18 种重要的营养素才能生长和生产健康食物，其中三种是通过光合作用从大气中获得的，其余的则来自土壤。然而，许多农民在没有充分补充所需养分的情况下继续种植作物，导致土壤肥力下降。

核技术和同位素技术可以帮助减少土壤养分流失，使科学家能够收集精确数据以更好地评估和管理土壤质量和健康。他们提供有价值和可靠的定量数据，以在管理和保护农业用地方面做出准确和明智的决策，同时减少对环境的影响。

“土壤是一种重要但不可再生的资源，因为它需要长达一千年的时间才能长出两到三厘米，”联合会水土管理和作物营养科负责人 Lee Kheng Heng 说。粮农组织/原子能机构中心。“核技术有助于监测土壤过程以保护我们的土壤，改善全球各地的农业生产、粮食安全和人类福祉。”

通过碳、氮、磷和其他元素的同位素，可以追踪养分从土壤中的有机和无机肥料到植物和环境的运动。同位素技术使科学家能够测量土壤和农作物中化学元素的动态变化。基于这些信息，可以向农民提供最佳管理实践，以在正确的时间和正确的数量——恰好在植物需要它们的时候——施用均衡和精确数量的养分，从而提高养分吸收效率和可持续性土壤。提高土壤肥力和养分利用效率可以提高粮食产量，有助于抗击饥饿和营养不良，特别是在缺粮地区，并改善农民的生计。

近 60 年来，原子能机构与粮农组织合作，一直在协助各国在土壤管理中应用核技术、同位素技术和相关技术。例如，粮农组织/原子能机构联合中心帮助老挝人民民主共和国的农民通过更好的土壤和养分管理实践将水稻产量提高了 60%。该中心还帮助肯尼亚的科学家改善水和养分管理，以优化作物产量并增强土壤恢复力。最近，原子能机构和粮农组织一直在与巴基斯坦的专家合作，协助该国评估今年遭受特大洪水破坏的土地的土壤肥力和养分水平。

“我们知道，从古代文明到现在乃至未来，土壤一直并将继续在人们的生计和生存中发挥核心作用，”粮农组织/原子能机构联合中心的土壤科学家 Mohammad Zaman 说。“要阻止土壤流失，我们需要智能和创新的解决方案。同位素技术恰恰提供了这一点。”

粮农组织/原子能机构联合中心通过其位于奥地利塞伯斯多夫的实验室的适应性研究和开发，以及通过涉及数百个研究机构和实验站的协调研究项目，促进核技术和相关技术在粮食和农业领域的应用。