土壤肥力是土壤維持植物生長(zhǎng)和優(yōu)化作物產(chǎn)量的能力。向土壤中加入有機(jī)和無(wú)機(jī)肥料可提高土壤肥力。核技術(shù)可提供能夠提高土壤肥力和作物生產(chǎn)、同時(shí)又使環(huán)境影響最小化的相關(guān)數(shù)據(jù)。
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提高土壤肥力
提高耕作系統(tǒng)中的糧食安全和環(huán)境可持續(xù)性需要采用綜合土壤肥力管理方案，使作物生產(chǎn)最大化的同時(shí)，盡可能減少采掘土壤養(yǎng)分儲(chǔ)備以及土壤物理化學(xué)性質(zhì)下降，后者會(huì)導(dǎo)致包括土壤侵蝕在內(nèi)的土地退化。這種土壤肥力管理實(shí)踐包括使用肥料、投入有機(jī)物、與豆科植物輪作以及使用改良種質(zhì)，并與如何使這些實(shí)踐適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的知識(shí)相結(jié)合。
糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合處協(xié)助其成員國(guó)發(fā)展并實(shí)施基于核的技術(shù)，提高土壤肥力實(shí)踐，從而支持加強(qiáng)作物生產(chǎn)和保護(hù)自然資源。
高效管理土壤肥力的不同方案
土壤肥力綜合管理的目的是盡可能提高營(yíng)養(yǎng)的農(nóng)學(xué)利用效率和提高作物生產(chǎn)力。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，可利用籽用豆類(lèi)，通過(guò)生物固氮提高土壤肥力，以及使用化學(xué)肥料。
無(wú)論是作為糧食豆類(lèi)、綠肥、牧草，還是作為農(nóng)林系統(tǒng)中的樹(shù)木組成進(jìn)行種植，豆科作物的關(guān)鍵價(jià)值在于能夠固定空氣中的氮、從而減少商業(yè)氮肥使用、提高土壤肥力。固氮豆類(lèi)是采用綜合營(yíng)養(yǎng)管理的可持續(xù)耕作系統(tǒng)的基礎(chǔ)。利用氮-15可幫助了解農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中各類(lèi)養(yǎng)分庫(kù)的動(dòng)態(tài)和相互作用，包括單一和混合農(nóng)作系統(tǒng)中豆科植物的固氮、作物對(duì)土壤和氮肥的利用。
為了進(jìn)一步提高土壤肥力，可采用植被，增加土壤的有機(jī)質(zhì)，從而提高土壤結(jié)構(gòu)，促使形成健康肥沃的土壤；利用綠肥或種植豆科植物，通過(guò)生物固氮過(guò)程，固定空氣中的氮；施加微劑量肥料，補(bǔ)充植物吸收和其他過(guò)程損失的肥力；以及改善水和營(yíng)養(yǎng)的利用，盡可能減少作物根部周?chē)捎跒r濾而造成的損失。
核和同位素技術(shù)的貢獻(xiàn)
氮-15和磷-32同位素可用于追蹤土壤、作物和水中標(biāo)記氮磷肥料的移動(dòng)，提供這些肥料的有效利用、移動(dòng)、殘留影響和轉(zhuǎn)化相關(guān)的數(shù)量數(shù)據(jù)。這類(lèi)信息對(duì)制定提高肥料利用策略很有用。氮-15同位素技術(shù)還用于量化豆科作物通過(guò)生物固氮過(guò)程由大氣中固定的氮量。
碳-13同位素特征可幫助量化作物還田量對(duì)土壤穩(wěn)定性和肥力增強(qiáng)的影響。該技術(shù)還可用于評(píng)估保護(hù)措施產(chǎn)生的影響，如作物還田量對(duì)土壤水分和土壤質(zhì)量的影響。這些信息能夠用于識(shí)別土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和不同種類(lèi)作物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的相對(duì)貢獻(xiàn)。
