農(nóng)業(yè)既是氣候變化的犧牲者，也是貢獻(xiàn)者。一方面，農(nóng)業(yè)活動排放的溫室氣體占總排放的30%，主要是因為化學(xué)肥料、殺蟲劑和動物廢棄物的使用。隨著全球人口增長對食物的需求增加，對奶類和肉類制品需求的上升，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的加劇，這一比例還將進(jìn)一步上升。

另一方面，這些溫室氣體包括一氧化二氮（N₂O）、二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄），都會導(dǎo)致氣候變化和全球變暖，因此，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)性具有深遠(yuǎn)影響。而這還沒有考慮與殺蟲劑使用相關(guān)的溫室氣體排放以及在很大程度還未被意識到的環(huán)境成本。

原子能機(jī)構(gòu)與糧農(nóng)組織聯(lián)合，優(yōu)化和加強(qiáng)其成員國使用核和同位素技術(shù)的能力，使其能夠發(fā)展可減少溫室氣體排放的技術(shù)，以支持加強(qiáng)作物生產(chǎn)和保護(hù)自然資源。

利用核技術(shù)測量溫室氣體排放

一氧化二氮這種溫室氣體對全球變暖的影響比二氧化碳高300倍，因此，為減少一氧化二氮的排放，必須謹(jǐn)慎使用化學(xué)肥料、殺蟲劑和糞肥。此外，還應(yīng)實施低成本抑制劑，調(diào)節(jié)土壤氮過程。所有這些都需要詳細(xì)了解土壤中各種微生物過程產(chǎn)生溫室氣體的來源。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，核技術(shù)在測定氣候變化影響方面具有顯著優(yōu)勢?？茖W(xué)家利用氮-15同位素技術(shù)識別產(chǎn)生一氧化二氮的來源，這對找到減少溫室氣體排放的途徑非常重要。

碳-13穩(wěn)定同位素技術(shù)利用環(huán)境中碳-13的天然豐度，使研究人員能夠評價土壤質(zhì)量和封存在土壤中的碳的來源，從而有助于確定不同的作物輪作、耕作和地被植物組合如何能夠提高生產(chǎn)力并提高對日益短缺資源（如水和化學(xué)養(yǎng)分）的使用效率。

碳封存指捕集大氣中的二氧化碳，并將其長期封存在土壤中，目前是抵消溫室氣體增加的最佳解決方法。這種方法包括加強(qiáng)生物量生產(chǎn)，使用低成本植物生長調(diào)節(jié)劑和生物肥料，采取農(nóng)業(yè)保護(hù)措施（免耕、使用糞肥和生物碳），通過豆科作物固氮，減少殺蟲劑的使用，作物輪作，以及作物-畜牧混合生產(chǎn)。此外，優(yōu)化動物飼養(yǎng)方法和糞肥管理也可減少能量泄漏和排放。

核技術(shù)及相關(guān)技術(shù)有助于制定飼料補(bǔ)充策略，提高動物生產(chǎn)力，保護(hù)環(huán)境，避免過度放牧。一種途徑是識別反芻動物吃下的植物及其糞便中的長鏈烴和天然碳-13結(jié)合，從而有助于估算放牧或草地吃草條件下長鏈烴和天然碳-13的攝入量。