土壤肥力是土壤維持植物生長和優(yōu)化作物產(chǎn)量的能力。向土壤中加入有機和無機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，盡可能減少采掘土壤養(yǎng)分儲備以及土壤物理化學性質(zhì)下降，后者會導致包括土壤侵蝕在內(nèi)的土地退化。這種土壤肥力管理實踐包括使用肥料、投入有機物、與豆科植物輪作以及使用改良種質(zhì)，并與如何使這些實踐適應當?shù)貤l件的知識相結(jié)合。
糧農(nóng)組織/原子能機構(gòu)聯(lián)合處協(xié)助其成員國發(fā)展并實施基于核的技術(shù)，提高土壤肥力實踐，從而支持加強作物生產(chǎn)和保護自然資源。
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養(yǎng)的農(nóng)學利用效率和提高作物生產(chǎn)力。為了實現(xiàn)該目標，可利用籽用豆類，通過生物固氮提高土壤肥力，以及使用化學肥料。
無論是作為糧食豆類、綠肥、牧草，還是作為農(nóng)林系統(tǒng)中的樹木組成進行種植，豆科作物的關(guān)鍵價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。固氮豆類是采用綜合營養(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)中各類養(yǎng)分庫的動態(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、作物對土壤和氮肥的利用。
為了進一步提高土壤肥力，可采用植被，增加土壤的有機質(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，通過生物固氮過程，固定空氣中的氮；施加微劑量肥料，補充植物吸收和其他過程損失的肥力；以及改善水和營養(yǎng)的利用，盡可能減少作物根部周圍由于瀝濾而造成的損失。
核和同位素技術(shù)的貢獻
氮-15和磷-32同位素可用于追蹤土壤、作物和水中標記氮磷肥料的移動，提供這些肥料的有效利用、移動、殘留影響和轉(zhuǎn)化相關(guān)的數(shù)量數(shù)據(jù)。這類信息對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生物固氮過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土壤穩(wěn)定性和肥力增強的影響。該技術(shù)還可用于評估保護措施產(chǎn)生的影響，如作物還田量對土壤水分和土壤質(zhì)量的影響。這些信息能夠用于識別土壤有機質(zhì)的來源和不同種類作物對土壤有機質(zhì)的相對貢獻。
