农业用水管理

粮农组织预计，到2050年，为了满足人口增长对粮食的需求，全球农业用水需求将增加50%。由于管理不当、滥用以及气候变化的原因，全球淡水正变得日益短缺。在世界上的很多地方，水的短缺和水质问题对未来粮食安全和环境可持续性带来严重挑战。

为了解决这些问题，需要改善用地和用水管理。原子能机构与粮农组织联合，协助其成员国发展并实施基于核的技术，优化农业用水管理实践，以支持加强作物生产和保护自然资源。

利用科学更好地保护水资源

为了确保粮食安全和可持续农业用水管理，急需提高农业部门每滴用水的粮食产量，从而在避免对下游用水量和水质带来不利影响的情况下，提高用水效率。

必须通过土壤-水-植物-营养综合管理方案，改进水资源处理，包括优化灌溉计划、提高灌溉系统效率，如采用滴灌。需提高土壤肥力，以确保作物生长不因营养或物理制约而受到限制，从而将每一滴水都充分用于作物生长。可在考虑不同作物用水、生长阶段和主导环境条件的情况下，根据需求制定灌溉计划，实现作物对水的有效吸收。

尽可能减少田野中除了植物蒸腾，由于土壤蒸发而损失的水分，可提高农业用水效率。对土壤蒸发和植物蒸腾进行量化，提供有关具体作物种类和生长阶段的灌溉量信息，这对水资源的保护和管理具有关键作用。

核和同位素技术的贡献

核和同位素技术在为制定改善农业用水管理战略提供基本信息方面具有重要作用：

• 从田间作物提取的水中氧-18和氢-2的同位素特征可用于区别土壤蒸发和作物蒸腾所耗的灌溉水，从而为提高作物用水效率提供基本信息。
• 土壤水分中子探测仪是测量作物根部周围土壤水分的理想工具，可提供有关水分可用量的精确数据，从而帮助制定最佳灌溉计划，同时，也是测量盐性条件下土壤水分的最恰当工具。这种工具也广泛用于校准传统水分传感器。
• 利用氮-15的同位素特征可追踪标记的氮肥在土壤、作物和水中的移动，这对于确定可能影响农业景观中氮肥利用效率和水质的因素至关重要。结合硝酸盐中氮-15和氧-18的同位素特征，能够识别并区分农业流域中硝酸盐污染的来源。
• 宇宙射线中子探测仪用于评估景观水平上的水通量，从而制定可持续的用地和用水管理策略。