提高土壤肥力

提高耕作系统中的粮食安全和环境可持续性需要采用综合土壤肥力管理方案，使作物生产最大化的同时，尽可能减少采掘土壤养分储备以及土壤物理化学性质下降，后者会导致包括土壤侵蚀在内的土地退化。这种土壤肥力管理实践包括使用肥料、投入有机物、与豆科植物轮作以及使用改良种质，并与如何使这些实践适应当地条件的知识相结合。

粮农组织/原子能机构联合处协助其成员国发展并实施基于核的技术，提高土壤肥力实践，从而支持加强作物生产和保护自然资源。

高效管理土壤肥力的不同方案

土壤肥力综合管理的目的是尽可能提高营养的农学利用效率和提高作物生产力。为了实现该目标，可利用籽用豆类，通过生物固氮提高土壤肥力，以及使用化学肥料。

无论是作为粮食豆类、绿肥、牧草，还是作为农林系统中的树木组成进行种植，豆科作物的关键价值在于能够固定空气中的氮、从而减少商业氮肥使用、提高土壤肥力。固氮豆类是采用综合营养管理的可持续耕作系统的基础。利用氮-15可帮助了解农业系统中各类养分库的动态和相互作用，包括单一和混合农作系统中豆科植物的固氮、作物对土壤和氮肥的利用。

为了进一步提高土壤肥力，可采用植被，增加土壤的有机质，从而提高土壤结构，促使形成健康肥沃的土壤；利用绿肥或种植豆科植物，通过生物固氮过程，固定空气中的氮；施加微剂量肥料，补充植物吸收和其他过程损失的肥力；以及改善水和营养的利用，尽可能减少作物根部周围由于沥滤而造成的损失。

核和同位素技术的贡献

氮-15和磷-32同位素可用于追踪土壤、作物和水中标记氮磷肥料的移动，提供这些肥料的有效利用、移动、残留影响和转化相关的数量数据。这类信息对制定提高肥料利用策略很有用。氮-15同位素技术还用于量化豆科作物通过生物固氮过程由大气中固定的氮量。

碳-13同位素特征可帮助量化作物还田量对土壤稳定性和肥力增强的影响。该技术还可用于评估保护措施产生的影响，如作物还田量对土壤水分和土壤质量的影响。这些信息能够用于识别土壤有机质的来源和不同种类作物对土壤有机质的相对贡献。