減少溫室氣體

農業既是氣候變化的犧牲者，也是貢獻者。一方面，農業活動排放的溫室氣體占總排放的30%，主要是因為化學肥料、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，以及農業生產活動的加劇，這一比例還將進一步上升。

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），都會導致氣候變化和全球變暖，因此，對農業生產系統的可持續性具有深遠影響。而這還沒有考慮與殺蟲劑使用相關的溫室氣體排放以及在很大程度還未被意識到的環境成本。

原子能機構與糧農組織聯合，優化和加強其成員國使用核和同位素技術的能力，使其能夠發展可減少溫室氣體排放的技術，以支持加強作物生產和保護自然資源。

利用核技術測量溫室氣體排放

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，必須謹慎使用化學肥料、殺蟲劑和糞肥。此外，還應實施低成本抑制劑，調節土壤氮過程。所有這些都需要詳細了解土壤中各種微生物過程產生溫室氣體的來源。

與傳統技術相比，核技術在測定氣候變化影響方面具有顯著優勢。科學家利用氮-15同位素技術識別產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穩定同位素技術利用環境中碳-13的天然豐度，使研究人員能夠評價土壤質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力并提高對日益短缺資源（如水和化學養分）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。這種方法包括加強生物量生產，使用低成本植物生長調節劑和生物肥料，采取農業保護措施（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。此外，優化動物飼養方法和糞肥管理也可減少能量泄漏和排放。

核技術及相關技術有助于制定飼料補充策略，提高動物生產力，保護環境，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。