農業用水管理

糧農組織預計，到2050年，為了滿足人口增長對糧食的需求，全球農業用水需求將增加50%。由于管理不當、濫用以及氣候變化的原因，全球淡水正變得日益短缺。在世界上的很多地方，水的短缺和水質問題對未來糧食安全和環境可持續性帶來嚴重挑戰。

為了解決這些問題，需要改善用地和用水管理。原子能機構與糧農組織聯合，協助其成員國發展并實施基于核的技術，優化農業用水管理實踐，以支持加強作物生產和保護自然資源。

利用科學更好地保護水資源

為了確保糧食安全和可持續農業用水管理，急需提高農業部門每滴用水的糧食產量，從而在避免對下游用水量和水質帶來不利影響的情況下，提高用水效率。

必須通過土壤-水-植物-營養綜合管理方案，改進水資源處理，包括優化灌溉計劃、提高灌溉系統效率，如采用滴灌。需提高土壤肥力，以確保作物生長不因營養或物理制約而受到限制，從而將每一滴水都充分用于作物生長。可在考慮不同作物用水、生長階段和主導環境條件的情況下，根據需求制定灌溉計劃，實現作物對水的有效吸收。

盡可能減少田野中除了植物蒸騰，由于土壤蒸發而損失的水分，可提高農業用水效率。對土壤蒸發和植物蒸騰進行量化，提供有關具體作物種類和生長階段的灌溉量信息，這對水資源的保護和管理具有關鍵作用。

核和同位素技術的貢獻

核和同位素技術在為制定改善農業用水管理戰略提供基本信息方面具有重要作用：

• 從田間作物提取的水中氧-18和氫-2的同位素特征可用于區別土壤蒸發和作物蒸騰所耗的灌溉水，從而為提高作物用水效率提供基本信息。
• 土壤水分中子探測儀是測量作物根部周圍土壤水分的理想工具，可提供有關水分可用量的精確數據，從而幫助制定最佳灌溉計劃，同時，也是測量鹽性條件下土壤水分的最恰當工具。這種工具也廣泛用于校準傳統水分傳感器。
• 利用氮-15的同位素特征可追蹤標記的氮肥在土壤、作物和水中的移動，這對于確定可能影響農業景觀中氮肥利用效率和水質的因素至關重要。結合硝酸鹽中氮-15和氧-18的同位素特征，能夠識別并區分農業流域中硝酸鹽污染的來源。
• 宇宙射線中子探測儀用于評估景觀水平上的水通量，從而制定可持續的用地和用水管理策略。