哥斯達黎加利用核科學改善肥料使用和測量溫室氣體排放

導致全球變暖的溫室氣體約有四分之一來自農業和土地利用變化。一氧化二氮是這些氣體中的一種，在釋放時，使大氣變暖的程度是二氧化碳的265倍。一氧化二氮是在不同的生物過程中由氮釋放出來的，氮是一種天然存在于土壤之中的植物營養物，并通過化肥和有機肥進行添加。施肥過量會導致向大氣排放有害溫室氣體，引起氣候變化。

在哥斯達黎加，科學家們正在開展氣候智能型農業實踐研究，以期在提高作物產量和農民生計的同時，找到使用肥料減少水稻生產過程中溫室氣體排放的最佳方法。哥斯達黎加國家水稻公司和環境污染研究中心的研究人員與原子能機構和聯合國糧食及農業組織（糧農組織）一道，正在利用同位素技術更好地了解和確定水稻種植過程中使用氮肥的最佳實踐。

“一種植物需要十七種營養物，其中最重要的是氮。”為哥斯達黎加研究人員工作提供支持的糧農組織/原子能機構糧農核技術聯合中心土壤學家Mohammed Zaman說，“傳統上，農民使用氮肥來提高其作物產量。不過，他們添加的氮可能比植物能夠吸收的要多。這不僅會產生額外的一氧化二氮排放，而且會使農作物產量下降，影響農民收入。”

國家水稻公司和環境污染研究中心正在利用同位素技術精確找出優化水稻生產所需的肥料量、在水稻生長周期中準確施肥時間以及水稻肥料的理想化學成分。

“我們正在尋找一種肥料組合，以便能夠在將一氧化二氮和氨排放保持在最低水平的同時最大限度地提高作物產量。”環境污染研究中心研究人員Ana Gabriela Pérez Castillo說。她說，哥斯達黎加需要可靠的排放數據，需要能夠自己收集這些數據。在這方面，她正在利用氮-15同位素技術開展實驗，以追蹤一氧化二氮排放的運動和來源，并確定它們是否由肥料或土壤中的氮產生。

Pérez說：“我們的實驗數據將有助于我們和原子能機構為農民編寫準確易懂的肥料使用說明——告訴他們限制肥料使用不僅有利于環境，而且有利于提高其作物產量。”

長期以來，Pérez和環境污染研究中心其他研究人員一直在其工作中采用氮-15同位素技術研究如何減少農業生產過程中的溫室氣體排放。由于這項工作以及許多其他與環境相關的活動，環境污染研究中心自2006年以來一直是原子能機構協作中心。

作為原子能機構協作中心，環境污染研究中心一直在向其他國家的研究人員和專家傳授其核技術和同位素技術方面的知識和專業技能。在被指定為原子能機構協作中心之后，環境污染研究中心已通過舉辦氣候變化相關主題的工作組訪問、講習班、電子學習倡議和網絡研討會為本地區2000多位科學家和專家進行了培訓。

“經過培訓，我學會了如何測量農業特別是水稻生產的碳足跡。”參加了土壤中碳捕獲電子學習培訓課程的地區協調員Randall Chavarría Rojas說，“它還讓我了解到人類活動對全球變暖的影響，并教會我作為一個水稻生產者可以采取哪些行動來降低對環境的負面影響。”

環境污染研究中心是拉丁美洲率先開展有關同位素技術環境應用西班牙文電子學習課程的機構，其作為原子能機構協作中心的合同已在去年被延長到2 0 2 5 年。在今后幾年里，環境污染研究中心和原子能機構將繼續在涉及氣候智能型農業、溫室氣體測量和監測以及生物炭（一種由碳和灰燼組成的黑色殘留物，可用于提高土壤肥力和作物產量并封存大氣中的碳）利用的相關領域舉辦電子學習活動和實施四個技術合作項目。