改善作物營養

作物需要營養才能順利生長，產出優質品。同位素可幫助改善作物營養，識別能夠良好適應較低土壤肥力的作物或者能夠特別有效利用營養的作物。這對優化產量和質量、提高作物對氣候變化的恢復力至關重要。

豆科植物和谷類的營養質量對人體營養具有直接影響。在多數發達國家和發展中國家，都廣泛存在作物和牧草微量營養元素缺乏問題，對動物和人類健康帶來不利影響。

原子能機構與糧農組織聯合，協助其成員國提高使用核和同位素技術的能力，改進作物營養管理實踐，以支持加強可持續作物生產和保護自然資源。

改善作物營養，提高作物恢復力

加強作物營養管理可提高作物和谷物中常量和微量營養元素的生物可利用率，這是作物順利生長、達到優質產量和質量的前提條件。除了水、陽光和有利的土壤條件，必要的營養對于優化作物生產、提高植物對氣候變化的恢復力至關重要。

不過，諸如干旱頻發、營養流失和鹽化等非生物因素，嚴重危及世界主要糧食作物的生產，加劇糧食不安全問題。根據估計，由于長期營養流失和氣候變化而導致的干旱、鹽化和營養缺乏，每年有超過770萬公頃土地被破壞。很顯然，需要提高目前糧食生產系統對較低土壤肥力的恢復力，以及提高受氣候變化、高溫、降水量低和土壤鹽化嚴重影響地區的糧食生產系統的恢復力。

核和同位素技術的貢獻

碳、氮和磷同位素可用于估算豆科植物固定并封存在土壤中的無機氮的替代來源量，以及植物固定并隱藏在土壤中的碳量。此外，還有助于追蹤施加的有機和無機肥料由土壤轉到植物和環境的情況，評價并識別耐受干旱和鹽化的作物基因型，以及評估植物-土壤統一體中的磷動態，從而改善對農業生態系統中磷的管理。鋅、鐵和其他微量營養元素同位素可用于測定土壤和作物中微量營養元素的動態。