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辐射放射性核素验证了突尼斯传统土壤保持方法的有效性

放射性核素 土壤保护 同位素技术
发布:2020-10-10 11:46:50     来源:IAEA

突尼斯实地研究小组:传统的土壤保护脊在背景中可见

(照片:Mansour Oueslati和Gdiri Amira /突尼斯国家核科学技术中心)

近年来,由于气候变化和土壤侵蚀加剧,土壤和水是支撑突尼斯丰富农业的两种成分。该国一些最肥沃的土壤被侵蚀,土地退化,湖泊被堵塞。扭转这一趋势需要保护环境,保护土壤并应用同位素技术,这有助于专家评估传统土壤保护方法的有效性,从而优化其实践。

测量土壤侵蚀

在国际原子能机构的支持下,与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作并与国家核科学技术中心(CNSTN)合作的一个项目一直在使用放射性核素铯137 -137)作为示踪剂,以测量土壤侵蚀的速率(请参阅辐射放射性核素帮助评估土壤侵蚀)并验证保护方法的效率。

其中之一包括水土保持脊,旨在保护水土保持。机器用于创建80厘米高的土坎,它们彼此之间约40 m。粮农组织/国际原子能机构粮食和农业核技术联合司的土壤科学家埃米尔·富拉杰塔尔(Emil Fulajtar)解释说:“每个山脊都打破了有效的边坡长度,并为地表水径流创造了屏障,从而减少了土壤侵蚀。”

使用同位素测量土壤侵蚀具有许多好处。“与常规侵蚀测量相比,Cs-137的优势在于可以提供有关长期平均侵蚀速率的数据并确定侵蚀的空间分布,” Fulajtar说。

水土流失实验

在突尼斯北部占地335公顷的Sbaihia实验流域,评估了两个种植小麦的坡地-一个有保护脊,一个没有保护脊。沿斜坡对Cs-137的土壤分析用于估算因侵蚀而去除的土壤量。以每年每公顷吨数(t / ha / y)表示,结果表明,山脊使土壤侵蚀减少了41%,从37吨/公顷/年。Fulajtar说:“这种传统的保护方法在技术上简单,便宜,并且可以由小农容易地实施。” “但是,其效果仍然不是最佳的。 侵蚀速率仍大大高于大约1.5吨/公顷/年的可容许土壤侵蚀速率。”

Fulajtar补充说,需要更有效的保护措施,并且通过将山脊之间的距离从40 m减小到20-25 m,增加山脊网络的密度可能是有益的。“这将缩短有效的边坡长度,并显着提高山脊网络的土壤保持有效性。另一种可能性是测试免耕土地管理。”

CNSTN放射分析实验室负责人Oueslati Mansour表示,研究结果正在用于指导突尼斯农业部的水土保持国家战略。“根据观测到的侵蚀程度,利用土壤侵蚀率生成了农业定位图。” CNSTN将进行进一步的研究,以了解如何改进该方法,并将保护脊引入没有土壤保护的地区。基于反映山脊有效性的结果,曼苏尔解释说:“决策者将继续使用保护技术,并在突尼斯其他受侵蚀影响的地区加强这种做法。”

土壤样品中铯137的测定。(照片:Mansour Oueslati和Gdiri Amira /突尼斯国家核科学技术中心)科学

放射性核素对土壤侵蚀的评估

天然存在的和人工沉积的放射性核素(FRN),例如铯137(Cs-137),过量的铅210(Pb-210ex)和铍7(Be-7),在大气中的含量非常少,通过雨水沉积在地球表面。在陆地上,它们仅发生在表土层,当该层的一部分被侵蚀除去时,其浓度降低。这种减少表明从特定位置清除了多少土壤。Cs-137是最常用的FRN,是一种人工放射性核素,它是1950年代和1960年代核试验的结果而释放的。它可以用来估计从土壤沉降到土壤采样期间的平均土壤侵蚀率。

当在已经采取土壤保护措施的地点使用FRN方法并将结果与​​采用常规土地管理的地点的结果进行比较时,可以评估土壤保护措施在控制水土流失方面的有效性。

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