烏干達西南高原的山區農業地區受到土壤侵蝕的影響。(照片：E。Fulajtar /國際原子能機構)

數百萬烏干達人的生計植根于高地–東非國家的山區或高地地區。烏干達的高地遍布東部和西部邊界，是該國4600萬人中約40%的家園。這些地區在農業中發揮著重要作用，據該國農業，畜牧業和漁業部稱，這是許多烏干達人的主要收入來源，其中包括70%的在職婦女。這些地區也被認為是由于土壤侵蝕而導致土地退化猖erosion的主要熱點地區之一。

維持生命的重要理由是首都坎帕拉的國家農業研究實驗室(NARL)最近在國際原子能機構的支持下與聯合國糧食及農業組織(FAO)合作完成的一項研究的主題。專家們使用核技術評估了高地的侵蝕率，以使決策者，農民和其他利益相關者了解采取何種措施來扭轉或至少減少土地退化。“通過技術合作計劃，NARL是國家農業研究組織的下屬機構，自2013年以來一直受益于開發侵蝕研究的能力。2016-17年，NARL的員工完成了土壤采樣培訓，分析了137 Ca( Cs-137)在土壤中的放射性核素，可作為侵蝕示蹤劑，

該研究包括在西南高地的魯班達地區的梯田上對斜坡樣帶進行采樣。結果表明，大多數梯田被侵蝕了-在過去60年中損失了約12.6 cm的表土-表明在烏干達高地的陡坡上，傳統梯田技術保護土壤的效果不充分。

糧農組織/國際原子能機構糧食和農業核技術聯合中心的土壤科學家埃米爾·富拉伊塔爾(Emil Fulajtar)說：“高地人口稠密，被農業密集開發，因為它們降雨高，溫度適中，易于定居。” “這片土地被約30至40度陡坡上的小型家庭農場所控制。” 由于雨水很容易沖走表層土壤(土壤剖面中最肥沃的部分)，因此這些地區受到土地退化的威脅。

 
嚴重退化的田地失去了生產潛力，被廢棄了。(照片：E。Fulajtar /國際原子能機構)

用于評估和驗證測量結果的核技術

來自烏干達，盧旺達和中國的研究人員使用傳統的非核模型方法評估了該國的土壤侵蝕，最近一次是在2017年。通過通用水土流失方程(USLE)(描述長期平均年侵蝕率的數學模型)獲得的結果表明，高地的平均土壤侵蝕率在每公頃每年10至100噸之間(t / ha / y)，通常超過100噸/ ha / y。高地的收成超過了該國平均水平的3.2噸/公頃/年，并突顯了采取土壤保持措施以確?？沙掷m農業生產的必要性。這些模型提供的估計速率缺乏需要通過現場測量獲得的驗證。

研究人員使用Cs-137放射性核素作為示蹤劑，對41個土壤剖面進行了采樣，以測量侵蝕速率。Fulajtar說：“只有四個土壤剖面是穩定的，既沒有侵蝕也沒有沉積，并且有六個剖面顯示了沉積，侵蝕造成的沉積物在此積聚，改變了土地的形狀，” Fulajtar說。其余31個剖面被侵蝕，最大侵蝕速率為96噸/公頃/年，平均侵蝕率為30.4噸/公頃/年。用Cs-137獲得的現場測量結果支持USLE計算的估計值。通過IAEA的技術合作計劃和協調研究項目，在70多個國家/地區采用了Cs-137方法(請參閱輻射放射性核素評估土壤侵蝕) 測量侵蝕率并驗證保護方法的效率。

由于沉積和侵蝕剖面數量之間的差異，Fulajtar得出結論：“大多數侵蝕的土壤已從耕種的梯田坡地上清除，最終落在山坡和山谷上，或者以河流和湖泊中的懸浮沉積物的形式存在”，從而影響了土壤的質量。水資源。

自1960年代初以來-當Cs-137從核武器測試中釋放到大氣中并沉積在地球表面時-直到2018年取樣之時，已耕種的表土層中有60%以上(即12.6厘米)被耕作。失去了侵蝕。Fulajtar說，還需要采取其他的水土保持措施，這提出了三種有希望的方法：免耕土地管理，以減少降雨造成的土壤侵蝕，同時增加滲入土壤的水量;轉向土壤保護效率更高的農作物，例如從木薯，高粱，豌豆和豆類到小麥或其他種子密集的農作物;和侵蝕溝渠來阻止徑流和沉積物的遷移。

IAEA的研究報告在烏干達的《國家環境狀況報告》中，以幫助指導決策者解決環境問題。“政策制定者需要有關水土流失率，其對民生的影響以及各種水土保持措施的有效性的信息，以使他們能夠通過有關可持續利用自然資源的相關政策，法規和條例，其中有420萬小農戶從此謀生。” NARL的Crammer Kayuki Kaizzi說。“通過更好的水土管理，減少水土流失，將減少河流，湖泊和其他開放水域的淤積，從而造福于環境，小農和農村地區的人們。

當徑流水形成小通道時，小河侵蝕在烏干達高地的某些田地中很豐富。(照片：E。Fulajtar /國際原子能機構)

科學輻射放射性核素評估土壤侵蝕

天然存在的和人工沉積的放射性核素(FRN)，例如銫137(Cs-137)，過量的鉛210(Pb-210ex)和鈹7(Be-7)，它們在大氣中的含量很少，并沉積在地球表面通過雨。在陸地上，它們僅出現在表土層中，并且當該層的一部分被侵蝕除去時，其濃度會降低。為了量化FRN的減少，將研究區域與不受干擾的參考區域進行比較，該參考區域已通過土地利用信息進行了驗證。這種減少表明從特定位置清除了多少土壤。Cs-137是最常用的FRN，是一種人工放射性核素，它是1950年代和1960年代核武器試驗的結果而釋放的。它可以用來估計從土壤沉降到土壤采樣期間的平均土壤侵蝕率。