同位素示蹤農業應用的研究熱點

楊俊誠，李桂花，姜慧敏，張建峰，張 娟

(1.中國農業科學院 農業資源與農業區劃研究所，北京 100081；2.北京科技大學，北京 100083)

同位素示蹤農業應用主要是利用放射性或穩定性同位素示蹤劑，研究靶標物質在土壤、植物或動物體內及環境中的遷移、轉化、運輸、吸收、代謝及分布規律等。由于示蹤技術的專一性、特異性和可溯性，在我國農業科學研究中仍被廣泛應用，作為獨特的不可替代的技術手段，在國家主要農作物高產、高效和優質生產以及動物健康生產等領域提供了重要科學依據和技術支撐。近年來，氮磷養分轉化與有機肥資源高效利用、農田溫室氣體減控，新型農用化學物質的環境安全性、農田污染物的環境行為與源解析，生態系統穩定性等方面，成為同位素示蹤農業應用的研究熱點。

1 揭示作物營養元素氮、磷有效轉化機理，創建養分高效利用技術模式

在作物必需的營養元素中，氮是限制植物生長和形成產量的首要因素。植物累積的氮素有50%來自土壤，在某些條件下甚至達到70%，而外源有機肥料氮、無機肥料氮是土壤氮素的主要來源，所以明確外源肥料氮在土壤氮庫中的轉化對實現氮素有效調控和高效利用具有重要的意義。但由于外源氮施入土壤后與原有的土壤氮庫發生著復雜的生物化學過程，常規方法很難區分變化量來源于外源氮還是土壤原有氮素，不能夠明確的指出施入土壤的肥料氮素對各個形態有機氮的貢獻量，而采用15N示蹤技術成為解決這一技術瓶頸的首選。李樹山等[1]利用15N分別標記有機肥氮和化肥氮，研究外源氮素在典型潮土中向土壤有機氮和無機氮各形態的轉化與分配。結果表明，有機氮(OM*)與無機氮(CF)配施處理，來自外源肥料氮的酸解有機氮含量分別是單施化肥氮(CF*)和單施有機肥氮(OM*)處理的1.4和1.5倍；CF*處理各形態酸解有機氮中來自外源無機氮的比例以酸解性銨態氮最高，為7.8%；OM*處理各形態酸解有機氮中來自外源有機氮的比例以酸解未知氮最高，為4.5%；OM*+CF處理各形態酸解有機氮中來自外源有機氮的比例以酸解未知氮最高，為18.0%。CF*處理下土壤無機氮中來自外源無機氮的比例為27%，OM*處理下土壤無機氮中來自外源有機氮的比例為8.0%，OM*+CF處理下土壤無機氮中來自外源有機氮的比例為5.0%，說明外源有機無機配施提高了外源有機氮在土壤酸解有機氮庫中的殘留且主要以酸解未知氮形態存在，單施化肥處理提高了外源無機氮在土壤無機氮庫中的殘留。CF*處理下來自外源無機氮的酸解性銨態氮對土壤殘留氮庫的貢獻最大，OM*處理下來自外源有機氮的非酸解有機氮對土壤殘留氮庫的貢獻最大，OM*+CF處理來自外源有機氮的酸解未知氮對土壤殘留氮庫的貢獻最大，CF*處理下來自外源無機氮的硝態氮對土壤殘留氮的貢獻最大，顯著高于其他處理(P<0.05)。

姜慧敏等[2]利用15N示蹤技術，以江西紅壤性水稻土為研究對象，研究農民習慣施肥水平下，水稻不同生育期外源化肥氮在土壤有機氮庫中的轉化及關系。結果表明，土壤中氨基酸態氮和氨基糖態氮中來自外源的化肥氮含量從分蘗期到拔節期顯著升高，從拔節期到灌漿期顯著降低，全生育期兩個組分的最高值均出現在分蘗期和拔節期之間。酸解性銨態氮中來自外源的化肥氮含量從分蘗期到成熟期逐漸降低；酸解未知氮中來自外源的化肥氮含量隨生育期的延長逐漸達到動態平衡；非酸解性有機氮中來自外源的化肥氮含量在全生育期的變化符合對稱方程。水稻營養生長階段的分蘗期和拔節期，外源化肥氮分別以酸解性銨態氮和氨基酸態氮為主要方式結合在土壤有機氮庫中，其含量分別占施入化肥氮的21.5%和14.8%；水稻營養生長和生殖生長并進階段的灌漿期和生殖生長階段的成熟期，外源化肥氮主要結合到非酸解性有機氮庫中，分別占施入化肥氮的8.7%和12.7%。土壤各有機氮庫中來自外源的化肥氮之間存在相互轉化的關系，酸解性銨態氮庫起到了“暫時庫”的作用，生育前期在土壤中固持氮，當可利用性氮受限時，又可以作為有效氮庫釋放氮供作物吸收；在整個生長期中氨基酸態氮庫對外源化肥氮的轉化積累起到了“過渡庫”的作用，固持在氨基酸中的化肥氮可以轉化成酸解性銨態氮和氨基糖態氮，外源氮在這幾個主要的氮庫中動態轉換以保持土壤-作物體系中氮素的循環。

Jiang 等[3]還利用15N示蹤技術，研究了典型集約化設施菜地不同施氮處理對外源化肥氮素轉化的影響，結果表明，減施氮肥50%結合調節土壤C/N比和水肥一體化的優化模式(OPT)較農民習慣施肥模式(FP)在秋冬茬(AW season)和冬春茬(WS season)顯著提高了外源化肥氮素的利用效率(P<0.05)；冬春茬優化模式下更多的來自外源化肥氮的無機態氮以有機氮形式結合到土壤中，兩季減少了外源化肥氮素的損失共達25.8%。

在國家重點基礎研究計劃“973”課題連續10年資助下，中國農業科學院、中國農業大學、中國科學院南京土壤研究所和南京農業大學的一批專家，利用15N田間原位示蹤結合常規技術，系統研究了我國東北玉米主產區、華北小麥-玉米主產區和長江中下游稻麥輪作及雙季稻主產區氮肥減施、養分及農田持續高效利用的機理，在養分農學效應、土壤肥力效應和環境效應協調綜合評價的基礎上，分別研究建立了三大區域化肥減施的技術途徑與模式，為國家2030年實現化肥零增長提供重要理論依據和技術支撐。

磷是植物進行生長發育的必需元素之一，而缺磷仍然是我國及世界農業生產中限制作物產量的一個重要因子。據統計，全世界42%的耕地面積缺磷，我國約有70%耕地資源磷短缺。通過施用磷肥是解決缺磷問題的有效途徑，但作物對磷的利用效率不會超過25%，而至少有70%～90%的磷進入土壤而成為難以被作物吸收利用的無效態磷。Yang 等[4]利用32P核素示蹤技術研究了低磷潮土中不同形態無機磷的轉化，結果表明，施用磷肥后不同形態無機磷含量由高到低依次為：Ca10-P>O-P>Ca8-P>Ca2-P、Al-P、Fe-P，植物不能吸收利用的難溶態磷所占比例很高，為79.1%，此結果驗證了以上的結論。32P示蹤實驗結果還表明，29.0%的32P標記磷肥很快轉化為速效態Ca2-P，66.1%的32P標記磷肥轉化為緩效態Al-P、Fe-P和Ca8-P，只有5.0%的32P標記磷肥轉化植物不可利用的O-P和Ca10-P；與不同磷肥相比較，施用磷肥后增加了32P標記磷肥轉化為Ca2-P的量，降低了32P標記磷肥轉化為Ca8-P+Fe-P+Al-P(緩效態總量)和O-P的量。

梅勇[5]通過32P示蹤技術，研究了鹽分對鹽堿地改良植物飼料蕓薹、刺田菁對磷素吸收、轉運的影響。結果表明，在堿性條件下，與對照相比，鹽分脅迫明顯降低飼料蕓薹和刺田箐根和莖葉的磷含量。但不同濃度鹽分相比，隨著鹽分濃度的增加，根部對磷元素的吸收明顯加強。低鹽分水平抑制料蕓薹和刺田箐磷元素從根部向莖葉的運輸，但較高鹽分水平在一定程度上促進了根部的磷向莖葉轉運，其原因可能是植物因為莖葉生理活動旺盛的器官磷虧缺，而促使磷元素從庫(根)向源(莖葉)的轉運，而且磷在植物體內移動性強，易從較老組織運輸到幼嫩組織中再利用，所以莖葉和根部磷含量比有所增加。

目前，根據不用類型植物利用土壤磷素不同，篩選與定向培育磷高效作物基因型的育種技術有可能成為替代傳統施肥改良低磷土壤的重要手段之一。Yang等[4]利用32P核素稀釋法研究了不同基因型玉米對土壤磷的吸收和利用，L值表示植物體內32P的活度變化對磷肥有效性的響應，結果表明，不同基因型玉米有不同的土壤磷利用效率和耐低磷機制，DSY-48品種不論施肥與否L值最低，表明其吸收土壤磷的能力最小，對可溶性和速效磷的依賴性高，是典型的不耐低磷且不敏感型品種；DSY-2和DSY-32的L值在施磷肥與不施磷肥條件下均較高，表明這兩個玉米基因型品種對可溶性和速效磷的依賴性也較少，是典型的耐低磷但不敏感型品種。DSY-79雖然在不施磷肥條件下有較高的L值，也能較多吸收和利用土壤中的各形態磷，但由于不施磷肥條件下該基因型品種有最高的植株含P量，表明該基因型品種要求有很高體內磷含量以維持其正常的的生長和發育，以致在不施磷條件下該品種的生長受到影響，因此，認為該基因型品種為不耐低磷但對磷肥敏感型品種。

2 同位素示蹤技術在土壤有機碳循環、溫室氣體減排中的研究

從土壤理化特性來看，土壤有機質的源物質大部分來自生長于地表的植物，因此可根據植物的δ13C判斷土壤有機質的來源，從而研究植物動態演替過程。與其他研究方法相比，該方法更能從年到百年尺度研究碳循環過程，有效闡明土壤碳動態和土壤碳儲量的遷移與轉換，直接計算出土壤或其組分中不同植物來源有機質的比例和數量，定量化評價新老土壤有機碳對碳儲量的相對貢獻。楊蘭芳等[6]采用同位素質譜法測定玉米植株和土壤有機碳的δ13C值，以研究玉米植株生長和施氮水平對土壤有機碳更新的影響，發現玉米根際碳分泌物對土壤有機碳含量的貢獻為4%～25%，且隨玉米生長時間的延長，根際碳沉積對土壤有機碳含量的貢獻增大。劉啟明等[7]利用穩定碳核素示蹤技術對貴州茂蘭格斯特原始森林保護區內農林生態系統土壤有機質含量進行分析，對比森林點與農田點的δ13C值(森林：-23.86‰～-27.12‰)；農田：-19.66‰～-23.26‰)，計算表明，毀林造田同時也降低了土壤有機質中活性大的組分的比例，使土壤肥力下降。

Marc等[8]用13CO2富集氣體標記小麥和玉米，研究根系分泌物碳的去向，結果發現，雖然土壤的肥力水平不同，但兩種土壤根系分泌碳都顯著影響微生物量碳、CO2-C和總碳，而不影響水浸提性有機碳WEOC。兩種土壤、兩種作物條件下，根系分泌物碳在不同碳庫的分配一致，大小順序為微生物量碳<總碳

中國是化學氮肥的生產大國，又是使用大國，但施用農田的化學氮肥利用效率極低，大量氮素以不同途徑損失掉，對土壤、地下水、大氣等造成嚴重的污染，成為現代農業和環境研究亟待解決的一個重要問題。氣態損失是農田氮素損失的主要途徑，王秀斌[9]利用15N示蹤微區實驗，研究了華北平原冬小麥-夏玉米輪作體系下，氮肥運籌對氮素氣態損失的影響，結果表明，冬小麥和夏玉米季，來自外源化肥氮的土壤氨揮發損失主要發生在施肥后14 d內，玉米季來自化肥氮的氨揮發損失量高于小麥季，冬小麥/夏玉米輪作體系累積氨揮發量隨施氮量的減少而降低。玉米季來自外源化肥氮的土壤N2O排放量均高于小麥季，且N2O排放量均隨施肥量減少而降低。優化施氮均顯著降低土壤氨揮發和N2O的排放量。

姜慧敏等[10]利用15N示蹤技術，定量化研究了設施菜地不同施氮模式下來自外源化肥氮的氨揮發量，結果表明，氨揮發不是設施菜地氮損失(通過土壤-作物體系中化肥15N去向，分析氮的總損失量)的主要形式，但與農民習慣施肥模式(FP)相比較，減施化肥結合調節土壤C/N比和水肥一體化的優化模式(OPT)顯著降低了基肥和追肥后的氨揮發量，降低幅度為80.5%。

3 新農用化學物質生態環境影響評價技術的研究

為了明確環氧蟲啶異構體在土壤環境中的遷移轉化及代謝降解規律，以14C 標記外消旋環氧蟲啶為示蹤劑，綜合運用核素示蹤與高效液相色譜分離技術，研究了好氧[11]和缺氧、淹水條件[12]下環氧蟲啶在不同土壤中的快速降解動態規律，并分析了其形成結合殘留和母體降解可能的對映體選擇特性。結果表明，不論是好氧和缺氧、淹水條件下環氧蟲啶在整個培養期(120 h) 內，未發現其2 種對映異構體的結合殘留形成和母體降解具有手性差異。環氧蟲啶在不同土壤中均迅速形成結合殘留，且不同土壤中結合殘留量不同。環氧蟲啶屬于易降解農藥，好氧和缺氧條件下環氧蟲啶在6種土壤中的降解動態顯著符合一級動力學方程，降解速率有差異，如由快到慢依次為酸性紅砂土(半衰期為23.10 h) 、中性黃松土(半衰期為53.32 h) 、堿性濱海鹽土(半衰期為77.02 h)。數據分析還表明，土壤pH 對環氧蟲啶的降解速率影響最大[11-12]。結果為環氧蟲啶的登記注冊奠定了基礎，為環氧蟲啶的正確、合理使用提供了科學依據。

新煙堿類殺蟲劑為目前世界上銷售量最大的殺蟲劑品種之一，環氧蟲啶是我國第一個得到國外跨國公司認可的、擁有自主知識產權的新煙堿類殺蟲劑。張晗雪等[13]對其開展了在環境中的降解代謝行為研究，采用標記的順硝烯殺蟲劑[14C2]-環氧蟲啶，從對映體角度研究了環氧蟲啶在好氧土壤中的殘留及降解規律。對新型高效、廣譜、低毒煙堿類殺蟲劑哌蟲啶在植物中的對映體選擇性吸收和運轉規律、水介質中哌蟲啶、環氧蟲啶的快速、高效檢測方法、穩定性及環境行為進行了研究。這些研究對安全、有效施用農藥、保障我國的食品安全都具有十分重要的現實意義。

4 明確農田污染物的環境行為、解析污染源的同位素示蹤技術

脂肪烴組成由于物理、化學和生物降解等環境過程容易發生改變，使“化學指紋法”的應用受到限制，碳穩定性同位素指紋法因其特征性和相對穩定性近年來被越來越多的應用于環境中污染物的來源解析[14-16]。碳穩定性同位素指紋法包括全碳穩定性同位素和單體碳穩定性同位素(compound-specific isotope, CSIA),但是在某些情況下，全碳穩定性同位素比率也會由于風化過程的影響發生改變[14]。正構烷烴單體碳穩定性同位素，尤其是高相對分子質量的正構烷烴(C≥19)單體碳穩定性同位素指紋不會受到生物降解及風化作用的顯著影響，因此保留了最初的碳源及光合作用途徑等相關信息[17-19]。

近年來，正構烷烴單體碳穩定性同位素技術結合化學指紋技術越來越多的被用以辨別不同的生物源的烴，生物源的烴和石油源的烴，不同的石油及其產物源的烴[19-21]。由于煤源巖與間隔層頁巖源巖有機質的微小差異，常見的分子地球化學技術、干酪根的總碳穩定性同位素、分類組分的總碳穩定性同位素都無法分辨含煤巖系中煤源巖和間隔層頁巖源巖的油。Sun等[22]應用正構烷烴單體碳穩定性同位素成功區分開了我國吐魯番盆地的煤源巖和間隔層頁巖源巖的油。Mazeas和Budzinski[21]使用化學指紋技術和全碳穩定性同位素能夠分辨大西洋海岸南部和北部的油殘渣，北部受到埃里卡溢油影響。使用單體碳穩定性同位素發現北部及鳥翅膀上的油殘渣均來源于埃里卡溢油，南部的阿卡雄海灣和Crohot海灘上的油殘渣相對埃里卡溢油富含δ13C。并且發現Crohot海灘、Cap Ferret海灘焦油球和Salie海灘的小焦油球與Chapelle Forestiere海灘的焦油球、Pereire海灘的焦油球和Salie海灘的大焦油單體碳穩定性同位素來源也不同。

Zhang等[23]研究發現我國東北地區渾蒲污灌區水源、大氣沉降及表層土壤，具有C3陸生植物和石油及其降解產物來源的正構烷烴單體碳穩定性同位素特征。地表水細河水和受其影響最大的距離細河最近的水田采集的地下水，與其他地下水中的正構烷烴單體碳穩定性同位素組成具有顯著的差異。正在作業的采油井附近采集的地下水中的正構烷烴的成熟度相對其他水樣品較高。渾蒲灌區水與大氣沉降，以及不同時期的大氣沉降均具有顯著不同的正構烷烴單體碳穩定性同位素組成特征。正構烷烴單體碳穩定性同位素包含的地球化學信息更完整，化學指紋和正構烷烴的同位素組成的限制性排序結果表明，受石油污染的灌溉水對灌區表層土壤環境質量的影響明顯大于大氣干濕沉降中石油污染物對表層土壤環境質量的影響，特別是距離細河最近的地下水及細河水對表層土壤石油污染的影響是顯著的。相對于化學指紋(35.5%)而言，灌溉水和大氣沉降正構烷烴單體碳穩定性同位素組成特征解釋的土壤正構烷烴單體碳穩定性同位素組成特征的方差要多(57.1%)。而且相對于灌溉水而言，大氣沉降解釋的土壤正構烷烴單體碳穩定性同位素組成特征的方差增幅較大，說明有可能化學指紋法會低估大氣干濕沉降中石油污染物對表層土壤的影響。

5 為國家名特優農產品原產地溯源提供原創性技術思路

我國名特優農產品資源豐富，受種植地域土壤、氣候等特殊地理因素影響，這些名優農產品品質獨特，聲譽在全國乃至世界上都具有較高的地位。但是，近年來以次充好、假冒名優農產品等無序市場競爭行為時有發生，嚴重損害了相關產品的國際和國內聲譽。袁玉偉等[24]采用穩定同位素質譜和等離子發射光譜質譜法測定茶葉中同位素比率和多元素含量，并結合主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA) 法建立模型，對福建、山東和浙江出產的茶葉，以及浙江余姚、金華和西湖出產的茶葉進行產地溯源判定。結果表明，不同產地的茶葉中穩定同位素δ15N、δ13C、δD、δ18O 數值范圍不同，而且Li、Be 和Na 等27 個礦物元素的含量變化也較大，具有一定的地域特征。PCA 法能夠區分不同產地的茶葉，但不同產地樣本存在部分重合; 而采用PCA-LDA 法能夠有效區分不同產地的茶葉，其中福建、山東和浙江產地的判定準確率為99% ，浙江余姚、金華和西湖產地的判定準確率為86%。因此，利用穩定同位素和礦物多元素檢測結合PCA-LDA 法能夠較好進行茶葉產地溯源。大量類似研究結果為政府主管部門打擊假冒偽劣產品、保護原產地優勢名牌產品提供了技術支撐。

產地環境污染直接或間接影響農產品的質量與安全。產地環境污染主要是大氣污染、水體污染和土壤污染。利用不同來源的物質中同位素豐度存在差異的原理，可檢測環境與農產品中污染物的來源。利用農產品原產地同位素豐度不可模擬的特點，國內開展了牛肉產地溯源應用研究；郭波莉等[25]通過測定牛肉中206Pb/207Pb比值，并將其與源排放樣品中Pb同位素數據進行比較，實現同位素指紋技術對農產品污染物的溯源。

國內外學者愈來愈重視沉積物重金屬污染的研究，尤其是對沉積物中重金屬污染來源的解析越來越重視。污染來源的鑒別是對環境污染程度進行正確評價和對污染進行有效治理的前提。Lu 等[26]利用環境同位素指紋技術結合210Pb斷代，研究探明東北某區域農田土壤重金屬污染和遷移規律，判定了重金屬的污染來源，為重金屬污染的源頭阻控提供了重要依據。結果表明，210Pb在HLD-Ⅱ-1和HLD-Ⅱ-4的0～2 cm表層土壤中的比活度分別為119.12和128.71 Bq/kg；在兩個土層中的垂直分布都有一個明顯的峰值，說明受到了外源污染的干擾。HLD-Ⅱ-1沉積最大值發生在0～8 cm，HLD-Ⅱ-4沉積最大值發生在0～12 cm，存在不同說明土壤剖面受到內源和外源的不同干擾；Pb的污染發生始于二十世紀40年代初，主要分為1942年至1989年和1989年至2005年兩個強度不同的沉積污染期。

6 同位素示蹤技術在揭示土壤重金屬鎘、鋅污染環境行為中的應用

由于鎘、鋅礦區及冶煉廠排放的污水、污泥農用，現代畜牧業發展中產生的大量有機畜禽糞便的農用等，鎘、鋅等典型污染物對我國農田構成了嚴重威脅。姜慧敏等[27]采用109Cd、65Zn雙標記示蹤技術，研究在不同外源性磷濃度下，玉米分別對鎘、鋅及鎘、鋅復合污染吸收動力學及磷、鎘、鋅之間的交互作用。結果表明，在磷濃度為4.5 mg/kg和10.8 mg/kg時，植物根系和地上部對109Cd和65Zn的吸收活度都呈增加趨勢，當磷濃度為54 mg/kg時，植物根系和地上部對109Cd和65Zn的吸收活度均降低，說明P的濃度達到一定水平時，會使重金屬Cd和Zn的有效態降低，從而降低了植物對重金屬的吸收量。通過對植物根系和地上部吸收的Cd和Zn的比較，發現大多數的Cd和Zn積累在根系，從根部輸送到地上部的很少。利用統計分析方法分析了相同P水平條件下玉米不同部位吸收的Cd和Zn之間的相關性，結果表明根系吸收的Cd和Zn之間及莖葉吸收的Cd和Zn之間的相關性顯著，Cd與Zn之間存在著協同效應。

7 在生態系統穩定性研究方面，環境核素示蹤作用

土壤侵蝕是全世界面臨的一個重要的生態環境問題，土壤侵蝕會造成土地退化、土壤肥力下降，嚴重影響生態系統的穩定性。環境核素示蹤技術被國內外廣泛認為是研究土壤侵蝕的唯一不可替代的方法。國外用環境核素137Cs示蹤技術研究土壤侵蝕始于20世紀60年代初，而我國土壤侵蝕的137Cs法研究始于20世紀80年代后期。王軼虹等[28]統計了1985—2009年利用137Cs示蹤技術研究土壤侵蝕的國內現有電子資料，發現137Cs示蹤技術應用于土壤侵蝕的研究主要集中在三個方面：(1) 土壤侵蝕模型，137Cs示蹤技術研究土壤侵蝕的關鍵之一就是定量轉換模型的建立。國內現有文獻在這方面的研究主要是引進、介紹國外的模型，在分析其優、缺點的基礎上，結合實際情況建立自己的模型，國內文獻中涉及到的耕地土壤模型和非耕地土壤模型；(2) 區域背景值，137Cs區域本底值的確定是應用137Cs法研究土壤侵蝕的首要問題。目前我國的137Cs本底值研究主要集中在黃土高原地區、云貴高原、四川盆地、華東華南地山丘陵區、臺灣省、東北黑土區、青藏高原地區和新疆[29-30]；(3) 土壤侵蝕的空間變異規律及影響因子，土壤侵蝕的空間變異規律包括土壤侵蝕、沉積速率、坡面侵蝕過程等。國內學者在這方面做了大量研究，張信保等[31-32]在黃土高原地區測定了不同類型土地的侵蝕速率、卓有成效地解決了農耕地土壤侵蝕和黃河泥沙輸移等疑難問題。李勇等[33]利用環境放射性核素137Cs技術定量評價了陜北黃土高原陡坡耕地土壤侵蝕變異的空間格局，結果表明，黃土高原山坡中、上部是土壤侵蝕最為嚴重的地帶，山頂和坡腳侵蝕速率較小，而坡下部土壤侵蝕速率居中。坡度變化是影響該區土壤侵蝕速率空間變異的主導因子。

8 結束語

鑒于作者專業和關注度所限，可能還有更優秀的研究成果在本文中被遺漏，所以，文章所列熱點并不僅限所及。值此，我們也堅信同位素示蹤技術在未來農業轉型升級和可持續發展中發揮傳統方法無法比擬的獨特優勢，結合現代檢測儀器(如顯微拉曼光譜儀)的高速發展，為其在宏觀(大尺度的農業污染[34])和微觀領域(如利用穩定同位素探針，研究微生物生態生理或功能[35])的應用，提供更出色的定量、精確與可視的原創性理論依據。