随着2019年欧盟进口法规的变化，巴拿马的可可出口受到威胁：出口商必须证明其产品中的镉含量低于欧盟规定的每公斤0.8毫克的法定门槛。同位素技术可以帮助确定金属的来源和运动，从而帮助农民防止水果受到污染，提高食品安全并恢复出口。
巴拿马西北部的博卡斯德尔托罗省拥有该国 90% 的优质有机白可可。在这里，农民使用传统方法种植可可树，与周围的自然和谐相处。然而，大多数可可种植区的土壤天然富含镉，这使可可豆的质量和大约 1,400 名农民及其家庭的生计面临风险。“可可豆的出口是帮助该省减轻贫困的重要收入来源，”巴拿马农业研究所 (IDIAP) 研究员 Jose Ezequiel Villarreal 说。
IDIAP 的专家正在努力改进土壤管理实践和有机可可的整体质量。国际原子能机构与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作，协助巴拿马专家表征和绘制可可种植土壤中的镉含量。然后，他们将土壤中的镉与可可果实中的镉含量相关联，以计算出果实中含有多少金属。
粮农组织/国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心还向当地专家和农民提供培训，以确保更多的镉留在土壤中。这可以通过向土壤中添加有机改良剂来实现。这些有助于增加有机质和土壤的 pH 值，并锁定镉，使其不再被树木及其果实吸收。
“同位素帮助确定镉被植物吸收的程度并追踪它从土壤到植物的移动，”粮农组织/国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心的土壤肥力综合管理专家 Joseph Adu-Gyamfi 解释说。了解这一过程是减少树木镉摄入量的第一步。
巴拿马农业研究所 (IDIAP) 的工程师 Adolfo Santo 会见了一群农民，解释了对土壤、树叶和可可豆进行采样以测量镉浓度的目的。在同位素技术的帮助下，专家们现在正在采取措施提高巴拿马可可豆的安全性。(照片：巴拿马农业发展部)
将镉同位素添加到土壤中后，科学家们可以确定肥料和土壤本身的金属来源。这使他们能够追踪金属以查看它有多少从土壤移动到水果，或者它是否完全移动。
IAEA 就如何使用镉同位素作为示踪剂来评估和选择避免镉的可可变种对当地专家进行了培训。此外，大约 150 名农民已经接受了农业实践培训，以防止土壤中的镉被植物吸收。
在接下来的几个月里，将有更多的农民接受培训。正如国际原子能机构项目管理官员 Karla Molina Diaz 所说：“我们正在利用科学、核科学来产生发展影响，并帮助参与的农民获得稳定和不断增长的收入。”
使用同位素追踪土壤中的重金属
镉是一种在摄入时对多个器官的健康有害的金属，可被植物从土壤中吸收，具体取决于其生物利用度。金属从土壤到植物的各个部分，根、树干、树枝和果实，并不总是遵循特定的模式。稳定同位素是原子的非放射性形式，可用作示踪剂，以监测养分/金属从土壤中的吸收以及向不同部分的传输，这要归功于其独特的特性：不仅每种养分的同位素特征可以是镉来源的指纹，而且它也允许追踪金属在树中的运动。使用标有镉-114( 114Cd)的肥料，科学家可以跟踪同位素以确定镉从土壤到可可果实的移动。这是因为它们具有与“常规”原子相同的化学性质，但具有更重的原子核，因此可以区分和跟踪。该技术用于评估和选择可可植物，这些植物可以在镉含量高的土壤中生长，但转移到果实中的金属较少。
