在全球土地中，大约有40%属于旱地，但却有约三分之一的人口居住在这里。旱地的生态系统通常十分脆弱，但却是许多人赖以生存的耕地资源。近年由于土地退化、气候变化、森林采伐等原因，很多土地直接变成了沙漠。
据估计，目前全球的土地退化面积已达到19亿公顷，接近全球土地资源的三分之二，并且土地退化面积还在以每年500-700万的速度增加。为了应对这一全球性挑战，国际原子能机构（IAEA）正在与国际社会一道努力，通过核技术改善这些地区的农业生产条件。
IAEA和粮农组织（FAO）联合组建并运行的“核技术食品和农业应用处”正在运用一系列核技术和传统技术帮助推动“气候智慧农业”方面的实践活动，协助成员国农民更好地适应气候变化所带来的影响。
IAEA官员称，这些新兴的“气候智慧”农业实践活动结合了恰当的土地管理策略，以及有高度针对性的技术等，可以提高粮食产量、可持续性以及在干旱的农业生态系统下的保存时间等。
IAEA主导开发了一批专门用于土壤和水资源管理的核与同位素技术，以降低由土壤侵蚀和日益严重的盐碱化问题所引发的土地退化现象。这些技术可以用于提高营养程度以及水资源利用有效性，并增强土地对氮和碳元素的捕获能力，由此改善土壤贫瘠和温室气体释放水平。
还有一种实用技术是利用过去的辐射沉降核素（FRNs）来测量土壤侵蚀的速率，并评估土壤保持计量方法的有效性。这一技术已经成功地被65个IAEA成员国利用来研究土壤侵蚀和水资源可利用性。
利用单体稳定同位素（CSSI）作为追踪器可以准确识别被侵蚀土壤的起源。不同植物具有特定的CSSI，因此研究受侵蚀土壤中的CSSI可以追溯侵蚀起源，再施以恰当的土壤保持管理技术就可以控制土壤侵蚀、阻止土地退化。另外，稳定同位素技术还可被用于研究肥料的使用和摄入，从而测定蒸发和蒸腾速率。随后的分析结果可以被用于决定投放怎样的土壤和水保持管理策略更加有效。
中国、印尼、巴基斯坦和越南等国家已经通过具体项目成功利用这些技术将土地退化程度降低了将近50%。
