植物营养与人类健康_谢红.pdf

的一次盛会 。 它标志着中国植物营 养研究 的总体实力已得到国际有 关组织的认可 , 研究水平达到了国 际标准 。 关于植物营养 说到植物营养 , 我们首先应该 了解一些植物生理学方面的基本 知识 。 植物生理学主要研究植物体 内的物质和能量代谢 。 植物的生长 发育是植物代谢过程的综合表现 , 而这一过程又离不 开环境条件的 制约 。 植物生理学是农业科学 的基 础之一 , 与农业生产密切相关 。 植 物进行生命活动 , 需要适宜 的光 照 、 温度 、 空气 、 水分等环境条件 , 也经常会遇到各种不利的环境条 件 ? 比如逆境 、 高温 、 低温 、 干早 、 水营养效果最好的时期 。 比如棉花的 涝 、 盐渍以及随现代工业而来的大 花铃期 、 油菜花期是营养元素效果 气 、 土壤和水质污染 。 逆境对植物 最好的时期 , 施肥如果错过这段时 生理的影响很大 , 是 造成作物减期 , 很难获得丰收 。 以向日葵为例 ? 产 、品质下降的重要原因。 因此 , 它向日葵是一种很好的经济作物 , 出 又与作物栽培 、 土壤农业化学 、 作 油率可达? ? 一 ? ? ? , 其油渣饼 中 物遗传育种 、 农产品储藏保鲜 、 作都含有丰富的蛋白质 、 糖分 、 脂肪 物病虫害防治等有关 。 及维生素 。 在向日葵的生长过 程 作物的栽培 、 作物的营养与施中 , 除了需要氮磷钾以外 , 硼 、 锌的 肥都必 须服从作物本身的生理特 需要也是很重要 的 。 硼对花器官的 性 , 尤其作物在不同生长发育时期正常形成 , 对 籽实的成熟关系密 的特殊要求 。 比如 , 植物有一个营 切 。 锌能促进植株体内生长素的合 养临界期 , 它是指植物在生长发育成 , 促进氮磷钾及各种营养元素向 过程中 , 对某种养分的需要虽然绝花器及籽实运转 , 参与花器的形成 对数量不一定很多 , 但很迫切的时 和籽实的成熟活动 。 向日葵缺硼和 期 。 在此期间如供应量不能满足植锌 , 种仁小 , 空壳多 , 花盘变小变 物的要求 , 会使生长发育受到很形 , 茎秆 上的叶片会出现各种花 大的影响 , 以后很难弥补这种损 斑 , 头部茎易断 , 从而导致减产 。 失 。 例如 , 水稻的磷素营养临界期植物生长发育期间 所需要 的 是在幼苗期 ? 甘薯从分枝结薯到营养元素很多 , 除了氮磷钾三大营 薯块迅速膨大 期 , 对钾的吸收 明显高于氮磷 ? 烟株吸氮的高 峰期却在移栽 后 的? ? ? 天 这半个月内?棉 花 现蕾前后是 硼营养临界期 植物还有 一个 营养最高 效率期即在 它 生长发 育 过程 油莱花期是营养元素效果最好的时期 , 施肥如果错过这 中 , 对所需养分 段时期 , 很难获得丰收 。 西 养要素外 , 还有碳 、 氢 、 氧 、 铁 、 硫 、 钙 、 镁 、 硼 、 锌 、 钥等各种微量元素 , 这些营养元素对不同植物在 不同 时期的生长具有不同的作用 。 而作 物吸收营养元素的主要渠道是水 、 空气 、 土壤和肥料 。 只有为植物提 供高质量 的生长环境和营养元素 , 植物才能健康成长 , 才能为人类提 供健康的食品 , 人类的健康才有一 定 的保证 。 这是一个循环往复的生 物链 。 也因为此 , 人类才如此关心 植物营养这个 问题 。 关于土坡和肥 料 与植物营养相关的另 一个问 题是土壤和肥料 。 土壤是覆盖在陆地表面 , 能够 生长植物的疏松层 , 它与大气 、 海 洋 、 岩石一样是一种自然体 。 陆地 上的植物都是生长在土壤里的 , 土 壤的组成和各种基本性质 , 如土壤 的厚度和剖面层次 、 质地结构 、 粘 土矿物 、 营养元素 、 有机质 、 水分和 空气 、 酸碱性 、 微生物等都直接或 间接影响植物的生长 。 良好的土壤 具有较强 的生产力 , 它具有适宜植 物生 长的营养和环境条件 , 对水 、 肥 、 气 、 热等肥 力因素有很好的协 调能力 , 即使在不利的气候条件 下 , 也有较强的调控和缓冲能力 。 相 反 , 不 良土壤的这种 能力就较 差 , 例如盐渍层 、 碱化层 、 矿毒层等 等 , 这样的土壤对植物 的生长肯定 是不利的 。 比如花生 , 最适应在微 酸性 、 膨软疏松的土壤里生长 ? 棉 花 要求土壤质地 不过于紧实和粘 重 , 一般以壤土和沙壤土为好 ? 而 甜菜喜中性或稍 偏碱性的土壤 ? 啤 酒大麦要求的土壤是肥沃的 。 人们 可以通过耕作 管理合理地 利用 土 壤 , 使高产土壤 的肥力得到保持和 提高 ? 对低产土壤则采取一定的改 良措施 , 使其克服障碍因素 , 恢复 其生产力 ? 还应该做好防治土壤侵 蚀和土壤污染等方面的工作 。 植物需要从土壤中吸收养分 , 当土壤不能够提供足够的养 分时 , 就 需要 施肥 了 。 在中国 , 即 使是 肥沃的土 壤 , 也只能提 供 ? ? ? 一? ? ? 的养分 , 其余 的都要靠施肥 供给作物生长 的需要 。 肥料 分为有机 肥和 无机肥 。 在我 国 , 有机 肥的 向日葵是一种很好的经弄作物 , 出油平 可达? ? 一 ? ? ? 。 使用已经有数 千年的历史 。 而化肥被引人 中国 , 还直接影响人类的健康和生存 。 在 是在? ? ?年 。? ? 世纪? ?年代我国 “第十五届 国际植 物营养大会” 的 才开始第一次 大 规模的 肥料试 “肥料与作物产量” 分会上 , 来 自国 验 。 解放后 , 在政府的高度重视下 , 际水稻研究学会的一位专家 , 做了 广泛开展了植物营养研究 , 特别是题为中国的水稻 种植体系投人了 开创了具有中国特色的价格低廉 、 过量的氮肥的报告 。 他指出 , 中国 工艺 简单的碳酸氢 钱和过磷酸钙 的水稻产量占世界产量的? ? ? , 但 肥料生产技术并大量生产 , 促进了水稻种植却消费了世界 ? 的氮 化肥的推广应用 , 为解决 中国的温 肥 , 而氮肥的利用效率很低 , 这一 饱问题做出了很大贡献 , 也显示了 种植模式已引起严重的环境问题 , 植物营养科学 在国民经济中的巨如水体的富营养化问题 。 他对这些 大贡献 。 到目前 , 我国生产的氮磷 问题进行了分析 , 提 出了合理化建 肥已由过去 的单一 和低浓度肥料 议 。 可见要使植物高产 、 优质 、 高 品种发 展到高浓度和复合型肥料 , 效 , 就要注意肥料的合理施用 。 只 而 化肥工业总 产值已经 约占化学有施肥合理了 , 才 能提高作物产 工业总产值的? ? ? , 成为了国民经 量 , 改善作物品质 , 也才能提高农 济的重要产业部门 。 ? ? ? 年以来 , 产品的价格 , 降低施肥成本 , 获得 化 肥产量平均年增长 在 ? 左右 , 较好的经济效益 , 同时减轻环境污 占世界总产量的 ? ? , 位居全球第染 , 有利于农业生产和生态环境的 一 。 在化肥工业中 , 氮肥占主导地 可持续发展 。 位 , 磷肥次之 , 钾肥所 占比例最 为达到这个目的 , 从上世纪的 低 。 由于受资源限制 , 钾肥消费主? ?年代初开始 , 我国开始推广测土 要从国外进口 。 配方施肥技术 。 就是针对具体区域 在农业增产的诸多因素中 , 化的土地进行分析测试 , 根据土壤肥 肥的贡献约在? 左右 。 有一个数力状况和农作物需 肥规 律以及 肥 据表明 , 如果不施化肥 , 中国只能料效应试验 , 提出适合本地区作物 养活 ? 亿多人 , 剩下的人将没有饭 的施肥方案 。 因为植物对养分的要 吃 。 但是在长期生产和使用化肥的求有一个适量的问题 , 就象人和动 过程中也出现了一些问题 , 如投人物一样 , 既不能营养过剩 , 也不能 高 、 利用率低 , 单质肥料的增产率营养不足 , 过多过 少都会带来问 随施肥量的增大而递减 , 由于用肥 题 。 因此 , 给植物施什么肥 、 施多 不科学等原因 , 使地力和环境质量少 、 什么时间施等都有严格的科学 下降 , 不仅增加了农业生产成本 , 要求 , 需要 植物营养学来回答 。 测 母 土配方施肥就是在植物营养学指 导下的一个 大行动 。 农业部决定 , 把科学 施肥工作作为一项紧迫任 务 , 作为科技人户工程的第一大技 术在全国推广 。 ? ? 年的春季和 秋季测土配方施肥行动中 , 全国有 上亿农户受益 。 近年来启动的 “ 沃 土工程 ”、“生态农业” 等行动计划 , 也是植物营养学技术的应用 。 保证植物营养状态良好 就是保证人类健康 “ 第十五 届 国 际植 物营养大 会 ”, 围绕着 “植 物营养在食 品安 全 、 人体健康和环境保护中的作 用 ”这一主题, 设立 了?个专题 , 邀 请了 ? 位国际知名专家作大会特 邀报告 , ? 位作分会特邀报告 , ? ? 位做口头报告 ? 有? ?个位置展示 墙报 ? 大会前后还有 ? 个卫星会 议 , 重点就 “植物营养与食 品质量 和人体健康 ”、 “肥料与养分管理” 、 “环境 污染与生物修复 ”、“植物营 养分子生物学和离子组学 ” 等重要 方面展 示和交流了近年来的最新 进展 。 中国农业大学教授 、 本届大会 主席张福锁认为 , 植物营养是农业 生产这个循环 经济的关键环节 , 如 果植物不健康 , 多数表现在植物营 养成分有问题 , 首先影响的是植物 自身生长 , 其次还通过食物链影响 人和动物健康 。 例如 , 植物中铁 、 锌 、 钙等含量如果不 足 , 人吃 了就会出现健 康问题 。 很多人贫血 , 是因 为植物产品中缺 铁 ? 一些儿童个子长不 高 、 厌食 , 是因为食物 缺锌 。 我国?的孕 妇缺锌 , ? ? ? 的城市孕 妇和 ? ? 的农村孕妇 有不同程度 的 缺铁 症 。 克服这些问题的有 效方 法就 是吃营养丰 富的食品 。 用叶片施肥法可以使小麦和水稻中微量元素含童增加 ? ? ? 一 ?倍 。 植物营养与人类健康的关 系十分密切 。 住行 , 影响着我们生活 的方方面 面 。 植物营养不仅保证了粮食数 量的增加 , 同时也使我国居 民营养 水平得到提高 , 从而使全民身体素 质得到提高 。 人们在吃饱 的同时 , 更要吃好 。 大量的肉制品 、奶制品、 水果 、 蔬菜的生产 , 必须依靠肥料 的科学使用 。 植物只有在养分供应 协调的情况下 , 才能够有好的品 质 。 张福锁教授说 , 现在有一些人 认为 , 施用有机肥的产品品质比施 用化肥的好 。 实际上植物养分有多 种来源 , 还包括土壤 、 有机肥 、 化肥 和降雨 、 灌溉水等多种途径 。 作物 养分协调与否 , 取决于几种来源的 共 同作用 , 而不是某一种来源养分 的单独作用 。 所以不能说施用有机 肥产 品的 品质就一定比施用化肥 的好 。 美国康乃尔大 学 的 ? ? ? ?教 授 ?在 “微 量元素 与人类健康 ” 这个大题下作 的 “ 曼谷在水 稻和小麦种学 及子粒中增加 ?矿物质微量元 ?素含量对作物 ?产量的影响 ” 报 告 中宣布 , 他通过研究发 现 , 用叶片施 它影响着我们 的衣食肥法可以使小 麦和水稻中微 量元素含量增加? ? ? 一 ? ?倍 。 用土 壤施肥法 对提高小麦锌含量 也较 有效 。 田间试验还表明 , 用微量元 素强化的种子 , 可以提高种子的出 芽率和活性 , 因而可以成功地解 决 作物缺锌症状 , 同时由于微量元素 强化 的种子 可以使根系更加健康 , 所以还能提高产量 。 他估计 , 从锌 强化种子中摄人 的锌能够有效地 解决曼谷?至?岁 、? 至? ?岁儿童 的缺锌问题 。 来自日本 的专家介绍了植物 中铁元素新陈代谢基因在食物 、 环 境及人类健康中的应用 。 他通过让 某些含不同铁元素新陈代谢的基 因发生变异 , 产生特定 的耐受低铁 元素含量 的钙制土的作物品种 , 这 类品种可以在自身体内产生足够 量的铁元素 。 这样 , 科学家们就能 够在含铁量低的钙制土中推