第十六章 施肥与生态和食品安全

1、第十六章第十六章 施肥与生态环境和食品安全施肥与生态环境和食品安全 第一节第一节 施肥与环境施肥与环境 第二节第二节 施肥与农产品品质和安全施肥与农产品品质和安全 第三节第三节 植物营养与人体健康植物营养与人体健康 第一节第一节 施肥与环境施肥与环境一一. .过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响 （一）对土壤环境的影响（一）对土壤环境的影响 施肥对土壤的污染主要表现在施肥对土壤的污染主要表现在重金属重金属、氟氟、放射性元放射性元素素等对土壤的污染等对土壤的污染; ;农膜农膜对土壤结构和长期偏施某种对土壤结构和长期偏施某种化化肥肥对土壤物理、化学和生物学性质的

2、不良影响对土壤物理、化学和生物学性质的不良影响. . 1 1土壤化学污染土壤化学污染 (1)(1)土壤化学污染土壤化学污染-施肥带入的化学物质产生的对土壤性质施肥带入的化学物质产生的对土壤性质和土壤肥力的影响。和土壤肥力的影响。 (2)(2)土壤化学污染对土壤环境的影响土壤化学污染对土壤环境的影响使土壤变酸或变碱；使土壤变酸或变碱；增加有毒有害元素的含量；增加有毒有害元素的含量；促进有毒元素的活化；促进有毒元素的活化；影响作物营养元素的吸收和代谢。影响作物营养元素的吸收和代谢。 2 2土壤生物污染土壤生物污染 土壤的生物污染土壤的生物污染-施肥带入土壤的对植施肥带入土壤的对植物和人体有害的微生

3、物、寄生虫病原体等生物物和人体有害的微生物、寄生虫病原体等生物污染源引起土壤的污染，并对人体的健康产生污染源引起土壤的污染，并对人体的健康产生的不良影响。的不良影响。 3 3土壤的物理污染土壤的物理污染 (1)(1)土壤物理污染土壤物理污染-施用肥料导致的土壤物理性质的改变，施用肥料导致的土壤物理性质的改变，降低土壤保水、保肥能力，使土壤肥力下降。降低土壤保水、保肥能力，使土壤肥力下降。(2)(2)土壤物理污染的来源及对土壤的影响土壤物理污染的来源及对土壤的影响碎玻璃、旧金属片、煤渣碎玻璃、旧金属片、煤渣等等, ,使土壤碴砾化，降低土壤的保水、使土壤碴砾化，降低土壤的保水、保肥能力保肥能力 ；

4、塑料薄膜塑料薄膜，降低土壤水分的移动、存储及植物对水分的吸收，降低土壤水分的移动、存储及植物对水分的吸收和利用。和利用。硫酸钾硫酸钾、氯化钾氯化钾过量，使土壤板结。过量，使土壤板结。（二）过量施肥对水体环境的影响（二）过量施肥对水体环境的影响1 1施肥与水体富营养化施肥与水体富营养化 (1)(1)水体的富营养化水体的富营养化- - 是指湖泊、水库水体内的氮、是指湖泊、水库水体内的氮、磷的营养元素的富集、导致某些藻类异常增加，致使水体透磷的营养元素的富集、导致某些藻类异常增加，致使水体透明度下降、溶解氧降低、水生生物大批死亡、水体腥臭的现明度下降、溶解氧降低、水生生物大批死亡、水体腥臭的现象。象

5、。 (2)(2)水体中氮、磷营养物质的来源水体中氮、磷营养物质的来源 城乡生活污水城乡生活污水; ; 施肥施肥; ; 土壤土壤水的渗漏水的渗漏. .2 2施肥与地下水污染施肥与地下水污染（1 1）磷在淋溶过程中与土壤中的）磷在淋溶过程中与土壤中的CaCa2+2+、FeFe3+3+、AlAl3+3+等作用而沉淀等作用而沉淀于土层中，因而较少进入地下水于土层中，因而较少进入地下水; ; (2) (2) 土壤中有效磷超过土壤中有效磷超过60mg/kg60mg/kg，磷的淋失呈线性增加趋势，磷的淋失呈线性增加趋势; ;(3)(3)有机质含量越高有机质含量越高, ,土壤中磷的淋失量越大土壤中磷的淋失量越

6、大; ;(4)(4)氮肥施用量与氮肥施用量与NONO3 3的淋失量呈正相关。的淋失量呈正相关。（三）过量施肥对大气环境的影响（三）过量施肥对大气环境的影响 过量施肥产生的大气污染主要表现在过量施肥产生的大气污染主要表现在: :对对温室效应温室效应的促进作的促进作用、对用、对臭氧层臭氧层的破坏以及的破坏以及酸雨酸雨的影响的影响 。 造成温室效应的主要气体是造成温室效应的主要气体是: :二氧化碳二氧化碳、甲烷甲烷、氧化亚氮氧化亚氮、一一氧化氮氧化氮. .1 1施肥与温室效应施肥与温室效应(1(1）施肥对）施肥对N N2 2O O的释放的释放施用无机氮肥和有机氮肥产生的施用无机氮肥和有机氮肥产生的N

7、 N2 2O O占年排放总量的占年排放总量的6060% %。(2(2）施肥对）施肥对COCO2 2的释放的释放 世界土壤中有机碳世界土壤中有机碳800800亿吨亿吨分解后向大气排放分解后向大气排放COCO2 2. .(3(3）施肥对）施肥对CHCH4 4释放的释放释放的释放 施用有机肥可增加施用有机肥可增加CHCH4 4的排放量。的排放量。 (4(4）温室效应产生的影响是）温室效应产生的影响是: :平均气温升高平均气温升高. . 蒸发量增大蒸发量增大. .冰山冰山、积雪融化积雪融化. . N2O对臭氧层的破坏对臭氧层的破坏. .形成酸雨形成酸雨. . A.A.酸雨酸雨-当空气中含有较高浓度的当

8、空气中含有较高浓度的SOSO2 2或或 NONOx x，遇到潮湿空，遇到潮湿空气，转化为硫酸或硝酸，溶解在雨水中，使其气，转化为硫酸或硝酸，溶解在雨水中，使其pHpH值小于值小于5.65.6，这种雨水被称作酸雨。这种雨水被称作酸雨。 B.B.酸雨的危害：酸雨的危害：（1 1）酸雨降落到植物叶面而使植被枯死；）酸雨降落到植物叶面而使植被枯死；（2 2）土壤酸化，使有害金属溶出伤害植物根部）土壤酸化，使有害金属溶出伤害植物根部; ;（3 3）江河湖泊酸化，使水生生物丧失繁育能力）江河湖泊酸化，使水生生物丧失繁育能力; ;（4 4）使土壤中的钙、镁、钾等养分淋溶，导致土壤贫瘠；）使土壤中的钙、镁、钾

9、等养分淋溶，导致土壤贫瘠；（5 5）抑制土壤中微生物的活性，使土壤肥力下降。）抑制土壤中微生物的活性，使土壤肥力下降。二二.施肥对环境影响的防治对策与措施施肥对环境影响的防治对策与措施 1.1.合理施肥，改进施肥技术、确定最佳施肥量合理施肥，改进施肥技术、确定最佳施肥量 ; ; 2. 2.严格执行科学施肥制度严格执行科学施肥制度; ; 3. 3.发展节肥施肥技术，提高肥料利用率发展节肥施肥技术，提高肥料利用率 ; ; 4. 4.采用作物密植技术采用作物密植技术; ; 5. 5.防止水蚀和风蚀综合措施防止水蚀和风蚀综合措施; ; 6.6.在坡地上建立农田和河床防护林带在坡地上建立农田和河床防护林

10、带; ; 7.7.开发化肥新品；开发化肥新品；8.8.加强管理，提高化肥质量；加强管理，提高化肥质量；9. 9. 严格执行垃圾堆肥和污泥农用的卫生标准。严格执行垃圾堆肥和污泥农用的卫生标准。 第二节第二节 施肥与农产品品质安全施肥与农产品品质安全 一一. .施肥与农产品品质施肥与农产品品质1.1.农产品的品质一般包括农产品的品质一般包括商品品质商品品质、营养品质营养品质、卫生质量卫生质量. .2 2氮肥与农产品品质的关系氮肥与农产品品质的关系(1)(1)施用氮肥引起植物施用氮肥引起植物粗蛋白粗蛋白、必需氨基酸必需氨基酸含量增加含量增加. . (2(2）施用氮肥增加了籽粒中）施用氮肥增加了籽粒中

11、谷蛋白谷蛋白的含量，因而提高的含量，因而提高烘烤烘烤质量；质量；（3 3）在施用适量）在施用适量N N素范围内，农产品中素范围内，农产品中蛋白质蛋白质随施随施N N量的增加而量的增加而增加；增加；（4 4）超量施用）超量施用N N素时，素时，硝酸盐硝酸盐在叶片中积累，硝酸盐在还原条件在叶片中积累，硝酸盐在还原条件下易形成下易形成亚硝酸盐亚硝酸盐，亚硝酸亚硝酸和和仲胺仲胺形成形成亚硝胺亚硝胺。 （4 4）施用）施用N N肥可增加植物肥可增加植物叶绿素、胡萝卜素、维生素叶绿素、胡萝卜素、维生素B B1 1、维生、维生素素C C含量、草酸含量、氰氢酸含量、草酸含量、氰氢酸的含量。的含量。 3 3施用

12、磷肥与农产品品质的关系施用磷肥与农产品品质的关系 适量施用磷肥，绿色植物的适量施用磷肥，绿色植物的粗蛋白粗蛋白、必需氨基酸必需氨基酸、碳碳水化合物水化合物、维生素维生素增加增加, ,而烟草中的而烟草中的烟碱烟碱含量和叶片含量和叶片中的中的草酸草酸含量下降。含量下降。 4 4钾肥与农产品品质的关系钾肥与农产品品质的关系(1)(1)适量施用钾肥使绿色植物的适量施用钾肥使绿色植物的糖糖、淀粉淀粉、粗纤维粗纤维和和维生素维生素A A、B B、 C C增加；有害的增加；有害的草酸草酸含量下降含量下降; ;（2 2）施用钾肥能增加马铃薯块茎中的）施用钾肥能增加马铃薯块茎中的粗蛋白粗蛋白、淀粉淀粉含量和含量

13、和产量产量；（6 6）适量施用钾肥对减少马铃薯的）适量施用钾肥对减少马铃薯的“黑斑病黑斑病”有良好作用；有良好作用；（7 7）钾素对改善）钾素对改善烟叶品质烟叶品质尤为重要。尤为重要。 二二. .施肥与食品安全施肥与食品安全（一）农产品污染的主要物质（一）农产品污染的主要物质1.1.硝酸盐硝酸盐;2.;2.亚硝酸盐亚硝酸盐;3.;3.重金属重金属;4.;4.生物生物;5.;5.农药污染农药污染. . （二）（二）AAAA级与级与A A级农产品施肥标准级农产品施肥标准1.1.绿色食品绿色食品AAAA级级( (一级一级) )施肥标准施肥标准: :不准施用不准施用人工合成的肥料人工合成的肥料, ,只

14、能只能施用施用有机肥料有机肥料和部分和部分天然矿质肥料天然矿质肥料. . 2.2.绿色食品绿色食品A A级级( (二级二级) )施肥标准施肥标准: :可以限量施用可以限量施用尿酸尿酸和和磷酸二铵磷酸二铵, ,禁止施用禁止施用硝态氮肥硝态氮肥. .（三）无公害农产品的概念（三）无公害农产品的概念1.1.无公害农产品的概念无公害农产品的概念-是指在具备良好生态环境的产地，采是指在具备良好生态环境的产地，采用安全的生产资料和生产技术，经专门机构认定，允许使用无公用安全的生产资料和生产技术，经专门机构认定，允许使用无公害农产品标志的安全、优质、营养的农产品及其加工品。害农产品标志的安全、优质、营养的农

15、产品及其加工品。 2.2.无公害农产品的特点：无公害农产品的特点：(1)(1)生产产品必须符合国家规定的卫生标准，生产环境必须无污染；生产产品必须符合国家规定的卫生标准，生产环境必须无污染；(2)(2)以无公害农药和有机肥为主，可使用少量农药和化肥，但必须以无公害农药和有机肥为主，可使用少量农药和化肥，但必须保证农产品达到国家规定的标准保证农产品达到国家规定的标准; ;(3)(3)无公害农产品必须优质。无公害农产品必须优质。 3.3.无公害蔬菜对肥料要求：无公害蔬菜对肥料要求：(1)(1)肥料质量必须符合国家标准。肥料质量必须符合国家标准。(2)(2)肥料中不得含有对蔬菜品质和土壤环境有害的成

16、分。肥料中不得含有对蔬菜品质和土壤环境有害的成分。(3)(3)商品肥料必须获得国家农业部登记证。商品肥料必须获得国家农业部登记证。(4)(4)农家自积的有机肥料必须高温腐熟发酵。农家自积的有机肥料必须高温腐熟发酵。4.4.无公害蔬菜生产允许施用的肥料：无公害蔬菜生产允许施用的肥料：(1)(1)有机肥料有机肥料：粪尿肥、堆沤肥、绿肥、饼肥、腐殖酸类肥料、：粪尿肥、堆沤肥、绿肥、饼肥、腐殖酸类肥料、秸秆、沼气肥、草木灰等。秸秆、沼气肥、草木灰等。(2)(2)无机肥料无机肥料：硫酸铵、碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、重过磷酸：硫酸铵、碳酸氢铵、尿素、过磷酸钙、重过磷酸钙、硫酸钾、硼砂、硼酸、硫酸锌、硫酸锰

17、、硫酸亚铁、硫钙、硫酸钾、硼砂、硼酸、硫酸锌、硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铜、钼酸铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾。酸铜、钼酸铵、磷酸二铵、磷酸二氢钾。(3)(3)有机无机肥料有机无机肥料: :(4)(4)微生物肥料微生物肥料：固氮菌肥、根瘤菌肥、磷细菌肥、钾细菌肥。：固氮菌肥、根瘤菌肥、磷细菌肥、钾细菌肥。5.5.无公害蔬菜生产禁止施用的肥料：无公害蔬菜生产禁止施用的肥料：激素、城市生活垃圾、污泥、工业废渣、医院的粪便垃圾等。激素、城市生活垃圾、污泥、工业废渣、医院的粪便垃圾等。6.6.无公害蔬菜生产限量施用的肥料：无公害蔬菜生产限量施用的肥料：含含氯化肥氯化肥和含和含硝态氮化肥硝态氮化肥。7.7.硝态氮

18、化肥与硝酸盐含量硝态氮化肥与硝酸盐含量(1)(1)蔬菜种类蔬菜种类与硝酸盐含量与硝酸盐含量: :叶菜类叶菜类 根菜类根菜类 瓜类瓜类 豆类豆类 茄果类茄果类 葱葱蒜类蒜类. .(2)(2)蔬菜中硝酸盐含量与蔬菜中硝酸盐含量与氮肥氮肥用量呈正相关用量呈正相关. .(3)(3)氮肥品种氮肥品种与硝酸盐积累与硝酸盐积累: :硝态氮肥硝态氮肥 尿素态氮肥尿素态氮肥 和铵态氮肥。和铵态氮肥。(4) (4) 配合施用配合施用钾肥钾肥可降低蔬菜中的硝酸盐含量。可降低蔬菜中的硝酸盐含量。(5)(5)硝酸盐含量和追施氮肥后蔬菜硝酸盐含量和追施氮肥后蔬菜收获时间收获时间有关有关: :追施氮肥后追施氮肥后3-5d3

19、-5d收获，硝酸盐含量高；收获，硝酸盐含量高；15-20d15-20d后收获，硝酸盐含量明显下降。后收获，硝酸盐含量明显下降。三三. .提高农产品品质和保证食品安全的对策与措施提高农产品品质和保证食品安全的对策与措施1.1.有机肥和有机肥和NPKNPK等养分平衡供应等养分平衡供应; ; 2.2.加速发展专用复合肥加速发展专用复合肥; ;3.3.建立优化施肥模式建立优化施肥模式; ;4.4.深入开展施肥对作物矿质品质影响的研究深入开展施肥对作物矿质品质影响的研究; ;5.5.加强施肥与综合农艺措施组合对作物品质影响的研究加强施肥与综合农艺措施组合对作物品质影响的研究; ;6.6.严格执行农产品质

20、量标准的肥料农用标准严格执行农产品质量标准的肥料农用标准; ;7.7.从农业生产措施上保证食品安全从农业生产措施上保证食品安全. .第三节第三节 植物营养与人体健康植物营养与人体健康 一中微量元素对人体健康的影响一中微量元素对人体健康的影响 (一)人体缺人体缺钙钙- - 诱发诱发高血压高血压; ; (二)人体缺人体缺硒硒- - 诱发诱发克山病克山病; ; (三)人体缺人体缺锌锌- - 智力发育不良智力发育不良; ; (四)人体缺人体缺铁铁-诱发诱发贫血病贫血病; ; 二二. .氟和硝酸盐对人体健康的危害氟和硝酸盐对人体健康的危害（一）氟对人体健康的危害（一）氟对人体健康的危害 氟对人体的毒害机理主要是氟对人体的毒害机理主要是影响