施肥与生态和食品安全.ppt

单元八单元八 合理施肥与人类健康合理施肥与人类健康8.1 施肥与环境 8.2 施肥与农产品品质和安全 8.3 植物营养与人体健康 8.1 8.1 施肥与环境施肥与环境一、过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响一、过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响 （一）、过量施肥对土壤环境的影响（一）、过量施肥对土壤环境的影响 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、氟、重金属、氟、放射性元素放射性元素等对土壤的污染、等对土壤的污染、农膜农膜对土壤结构对土壤结构和长期和长期偏施某种化肥偏施某种化肥对土壤物理、化学和生物对土壤物理、化学和生物学性质的不良影响学性质的不良影响 1．土壤化学污染．土壤化学污染 土壤的化学污染土壤的化学污染（（chemical pollution）是指施肥带入）是指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的化学物质产生的对土壤性质和土壤肥力的影响 （（1）致使土壤变酸或变碱；）致使土壤变酸或变碱；（（2）恶化土壤的农化性质，增加有毒有害元素或有机物质）恶化土壤的农化性质，增加有毒有害元素或有机物质含量和影响；含量和影响；（（3）促进有毒元素的活化和植物吸收；）促进有毒元素的活化和植物吸收；（（4）削弱土壤中营养元素的效应；）削弱土壤中营养元素的效应；（（5）引起营养元素间的颉抗或协同作用，从而影响作物的）引起营养元素间的颉抗或协同作用，从而影响作物的吸收和代谢。

吸收和代谢 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（（biological pollution）是）是施肥带入土壤的对植物和人体有害的微生物、施肥带入土壤的对植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，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的不良影响并对人体的健康产生的不良影响 3．土壤的物理污染．土壤的物理污染 土壤的物理污染土壤的物理污染（（physical pollution）指施用肥料导致的）指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1）未经清理的碎玻璃、旧金属片、煤渣等，这些物料大量使）未经清理的碎玻璃、旧金属片、煤渣等，这些物料大量使用会使土壤碴砾化，降低土壤的保水、保肥能力用会使土壤碴砾化，降低土壤的保水、保肥能力 ；；（（2）塑料薄膜数量超过土壤的自净能力时，降低土壤水分的移）塑料薄膜数量超过土壤的自净能力时，降低土壤水分的移动、存储及植物对水分的吸收和利用，使土壤容重、土壤比动、存储及植物对水分的吸收和利用，使土壤容重、土壤比重增加，影响土壤的吸湿性。

重增加，影响土壤的吸湿性3）施用硫酸钾的不当或氯化钾过量，造成土壤板结，破坏土）施用硫酸钾的不当或氯化钾过量，造成土壤板结，破坏土壤的结构壤的结构 （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．施肥与水体富营养化．施肥与水体富营养化 水体的富营养化水体的富营养化（（Eutrophication）是指湖泊、水库或）是指湖泊、水库或海湾等封闭性或半封闭性的水体内的氮、磷的营养元素的海湾等封闭性或半封闭性的水体内的氮、磷的营养元素的富集、导致某些藻类（蓝藻、绿藻）异常增加，致使水体富集、导致某些藻类（蓝藻、绿藻）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，透明度下降、溶解氧降低、水生生物大批死亡、水体腥臭，水体丧失基本功能的现象水体丧失基本功能的现象 水体中氮、磷营养物质的水体中氮、磷营养物质的来源来源：城乡生活污水，施肥：城乡生活污水，施肥不当，地面、地下迳流，水体沉积物的溶出等，但在以农不当，地面、地下迳流，水体沉积物的溶出等，但在以农为主的水域，施肥是加速这一过程的重要因素为主的水域，施肥是加速这一过程的重要因素。

2．施肥与地下水污染．施肥与地下水污染（（1））磷磷在在淋淋溶溶过过程程中中，，在在通通过过土土层层时时绝绝大大部部分分磷磷与与土土壤壤中中的的Ca2+、、Fe3+、、Al3+等等作作用用而而沉沉淀淀于于土土层层中中，，因因而而较较少少进进入入地下水 但但如如果果磷磷肥肥的的施施用用量量超超过过一一定定数数量量，，使使土土壤壤中中有有效效磷磷超超过过60mg/kg，，磷磷的的淋淋失失有有呈呈线线性性增增加加的的趋趋势势，，有有机机质质含量高的土壤中磷的淋失量明显高于矿质土壤含量高的土壤中磷的淋失量明显高于矿质土壤 （（2））施施用用的的各各种种氮氮肥肥在在土土壤壤微微生生物物的的作作用用下下都都可可能能形形成成NO3——N，它不能被胶体吸附，最易进入地下水它不能被胶体吸附，最易进入地下水 氮氮肥肥进进入入地地下下水水的的量量主主要要受受氮氮肥肥形形态态、、用用量量、、施施用用时时间、土壤质地、降雨量等一系列因素的影响间、土壤质地、降雨量等一系列因素的影响 （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对过量施肥产生的大气污染主要表现在对温温室效应室效应的促进作用、对的促进作用、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 。

1．施肥与温室效应．施肥与温室效应1）施肥对）施肥对N2O释放的影响释放的影响 由农田系统中无机氮肥和有机氮肥的施用及生由农田系统中无机氮肥和有机氮肥的施用及生物固氮作用产生的物固氮作用产生的N2O量约占年排放总量的量约占年排放总量的60% N2O逸出量与土壤中硝态氮成比例，受土壤氧逸出量与土壤中硝态氮成比例，受土壤氧气的供应、土壤水分的含量、土壤温度、土壤气的供应、土壤水分的含量、土壤温度、土壤pH、、土壤有机质含量和植物种类等因素的影响土壤有机质含量和植物种类等因素的影响2）施肥对）施肥对CO2释放的影响释放的影响 全世界土壤中的有机质约含碳（全世界土壤中的有机质约含碳（C））8000亿吨的亿吨的分解向大气排放分解向大气排放CO2，， 3）施肥对）施肥对CH4释放的影响释放的影响 甲烷的来源主要是水稻土和湿地甲烷的来源主要是水稻土和湿地 一般而言，一般而言，施用有机肥可增加施用有机肥可增加CH4的排放量，而增施化肥可的排放量，而增施化肥可显著降低显著降低CH4的排放量的排放量 4）温室效应可能带来的危害）温室效应可能带来的危害 （（1）海平面升高）海平面升高 （（2）对农业的影响）对农业的影响 （（3）对全球生态的影响）对全球生态的影响 （（4）对动植物分布的影响）对动植物分布的影响2．臭氧层破坏．臭氧层破坏 臭氧层的破坏主要是自然或人为活动排放的臭氧层的破坏主要是自然或人为活动排放的N2O、、CH4、、CH3CI等气体。

等气体 在农田生态系统中，由于化学氮肥施用量过在农田生态系统中，由于化学氮肥施用量过多，其中硝态氮在还原条件下通过反硝化作用产多，其中硝态氮在还原条件下通过反硝化作用产生生N2O N2O对臭氧层的破坏亦令世人瞩目对臭氧层的破坏亦令世人瞩目 CH4的排放除了导致温室效应，还可导致对流的排放除了导致温室效应，还可导致对流层的层的O3的分布和含量发生改变，进而影响对流层的分布和含量发生改变，进而影响对流层中中O3 3．酸雨的形成及危害．酸雨的形成及危害 当空气中含有较高浓度的当空气中含有较高浓度的SO2或或 NOx（主要是（主要是NO、、NO2、、N2O、氮氧化合物）时，如遇到水滴或潮湿空气，即转化为硫、氮氧化合物）时，如遇到水滴或潮湿空气，即转化为硫酸或硝酸，溶解在雨水中，使其酸或硝酸，溶解在雨水中，使其pH值小于值小于5.6，这种雨水被称，这种雨水被称作作酸雨酸雨（（acid rain） 危害危害：：（（1）酸雨直接降落到植物叶面而使植被及农作物受害或枯死；）酸雨直接降落到植物叶面而使植被及农作物受害或枯死；（（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）江河湖泊酸化，导致鱼类和两栖动物丧失繁育能力，使水）江河湖泊酸化，导致鱼类和两栖动物丧失繁育能力，使水生生物减少；生生物减少；（（4）使土壤中的钙、镁、钾等养分淋溶，导致土壤日益酸化、）使土壤中的钙、镁、钾等养分淋溶，导致土壤日益酸化、贫瘠化；抑制土壤中微生物的活性，使土壤肥力下降贫瘠化；抑制土壤中微生物的活性，使土壤肥力下降5）酸雨通过饮用水等渠道进入人体后危害健康酸雨通过饮用水等渠道进入人体后危害健康 二、施肥对环境影响的防治对策与措施二、施肥对环境影响的防治对策与措施1、宏观调控的合理化、宏观调控的合理化 （（1）调整肥料结构）调整肥料结构 （（2）调整肥料投向，发挥肥料效益）调整肥料投向，发挥肥料效益 （（3）加强土壤管理）加强土壤管理2、农业技术措施的改善、农业技术措施的改善 （（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）在轮作中采用作物密植）在轮作中采用作物密植 （（5 5）采用防止水蚀和风蚀的综合措施）采用防止水蚀和风蚀的综合措施 （（6 6）在坡地上建立农田、冲沟和河床防护林带）在坡地上建立农田、冲沟和河床防护林带 3、化肥生产的提高与防范、化肥生产的提高与防范 （（1）开发化肥新品种；）开发化肥新品种； （（2）加强管理，提高化肥质量；）加强管理，提高化肥质量； （（3））垃垃圾圾堆堆肥肥和和污污泥泥农农用用严严格格执执行行相相应应的的农农学学规范和卫生标准。

规范和卫生标准 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 一、施肥与农产品品质一、施肥与农产品品质1、、农产品的品质农产品的品质：：（（1）商品品质；）商品品质；（（2）营养品质；）营养品质；（（3）卫生质量；）卫生质量；2．施用氮肥与农产品品质的关系．施用氮肥与农产品品质的关系 增施氮素引起植物增施氮素引起植物氮代谢氮代谢的变化，包括：的变化，包括：（（1））粗蛋白粗蛋白含量增加；含量增加；（（2）增施）增施N肥后由于加速蛋白质的合成，故肥后由于加速蛋白质的合成，故纯蛋白纯蛋白含量增加；含量增加；（（3））白蛋白白蛋白的含量随纯蛋白含量的增加而增加；的含量随纯蛋白含量的增加而增加；（（4）在施用适量）在施用适量N素范围内，素范围内，必需氨基酸必需氨基酸含量有时增加，有含量有时增加，有时含量变化不大，有时由于稀释效应而下降；时含量变化不大，有时由于稀释效应而下降；（（5）过多供）过多供N（奢侈供应）的情况下，（奢侈供应）的情况下，酰胺态氮酰胺态氮贮存于植物贮存于植物的幼嫩器官中；籽粒中以的幼嫩器官中；籽粒中以醇溶谷蛋白醇溶谷蛋白的形态贮存，这样就增的形态贮存，这样就增加了籽粒中谷蛋白的含量，因而提高烘烤质量；加了籽粒中谷蛋白的含量，因而提高烘烤质量；（（6）在施用适量）在施用适量N素范围内，农产品中素范围内，农产品中蛋白质的生物学价值蛋白质的生物学价值一般随施一般随施N量的增加而增加，随后由于低价值贮藏物质的稀量的增加而增加，随后由于低价值贮藏物质的稀释作用而下降；释作用而下降；（（7）由于供）由于供N丰富时，丰富时，其它含其它含N化合物化合物可能积累，如硝酸盐可可能积累，如硝酸盐可能在叶片中积累，硝酸盐在还原条件下易形成亚硝酸盐，亚能在叶片中积累，硝酸盐在还原条件下易形成亚硝酸盐，亚硝酸和仲胺形成亚硝胺。

硝酸和仲胺形成亚硝胺 此外，施用此外，施用N肥虽可增加植物叶绿素、胡萝卜素、维生肥虽可增加植物叶绿素、胡萝卜素、维生素素B1、维生素、维生素C含量、草酸含量、氰氢酸的含量等含量、草酸含量、氰氢酸的含量等 3．施用磷肥与农产品品质的关系．施用磷肥与农产品品质的关系 施用磷肥到施用磷肥到“适量适量”水平时，绿色植物各水平时，绿色植物各部分的部分的粗蛋白粗蛋白增加，籽粒中增加，籽粒中必需氨基酸必需氨基酸含量部含量部份地增加，份地增加，碳水化合物（糖、淀粉）碳水化合物（糖、淀粉）含量增加，含量增加，某些某些维生素维生素（如维生素（如维生素B1）含量增加，烟草中）含量增加，烟草中的的烟碱烟碱含量和叶片中的含量和叶片中的草酸草酸含量下降，牧草中含量下降，牧草中的的香豆素香豆素含量先增后减含量先增后减 4．钾肥与农产品品质的关系．钾肥与农产品品质的关系 作用包括：作用包括：（（1）由于钾能增强作物光合作用，因而使）由于钾能增强作物光合作用，因而使碳水化合物碳水化合物含量增加，形成较多的糖、淀粉、粗纤维和维生素含量增加，形成较多的糖、淀粉、粗纤维和维生素C；；（（2）由于稀释效应，）由于稀释效应，粗蛋白粗蛋白的含量下降，然而纯蛋白的含量下降，然而纯蛋白含量的下降要少得多，粗蛋白中有较大价值的组分含量的下降要少得多，粗蛋白中有较大价值的组分可能有所增加；可能有所增加；（（3））维生素维生素A、、B、、C含量增加；含量增加；（（4）有害的）有害的草酸草酸含量下降；含量下降；（（5）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、淀粉含量和产量淀粉含量和产量；；（（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）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、施肥与食品安全二、施肥与食品安全（一）农产品污染的（一）农产品污染的主要物质主要物质1、硝酸盐和亚硝酸盐污染、硝酸盐和亚硝酸盐污染2、重金属污染、重金属污染3、生物污染、生物污染4、农药污染、农药污染（二）无公害农产品的概念（二）无公害农产品的概念 公害农产品公害农产品，是指在具备良好生态环境的产地，采用安，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、营养的农产品及其加工品 特点：特点：一、所生产的农产品必须符合国家规定的卫生标准，它的生产一、所生产的农产品必须符合国家规定的卫生标准，它的生产要求必须是良好的生态环境基地，也就是该无公害农产品要求必须是良好的生态环境基地，也就是该无公害农产品生生产环境产环境必须无污染；必须无污染；二、以二、以无公害农药和有机肥无公害农药和有机肥为主，可使用少量农药和化肥，但为主，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，保证无公害农产品无必须保证农产品达到国家规定的标准，保证无公害农产品无污染；污染；三、无公害农产品必须三、无公害农产品必须优质优质。

三、提高农产品品质和保证食品安全的对策与措施三、提高农产品品质和保证食品安全的对策与措施 1、坚持施肥对作物主要、坚持施肥对作物主要品质的调控品质的调控 2、有机肥和、有机肥和NPK等养分等养分平衡平衡供应能够更好地改善农产品的供应能够更好地改善农产品的品质品质 3、加速发展、加速发展专用复合肥专用复合肥，促进作物品质的普遍提高，促进作物品质的普遍提高 4、建立调控作物多项品质指标的、建立调控作物多项品质指标的优化施肥模式优化施肥模式 5、深入开展施肥对作物矿质品质影响的、深入开展施肥对作物矿质品质影响的研究研究 6、加强施肥与综合农艺、加强施肥与综合农艺措施组合措施组合对作物品质影响的研究对作物品质影响的研究 7、、严严格格执执行行农农产产品品质质量量标标准准的的肥肥料料农农用用标标准准，，保保证证食食品品安安全全和人体健康和人体健康 8、从农业、从农业生产措施生产措施上保证食品安全上保证食品安全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．微量元素对人体健康的影响一．微量元素对人体健康的影响 对对植植物物和和人人体体可可能能产产生生毒毒害害的的元元素素包包括括Fe、、Mn、、B、、Zn、、Cu、、Fe、、Mo等等植植物物必必需需的的元元素素和和非非必必需需元素元素Cd、、Cr、、Ni、、Hg、、 Pb、、Se等。

等 二、氟和硝酸盐对人体健康的危害二、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 氟对人和动物的氟对人和动物的毒害机理毒害机理主要是影响钙和磷的正常代主要是影响钙和磷的正常代谢，抑制酶的活化过程，破坏原生质的结构，影响中枢神谢，抑制酶的活化过程，破坏原生质的结构，影响中枢神经系统的正常活力经系统的正常活力 （二）、硝酸盐对作物和人体的危害（二）、硝酸盐对作物和人体的危害 硝酸盐对于人体的硝酸盐对于人体的危害危害是在人体内可转化为亚硝酸盐，是在人体内可转化为亚硝酸盐，同时可将血红蛋白中的二价铁转化为三价铁，失去对氧的同时可将血红蛋白中的二价铁转化为三价铁，失去对氧的携带能力，并与血红蛋白反应生成为硝基血红蛋白，使人携带能力，并与血红蛋白反应生成为硝基血红蛋白，使人窒息 并且可与机体内的胺或酰胺形成亚硝基化合物如亚硝并且可与机体内的胺或酰胺形成亚硝基化合物如亚硝胺，为强致癌物质，如食道癌、鼻咽癌、胃癌、膀胱癌等胺，为强致癌物质，如食道癌、鼻咽癌、胃癌、膀胱癌等 思考题思考题1 1、过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响，如何防治？、过量施肥对土壤、水体与大气环境的影响，如何防治？2 2、简述施肥与温室效应的关系。

简述施肥与温室效应的关系3 3、试述施肥与农产品安全的关系试述施肥与农产品安全的关系4 4、试述提高农产品品质和保证食品安全的对策和措施试述提高农产品品质和保证食品安全的对策和措施5 5、简述增施氮素对植物氮代谢的影响简述增施氮素对植物氮代谢的影响6 6、简述钾肥与农产品品质的关系简述钾肥与农产品品质的关系7 7、、引引起起蔬蔬菜菜中中硝硝酸酸盐盐含含量量过过高高的的原原因因是是什什么么？？简简述述降降低低蔬蔬菜菜中中的硝酸盐含量的措施的硝酸盐含量的措施8 8、简述无公害农产品的特点简述无公害农产品的特点9 9、举例说明微量元素、氟、硝酸盐对人体健康的影响举例说明微量元素、氟、硝酸盐对人体健康的影响。