化肥施用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響分析

周穎

（貴州省銅仁市農(nóng)業(yè)委員會(huì)，554300）

摘 要 分析化肥施用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的具體影響，包括硝酸鹽污染、重金屬污染及氟污染和有機(jī)物污染等方面，并且有針對(duì)性地提出了在現(xiàn)有的施肥大環(huán)境下，可以通過推廣技術(shù)、降低肥料中重金屬含量等措施來改善化肥施用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生的不利影響。

關(guān)鍵詞 化肥；農(nóng)產(chǎn)品；質(zhì)量安全

中圖分類號(hào)：S147 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.24.001

農(nóng)產(chǎn)品是人類生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和人民生活水平的不斷提高，在基本解決了農(nóng)作物數(shù)量安全（Food Security）的基礎(chǔ)上，人們對(duì)農(nóng)作物質(zhì)量安全（Food Safety）的關(guān)注度逐步提升。然而，農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量安全和質(zhì)量安全之間包含著矛盾性，當(dāng)數(shù)量達(dá)到一定滿足程度的時(shí)候，質(zhì)量安全便上升為主要矛盾[1]。尤其是近年來食品的安全問題被頻繁曝光，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量更加關(guān)注，當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品安全已成為中國(guó)消費(fèi)者最為關(guān)注的問題之一。因此，在保證農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量安全的前提下，如何提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全已經(jīng)成了整個(gè)社會(huì)日益重視的問題。

化肥被譽(yù)為“糧食的糧食”。施用化肥一直是農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)的重要手段之一，化肥的大量施用在實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)上的增產(chǎn)的同時(shí)，也對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響?；蕦?duì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量安全具有十分重要的意義。因此，正確認(rèn)識(shí)化肥施用與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)系，對(duì)于我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品安全發(fā)展十分必要。

1 化肥施用對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

1.1 硝酸鹽污染

1943年，Wilson研究發(fā)現(xiàn)，硝酸鹽在蔬菜中會(huì)被還原成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽是一種氧化劑，可以使血液中低價(jià)鐵轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)鐵，進(jìn)而失去輸氧能力，致使人體出現(xiàn)高鐵血紅蛋白癥；亞硝酸鹽還可以與人體內(nèi)攝入的其他食品、藥品等的成分中的次級(jí)胺反應(yīng)，在胃腔內(nèi)形成強(qiáng)致癌物—亞硝胺，從而誘發(fā)癌變。氮素是植物需要量最多的必要營(yíng)養(yǎng)元素之一，是植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的首要限制因素。我國(guó)大部分土壤都缺氮，施用氮肥已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要手段。目前，我國(guó)是世界上第一大化肥消費(fèi)國(guó)和化肥進(jìn)口國(guó)，氮肥產(chǎn)量為4 564.24萬t ，然而我國(guó)的氮肥利用率僅為30%左右。長(zhǎng)期大量施用氮肥會(huì)導(dǎo)致土壤中亞硝酸鹽積累，在這種土壤上種植農(nóng)作物，會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品NO3-污染。NO3-本身對(duì)人體沒有毒害，但其在人體中被轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽后，可與食品中二級(jí)胺作用合成強(qiáng)致癌物質(zhì)亞硝酸胺，對(duì)人體具有潛在危害。影響農(nóng)作物硝酸鹽積累的原因既有內(nèi)部因素，也有外部因素。一是不同作物之間硝酸鹽含量差異較大，沈明珠[1]的研究表明，綠葉蔬菜硝酸鹽含量是茄果累的10倍；同種農(nóng)作物不用品種的硝酸鹽含量也存在著顯著差異 。二是施肥后作物收獲的時(shí)間也會(huì)影響農(nóng)作物硝酸鹽含量，施肥后間隔時(shí)間越長(zhǎng)，硝酸鹽含量越高。三是氮肥施用種類和施用量對(duì)農(nóng)作物硝酸鹽積累有顯著的影響。有研究表明，氮肥施用量與蔬菜硝酸鹽積累呈正相關(guān)關(guān)系。李敏[2]等對(duì)重慶涪陵區(qū)24個(gè)品種的蔬菜進(jìn)行了硝酸鹽的檢測(cè)，結(jié)果顯示，因?yàn)榇罅渴┯玫?，以及施用方式不?dāng)，89.9%的蔬菜樣品都受到了不用程度的硝酸鹽污染，其中輕度及中度污染為28.3%，遭受重度污染及嚴(yán)重污染占61.6% 。因此，氮肥施用過多是造成我國(guó)目前農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽污染嚴(yán)重的主要原因。

1.2 重金屬污染

重金屬對(duì)人體具有高度危害性。Who[3]的研究表明，重金屬在人體內(nèi)的過量積累可誘發(fā)心血管、腎、神經(jīng)和骨骼等器官的病變，嚴(yán)重者甚至?xí)掳?。磷也是農(nóng)作物生長(zhǎng)必需的主要元素之一，磷肥的種類較多，大部分磷肥是以磷礦為原料加工而成的，由于磷礦會(huì)附生砷、鎘、鉛、鉻和銅等重金屬元素，當(dāng)磷礦轉(zhuǎn)化為可供農(nóng)作物直接吸收利用的磷肥后，由于這些重金屬在環(huán)境中移動(dòng)性差，不能或不易被微生物分解，磷礦中重金屬元素大部分隨之轉(zhuǎn)入到磷肥中供農(nóng)作物吸收利用。根據(jù)瑞典試驗(yàn)，如表1所示，連續(xù)施用過磷酸鹽肥料后，土壤中有效鎘含量會(huì)明顯增加[4]。段永惠[5]等人的研究表明，隨著磷肥施用量的增加，土壤及作物體系中的鎘含量也明顯增加 。

表1 過磷酸鹽施用與土壤鎘含量的關(guān)系

處理 施肥量

/（kg/hm2·a） 帶入鎘量

/（g/hm2·a） 鎘總量積累

/（g/hm2·a） 表土有效鎘

/（mg/kg） 鎘增加量

/（g/hm2）

A 0 0 0 9.3 0

B 15 1.65 28 933 20

C 30 3.3 56 967 54

D 45 4.95 84 1000 87

除了磷肥，由城市生活垃圾處理而成的肥料也會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成重金屬污染。周藝敏[6]等人的研究顯示，垃圾肥中的銅含量107.8 mg/kg，鋅286.5 mg/kg，鉛

41.08 mg/kg，鎘0.993 mg/kg，皆高于土壤本底值1～5倍，施用垃圾肥的土壤中重金屬積累超標(biāo) 。雖然農(nóng)作物中重金屬含量與不施用垃圾肥的農(nóng)作物之間的差異并不十分顯著，但是長(zhǎng)期施用會(huì)給土壤帶來長(zhǎng)遠(yuǎn)的重金屬污染，進(jìn)一步影響農(nóng)作物的品質(zhì)。且垃圾肥處理加工的過程中一定要采取高溫、干燥殺菌燈無害化處理措施，否則將會(huì)給土壤、農(nóng)作物帶來大腸桿菌、蛔蟲卵等腸道致病菌和寄生蟲卵的污染。

張旭[7]等人的研究表明，土壤中鎘超標(biāo)準(zhǔn)也能引起蔬菜體內(nèi)硝酸鹽的積累 。土壤中鎘超標(biāo)時(shí)，農(nóng)作物通過根系吸收過量的鎘，因此農(nóng)作物的生長(zhǎng)將受到抑制，其中最顯著的現(xiàn)象便是植株生物量減小，則硝酸鹽在農(nóng)作物體內(nèi)的濃度相應(yīng)升高；土壤中大量鎘會(huì)刺激土壤中硝酸還原酶的活性，使土壤中硝態(tài)氮含量升高，蔬菜從土壤中吸收的硝態(tài)氮增加，其硝酸鹽積累量也升高，加劇了農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽污染，嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.3 其他污染

過量的氟會(huì)引致體內(nèi)酶化過程，破壞人體正常的鈣、磷代謝，使鈣從正常組織中沉積和造成血鈣減少[8]。磷肥工業(yè)的氟污染是因磷礦石中普遍含有一定量的氟（約2%）所致[9]。磷肥生產(chǎn)中，不論是廢氣、廢水或粉塵，主要有害物質(zhì)均包括氟。農(nóng)作物通過葉片吸收大氣中的氣態(tài)氟，通過根系吸收水中或土壤中的氟，并在體內(nèi)積累；含氟粉塵因重立沉降或隨降水落到在農(nóng)作物葉片表面，被吸附并積累，低濃度的氟會(huì)對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜、葉綠體產(chǎn)生傷害[10]，直接對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)造成嚴(yán)重?fù)p傷。

有的化肥中含有機(jī)污染物酚類等物質(zhì)，導(dǎo)致生產(chǎn)出含酚量較高，含有異味的農(nóng)產(chǎn)品。此外，大量施用石灰氮可產(chǎn)生氰酸、雙氰胺等有害物質(zhì)，抑制了土壤的硝化作用，引起土壤污染，嚴(yán)重威脅著農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。例如，三氯乙醚的污染就是由于施用含有三氯乙醚的廢硫酸生產(chǎn)的普通過磷酸鈣肥料所引起的，土壤在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。這些都會(huì)直接或間接影響農(nóng)作物的質(zhì)量安全，且在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)[11]。

2 結(jié)論與討論

目前，全球人口不斷增加，但耕地面積卻不斷減少，人類對(duì)糧食的需求量會(huì)不斷增長(zhǎng)，化肥仍然在保障農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量安全上占有重要地位。然而長(zhǎng)期不合理的施用化肥，給水體、大氣、土壤和環(huán)境帶來一系列危害，間接影響到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，對(duì)人類健康是個(gè)不小的隱患。因此，為保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境、保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和降低人類健康隱患，需采取以下措施。

2.1 大力推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)

測(cè)土配方施肥對(duì)氮、磷和鉀三種元素營(yíng)養(yǎng)有很強(qiáng)的調(diào)控能力，還能提升中、微量養(yǎng)分的供應(yīng)能力，滿足農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)各種養(yǎng)分的需求，提高肥料利用率，降低污染，保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境；同時(shí)，增強(qiáng)農(nóng)作物的抗旱、抗寒和抗倒伏能力，減少病蟲害現(xiàn)象，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

2.2 降低磷肥中重金屬含量

磷肥中含有砷、鎘、鉛、鉻和銅等重金屬元素，尤其是鎘含量大大高出土壤中含量。從源頭上控制和降低磷肥中的重金屬含量，是抑制重金屬?gòu)耐寥乐修D(zhuǎn)移至食物鏈中的直接途徑，因此，應(yīng)嚴(yán)格管理磷肥的加工過程和施用過程，并制定嚴(yán)格的磷肥生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明令限制磷肥中重金屬含量。

2.3 配合施用有機(jī)肥

長(zhǎng)期單施和過量施用化肥會(huì)造成土壤中有機(jī)質(zhì)含量下降，同時(shí)也易造成環(huán)境污染，而有機(jī)肥不僅能提高和更新土壤有機(jī)質(zhì)和培肥土壤，還能促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)高效，顯著提高農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量安全，另外，有機(jī)肥料大多是人畜排泄物、秸稈、城市垃圾等廢棄物，將這些廢棄物循環(huán)再利用，在帶來了經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也獲得了環(huán)境效益和生態(tài)效益。

2.4 謹(jǐn)慎施用垃圾肥

垃圾中含有大量重金屬和較多有毒有害的物質(zhì)，用垃圾做的肥料一定要達(dá)到國(guó)家規(guī)定的農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)后，才能作為肥料施用，否則長(zhǎng)期施用會(huì)污染土壤和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

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（責(zé)任編輯：趙中正）