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1、第二章 园艺产品安全生产环境控制第一节 园艺产品安全生产的生态学基础一、光照 光照是园光照是园艺植物生植物生长发育的重要育的重要环境条件,通境条件,通过光光强、光、光质和日照和日照时间长短影响光合作用及短影响光合作用及光合光合产物,从而制物,从而制约着植物的生着植物的生长发育、育、产量量和品和品质。(一)光照度(一)光照度(light intensity)(light intensity)v光照度常依地理位置、地光照度常依地理位置、地势高低、云量及雨量等的不同高低、云量及雨量等的不同而呈而呈规律性的律性的变化。即随化。即随纬度的增加而减弱,随海拔的度的增加而减弱,随海拔的升高而增升高而增强。1
2、年之中以夏季光照最年之中以夏季光照最强,冬季光照最弱;,冬季光照最弱;1d之中以中午光照最之中以中午光照最强,早晚光照最弱。,早晚光照最弱。v不同园不同园艺植物植物对光照度反光照度反应不一,据此可将其分不一,据此可将其分为3类: v1、阳生植物、阳生植物(heliophyte):该类在在较强的光照下生的光照下生长良好。桃、杏、良好。桃、杏、枣、扁桃、苹、扁桃、苹果、阿月果、阿月浑子等子等绝大多数落叶果大多数落叶果树,多数露地一二年生,多数露地一二年生花卉及宿根花卉、仙人掌科、景天科和番杏科等多花卉及宿根花卉、仙人掌科、景天科和番杏科等多浆植植物、茄果物、茄果类及瓜及瓜类等均属此等均属此类。 v
3、2、阴生植物、阴生植物(sciophyte):此此类植物不能忍受植物不能忍受强烈的直射光烈的直射光线,需在适度,需在适度荫蔽下才能生蔽下才能生长良好。如蕨良好。如蕨类植物、植物、兰科、苦苣苔科、科、苦苣苔科、凤梨科、姜科、天南星梨科、姜科、天南星科及秋海棠植物等均科及秋海棠植物等均为阴性植物。也有一些园阴性植物。也有一些园艺植物如菠菜、植物如菠菜、莴苣、茼蒿等苣、茼蒿等绿叶菜叶菜类在光照充足在光照充足时能良好生能良好生长,但在,但在较弱的弱的光照下,生光照下,生长快、品快、品质柔嫩。利用此特性,生柔嫩。利用此特性,生产上常常合理密上常常合理密植或适当植或适当间套作,以提高套作,以提高产量,改善
4、品量,改善品质。v3、中生植物、中生植物(mesophyte):该类植物植物对光照度的要求介于上述两者之光照度的要求介于上述两者之间,或,或对日照日照长短短不甚敏感。通常喜不甚敏感。通常喜欢日光充足,但在微日光充足,但在微荫下也能正常生下也能正常生长。如萱菜、桔梗、白菜、如萱菜、桔梗、白菜、萝卜、甘卜、甘蓝、葱蒜、葱蒜类等。等。 (二)光质(二)光质(light quality)(light quality) v光光质又称光的又称光的组成,是指具有不同波成,是指具有不同波长的太阳光的太阳光谱成成分,其中波分,其中波长为380760nm之之间的光的光(即即红、橙、黄、橙、黄、绿、蓝、紫、紫)是太
5、阳是太阳辐射光射光谱中具有生理活性的波段,中具有生理活性的波段,称称为光合有效光合有效辐射。射。v植物同化作用吸收最多的是植物同化作用吸收最多的是红光,其次光,其次为黄光,黄光,蓝紫紫光的同化效率光的同化效率仅为红光的光的14。 v红光不光不仅有利于碳水化合物的合成,有利于碳水化合物的合成,还能加速能加速长日植日植物的物的发育;育;蓝紫光紫光则加速短日植物加速短日植物发育,并促育,并促进蛋白蛋白质和有机酸的合成;短波的和有机酸的合成;短波的蓝紫光和紫外紫光和紫外线能抑制茎能抑制茎节间伸伸长,促,促进多多发侧枝和芽的分化,且有助于花色枝和芽的分化,且有助于花色素和素和维生素的合成。生素的合成。高
6、山及高海拔地区因紫外高山及高海拔地区因紫外线较多,所以高山花卉色彩更加多,所以高山花卉色彩更加浓艳,果色更加果色更加艳丽,品,品质更佳。更佳。(三)光照长度(即日照长度)(三)光照长度(即日照长度) v日照日照长度首先影响植物花芽分化、开花、度首先影响植物花芽分化、开花、结实;其;其次次还影响到分枝影响到分枝习性、叶片性、叶片发育,甚至地下育,甚至地下贮藏器藏器官如官如块茎、茎、块根、球茎、根、球茎、鳞茎等的形成以及花青素茎等的形成以及花青素等的合成。等的合成。v按按对日照日照长短反短反应不同,可将园不同,可将园艺植物分植物分为3类:v1、长光性植物、长光性植物(长日照植物,长日照植物,lon
7、g-day plant,又称,又称短夜植物,短夜植物,short-night):在在较长的光照条件下的光照条件下(一般一般为1214h以上以上)促促进开花,而在开花,而在较短的日照下,不开花或延短的日照下,不开花或延迟开花。如白菜、甘开花。如白菜、甘蓝、芥菜、芥菜、萝卜、胡卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、卜、芹菜、菠菜、莴苣、大葱、大蒜等一二年苣、大葱、大蒜等一二年生园生园艺植物,在露地自然栽培条件下多在春季植物,在露地自然栽培条件下多在春季长日照下抽日照下抽薹开花。薹开花。v2、短光性植物、短光性植物(短日照植物,短日照植物,short-day plant,又称长夜植物,又称长夜植物,long-ni
8、ght plant):在在较短的光照条件下短的光照条件下(一般在一般在1214h以下以下)促促进开花开花结实;而在;而在较长的日照下,不开花或延的日照下,不开花或延迟开花。如菊花、开花。如菊花、一串一串红、绣球花、豇豆、扁豆、刀豆、茼蒿、球花、豇豆、扁豆、刀豆、茼蒿、苋菜、菜、蕹菜、草莓、黑穗状醋栗等,它蕹菜、草莓、黑穗状醋栗等,它们大多在秋季短日照大多在秋季短日照下开花下开花结实。 v3、中光性植物、中光性植物(day-natural plant):一些园一些园艺植物植物对每天日照每天日照时数要求不数要求不严,在,在长短不同的日照短不同的日照环境中均能正常孕蕾开花。如大境中均能正常孕蕾开花。
9、如大多数果多数果树对日照日照长短不像一些一二年生草本植短不像一些一二年生草本植物那么敏感。番茄、甜椒、黄瓜、菜豆等只要物那么敏感。番茄、甜椒、黄瓜、菜豆等只要温度适宜,一年四季均可开花温度适宜,一年四季均可开花结实。北方地区秋冬季北方地区秋冬季节利用高效利用高效节能日光温室,利能日光温室,利用其用其对日照日照长短要求不短要求不严的特性,增温保温,的特性,增温保温,成功地栽培了果菜成功地栽培了果菜类,实现了周年生了周年生产,均衡,均衡供供应的目的。的目的。 二、 温度(一)园艺植物对温度的要求(一)园艺植物对温度的要求各种园各种园艺植物植物对温度都有一定的要求,最低温度都有一定的要求,最低温度、
10、最适温度及最高温度,称温度、最适温度及最高温度,称为三基点温三基点温度。度。按按对温度需求不同,园温度需求不同,园艺植物分植物分为5类。 v1、耐寒的多年生宿根园艺植物:有木本与草本之分、耐寒的多年生宿根园艺植物:有木本与草本之分木本:落叶果木本:落叶果树冬季地上部枯黄脱落,冬季地上部枯黄脱落,进入休入休眠期,此眠期,此时地下部可耐地下部可耐1210的低温。的低温。而大多数常而大多数常绿果果树、常、常绿观赏树木能忍耐木能忍耐75低温。低温。草本:金草本:金针菜、石刁柏、茭白、蜀葵、槭葵、菜、石刁柏、茭白、蜀葵、槭葵、玉簪、金光菊及一枝黄花等宿根草本园玉簪、金光菊及一枝黄花等宿根草本园艺植物,植
11、物,当冬季当冬季严寒到来寒到来时,地上部全部干枯,到翌年,地上部全部干枯,到翌年春季又复萌春季又复萌发新芽,其地下宿根能耐新芽,其地下宿根能耐0以下以下甚至甚至105的低温。的低温。v2、耐寒园艺植物:、耐寒园艺植物:金金鱼草、蛇目菊、三色草、蛇目菊、三色堇、菠菜、大葱、大蒜、菠菜、大葱、大蒜等园等园艺植物,能耐植物,能耐21的低温。短期内的低温。短期内可以忍耐可以忍耐105。在我国除高寒地区以外。在我国除高寒地区以外的地的地带可以露地越冬。可以露地越冬。v3、半耐寒园艺植物:、半耐寒园艺植物:金金盏花、紫花、紫罗兰、桂竹香、桂竹香、萝卜、胡卜、胡萝卜、芹卜、芹菜、菜、莴苣、豌豆、蚕豆、甘苣、
12、豌豆、蚕豆、甘蓝类、白菜、白菜类等,等,不能忍耐不能忍耐长期期21的低温,在北方冬季的低温,在北方冬季需采用防寒保温措施才可安全越冬。需采用防寒保温措施才可安全越冬。v4、喜温园艺植物:、喜温园艺植物:该类生育最适温度生育最适温度为2030。超。超过40,生,生长几乎停止;几乎停止;低于低于10,生,生长不良。如不良。如热带睡睡莲、筒、筒凤梨、梨、变叶木、黄瓜、叶木、黄瓜、番茄、茄子、甜椒、菜豆等均属此番茄、茄子、甜椒、菜豆等均属此类。v5、耐热园艺植物:、耐热园艺植物:如西瓜、甜瓜、如西瓜、甜瓜、丝瓜、南瓜、豇豆等在瓜、南瓜、豇豆等在40的高温下,仍能的高温下,仍能正常生正常生长。(二)(二
13、) 园艺植物适宜的温周期园艺植物适宜的温周期v温度并不是一成不温度并不是一成不变的,而是呈周期性的的,而是呈周期性的变化,把温度化,把温度的周期性的周期性变化称化称为温周期。温度有季温周期。温度有季节的的变化及昼夜的化及昼夜的变化。化。v1d中白昼温度中白昼温度较高,光合作用旺盛,同化物高,光合作用旺盛,同化物积累累较多;多;夜夜间温度温度较低,减少呼吸消耗。因而低,减少呼吸消耗。因而这种昼高夜低的种昼高夜低的变温温对植物生植物生长有利。有利。v不同植物适宜的昼夜温差范围不同不同植物适宜的昼夜温差范围不同通常通常热带植物昼夜温差植物昼夜温差应在在36;温;温带植物植物57;而沙漠植;而沙漠植物
14、物则要相差要相差10以上。以上。v果实生长后期昼夜温差是影响果实品质的一个重要因素。果实生长后期昼夜温差是影响果实品质的一个重要因素。如新疆、甘如新疆、甘肃等地由于昼夜温差等地由于昼夜温差较大,西瓜、甜瓜含糖量高,大,西瓜、甜瓜含糖量高,品品质优良,是我国著名的西、甜瓜生良,是我国著名的西、甜瓜生产基地;而基地;而“砀山酥梨山酥梨”在黄河故道地区可溶性固形物在黄河故道地区可溶性固形物仅1012,在,在陕北黄土高原北黄土高原则高达高达15。 (三)园艺作物的春化作用(三)园艺作物的春化作用v作物必须经过一定时间一定低温刺激后才能获得增作物必须经过一定时间一定低温刺激后才能获得增强开花结实的能力称
15、为作物的春化作用。强开花结实的能力称为作物的春化作用。v春化因作物种类品种不同有很大差异春化因作物种类品种不同有很大差异没有明没有明显的低温春化:如一年生的茄果的低温春化:如一年生的茄果类、瓜、瓜类、豆、豆类等等蔬菜。蔬菜。具有明具有明显的低温春化:如二年生的白菜的低温春化:如二年生的白菜类、根菜、根菜类、叶菜、叶菜类等蔬菜。等蔬菜。v春化类型根据低温敏感时期分为春化类型根据低温敏感时期分为2类:类:种子春化:种子春化:是指种子是指种子处于萌于萌动状状态就能感就能感受低温,具有春化反受低温,具有春化反应的的现象。象。绿体春化:绿体春化:是植株是植株长到一定大小以后,才到一定大小以后,才能感受低
16、温,具有春化反能感受低温,具有春化反应的的现象。象。(四)高温及低温障碍(四)高温及低温障碍 v高温障碍高温障碍 气温高的后果气温高的后果vA. 引起蒸引起蒸腾作用加作用加强,水分平衡失,水分平衡失调,发生萎蔫生萎蔫(wilt)或永久萎蔫(或永久萎蔫(permanent wilt)。)。vB. 植物光合作用下降而呼吸作用增植物光合作用下降而呼吸作用增强,同化物,同化物积累累减少。减少。vC. 气温气温过高常高常导致冬瓜、南瓜、西瓜、番茄、甜致冬瓜、南瓜、西瓜、番茄、甜椒等果椒等果实发生生“日日烧”现象,也会使苹果、番茄等象,也会使苹果、番茄等果果实着色不良,果肉松着色不良,果肉松绵,成熟提前,
17、成熟提前,贮藏性能降藏性能降低。低。v土温高的后果土温高的后果v首先影响根系生首先影响根系生长,进而影响整株的正常生而影响整株的正常生长发育。育。v一般土壤高温造成根系木栓化速度加快,根一般土壤高温造成根系木栓化速度加快,根系有效吸收面系有效吸收面积大幅度降低,根系正常代大幅度降低,根系正常代谢活活动减减缓,甚至停止。此外,由于高温妨碍,甚至停止。此外,由于高温妨碍了花粉的了花粉的发芽与花粉管的伸芽与花粉管的伸长,常,常导致落花致落花落果落果。 v低温障碍低温障碍 低温低温对园园艺植物的影响有低温冷害与低温植物的影响有低温冷害与低温冻害害之分。之分。冷害是指植物在零度以上的低温下受到冷害是指植
18、物在零度以上的低温下受到伤害。害。起源于起源于热带的喜温植物,如黄瓜、番茄、香石的喜温植物,如黄瓜、番茄、香石竹、天竺葵竹、天竺葵类等在等在10以下温度以下温度时,就会受到,就会受到冷害。冷害。冻害是温度下降到零度害是温度下降到零度()以下,植物体内水以下,植物体内水分分结冰冰产生的生的伤害。害。v不同园不同园艺植物,甚至同种园植物,甚至同种园艺植物在不同的生植物在不同的生长季季节及栽培条件下,及栽培条件下,对低温的适低温的适应性不同,因而抗寒性也性不同,因而抗寒性也不同。不同。v一般一般处于休眠期的植物抗寒性增于休眠期的植物抗寒性增强。如落叶果。如落叶果树在休在休眠期地上部可忍耐眠期地上部可
19、忍耐-30-25的低温;石刁柏、金的低温;石刁柏、金针菜等宿根越冬植物,地下根可忍受菜等宿根越冬植物,地下根可忍受-10低温。但若低温。但若正常生正常生长季季节遇到遇到05低温,就会低温,就会发生低温生低温伤害。害。低温障碍克服措施低温障碍克服措施 利用自然低温或人工方法利用自然低温或人工方法进行抗寒行抗寒锻炼可有可有效提高植物的抗寒性。效提高植物的抗寒性。v如生如生产上将喜温园上将喜温园艺植物植物刚萌萌动露白的种子置于露白的种子置于稍高于稍高于0的低温下的低温下处理,可大大提高其抗寒性。理,可大大提高其抗寒性。v番茄、黄瓜、甜椒、香石竹、仙客来等育苗定植番茄、黄瓜、甜椒、香石竹、仙客来等育苗
20、定植前,逐前,逐渐降低苗床温度,使其适降低苗床温度,使其适应定植后的定植后的环境,境,即育苗期即育苗期间加加强抗寒抗寒锻炼,提高幼苗抗寒性,促,提高幼苗抗寒性,促进定植后定植后缓苗,是生苗,是生产上常用的方法,也是最上常用的方法,也是最经济有效的技有效的技术措施。措施。 三、水分水是园水是园艺植物植物进行光合作用的原料,也是行光合作用的原料,也是养分养分进入植物入植物时的外部介的外部介质(如很多主如很多主动吸吸收的离子收的离子)或或载体体(大多数被大多数被动吸收吸收过程程),同同时也是也是维持植株体内物持植株体内物质分配、代分配、代谢和和运运输的重要因素。的重要因素。园园艺植物吸收的大部分水分
21、用于蒸植物吸收的大部分水分用于蒸腾,通,通过蒸蒸腾引力促使根系吸收水分和养分,并引力促使根系吸收水分和养分,并有效有效调节体温,排出有害物体温,排出有害物质。(一)园艺植物的需水特性(一)园艺植物的需水特性 v不同园不同园艺植物植物对水分的水分的亏缺反缺反应不同。园不同。园艺植物的植物的需水特性主要受需水特性主要受遗传性决定,即由吸收水分的能力性决定,即由吸收水分的能力和和对水分消耗量的多少两方面来支配。水分消耗量的多少两方面来支配。v根据需水特性通常可将园根据需水特性通常可将园艺植物分植物分为以下以下3类: v旱生植物旱生植物(xerophyte):这类植物旱性植物旱性强,能忍受,能忍受较低
22、的空气湿度和干燥的土壤。其低的空气湿度和干燥的土壤。其耐旱性表耐旱性表现在:一方面具有旱生形在:一方面具有旱生形态结构,如叶片小或叶片构,如叶片小或叶片退化退化变成刺毛状、成刺毛状、针状,表皮状,表皮层角角质层加厚,气孔下陷,气加厚,气孔下陷,气孔少;叶片具厚茸毛等,以减少植物体水分蒸孔少;叶片具厚茸毛等,以减少植物体水分蒸腾。如石榴、。如石榴、沙沙枣、仙人掌、大葱、洋葱、大蒜等均属此、仙人掌、大葱、洋葱、大蒜等均属此类;另一方面;另一方面则是具有是具有强大的根系,吸水能力大的根系,吸水能力强,耐旱力,耐旱力强。如葡萄、杏、。如葡萄、杏、南瓜、西瓜、甜瓜等。南瓜、西瓜、甜瓜等。 湿生植物湿生植
23、物(hygrophyte):v该类植物耐旱性弱,需要植物耐旱性弱,需要较高的空气湿度和土高的空气湿度和土壤含水量,才能正常生壤含水量,才能正常生长发育。其形育。其形态特征特征为:叶面叶面积较大,大,组织柔嫩,消耗水分柔嫩,消耗水分较多。而根多。而根系入土不深,吸水能力不系入土不深,吸水能力不强。如黄瓜、白菜、。如黄瓜、白菜、甘甘蓝、芹菜、菠菜、香蕉、枇杷、芹菜、菠菜、香蕉、枇杷、杨梅及一些梅及一些热带兰类、蕨、蕨类和和凤梨科植物等。梨科植物等。v藕、茭白、荷花、睡藕、茭白、荷花、睡莲、王、王莲等水生植物属于等水生植物属于典型的湿生植物典型的湿生植物类。v中生植物中生植物(mesophyte):
24、此此类植物植物对水分的需求介于上述两者之水分的需求介于上述两者之间。一些种一些种类的生的生态习性偏于旱生植物特征;性偏于旱生植物特征;另一些另一些则偏向湿生植物的特征。茄子、甜偏向湿生植物的特征。茄子、甜椒、菜豆、椒、菜豆、萝卜、苹果、梨、柿、李、梅、卜、苹果、梨、柿、李、梅、樱桃及大多数露地花卉均属此桃及大多数露地花卉均属此类。 (二)园艺植物不同生育期对水分要求的变化(二)园艺植物不同生育期对水分要求的变化 v同种园同种园艺植物不同生育期植物不同生育期对水分需要量不同。各种水分需要量不同。各种园园艺植物在生育期中植物在生育期中对水分的需要均有关水分的需要均有关键时期和期和非关非关键时期,非
25、关期,非关键时期是期是节水栽培或旱作的适宜水栽培或旱作的适宜时期。期。 v种子萌种子萌发时,需要充足的水分,以利胚根伸出;,需要充足的水分,以利胚根伸出;v幼苗期因根系弱小,在土壤中分布幼苗期因根系弱小,在土壤中分布较浅,抗旱力浅,抗旱力较弱,弱,须经常保持土壤湿常保持土壤湿润。水分。水分过多,幼苗多,幼苗长势过旺,易形成徒旺,易形成徒长苗。苗。生生产上园上园艺植物育苗常适当蹲苗,以控制土壤水分,促植物育苗常适当蹲苗,以控制土壤水分,促进根系下扎,增根系下扎,增强幼苗抗逆能力。但若蹲苗幼苗抗逆能力。但若蹲苗过度,控水度,控水过严,易形成易形成“小老苗小老苗”,即使定植后其他条件正常,也很,即使
26、定植后其他条件正常,也很难恢恢复正常生复正常生长。v大多数园大多数园艺植物旺盛生植物旺盛生长期均需要充足的水分。此期均需要充足的水分。此时,若水分不足,叶片及叶柄,若水分不足,叶片及叶柄皱缩下垂,植株呈萎蔫下垂,植株呈萎蔫现象。象。暂时萎蔫可通萎蔫可通过栽培措施栽培措施补救;相反,水分救;相反,水分过多,由于根系生理代多,由于根系生理代谢活活动受阻,吸水能力降低,受阻,吸水能力降低,导致叶片致叶片发黄,植株徒黄,植株徒长等等类似干旱症状。似干旱症状。v通常开花通常开花结果期,要求果期,要求较低的空气湿度和低的空气湿度和较高的土高的土壤含水量。一方面壤含水量。一方面满足开花与足开花与传粉所需空气
27、湿度;另粉所需空气湿度;另一方面充足的水分又有利于果一方面充足的水分又有利于果实发育。育。四、土壤与营养 v按按质地土壤可分地土壤可分为:沙:沙质土、壤土、壤质土、黏土、黏质土、土、砾质土等土等沙沙质土常作土常作为扦插用土及西瓜、甜瓜、桃、插用土及西瓜、甜瓜、桃、枣、梨等、梨等实现早早熟丰熟丰产优质理想用土;理想用土;壤壤质土因土因质地均匀,松黏适中,通透性好,保水保肥力地均匀,松黏适中,通透性好,保水保肥力强,几乎适用于所有园几乎适用于所有园艺植物的商品生植物的商品生产。黏黏质土、土、砾质土等与沙土等与沙质土土类似,适当似,适当进行土壤改良后栽种行土壤改良后栽种较宜。宜。v土壤肥力土壤肥力(
28、soil fertility):通常指土壤中有机:通常指土壤中有机质及及矿质营养养元素的高低。元素的高低。土壤有机土壤有机质含量含量应在在2以上才能以上才能满足园足园艺植物高植物高产优质生生产所所需。化肥用量需。化肥用量过多,土壤肥力下降,有机多,土壤肥力下降,有机质含量多在含量多在0.51之之间。大力推广有机生大力推广有机生态农业,改善,改善矿质营养水平,提高土境中有机养水平,提高土境中有机质含量,是含量,是实现园园艺产品高效、品高效、优质、丰、丰产的重要措施。的重要措施。土壤酸碱度影响植物养分的有效性及植株生理代土壤酸碱度影响植物养分的有效性及植株生理代谢水平。水平。不同园不同园艺植物有其
29、不同的适宜土壤酸碱度范植物有其不同的适宜土壤酸碱度范围。 主要园艺植物对土壤酸碱度的适应范围主要园艺植物对土壤酸碱度的适应范围园艺植物种类园艺植物种类适宜范围适宜范围(pH) 园艺植物种类园艺植物种类适宜范围适宜范围(pH) 园艺植物种类园艺植物种类适宜范围适宜范围(pH) 苹果苹果5.57.0甘蓝甘蓝6.06.5紫罗兰紫罗兰5.57.5梨梨5.67.2大白菜大白菜6.57.0雏菊雏菊5.57.0桃桃5.26.5胡萝卜胡萝卜5.08.0石竹石竹7.08.0栗栗5.56.5洋葱洋葱6.08.0风信子风信子6.57.5枣5.28.0莴苣莴苣5.57.0百合百合5.06.0柿柿6.07.0黄瓜黄瓜6
30、.5水仙水仙6.57.5杏杏5.67.5番茄番茄6.56.9郁金香郁金香6.57.5葡萄葡萄6.58.0菜豆菜豆6.27.0美人蕉美人蕉6.07.0柑橘柑橘6.06.5南瓜南瓜5.56.8仙客来仙客来5.56.5山楂山楂6.57.0马铃薯马铃薯5.56.0文竹文竹6.07.0v园园艺植物与其他植物一植物与其他植物一样,最重要的,最重要的营养元素养元素为:氮、:氮、磷、磷、钾,其次是,其次是钙、镁。微量元素。微量元素虽需要量需要量较小,但也小,但也为植物所必需。植物所必需。v园园艺植物种植物种类繁多,繁多,对营养元素需求也存在一定差异。养元素需求也存在一定差异。而且即使同一种而且即使同一种类、同
31、一品种,也因生育期不同,、同一品种,也因生育期不同,对营养条件要求也各异。养条件要求也各异。v了解各种园了解各种园艺植物生理特性,采取相植物生理特性,采取相应的措施是栽培成的措施是栽培成功与否的关功与否的关键。 五、空气v空气是许多气体的混合体空气是许多气体的混合体氮:氮:约占占78%;氧:氧:约占占21%;二氧化碳:二氧化碳:约占占0.03%;其它:其它:氢、惰性气体及不固定的成分如氨、惰性气体及不固定的成分如氨、二氧化硫、水蒸气、烟二氧化硫、水蒸气、烟尘等等(一)二氧化碳(一)二氧化碳二氧化碳是作物二氧化碳是作物进行光合作用的主要原料。行光合作用的主要原料。阳性作物光合作用阳性作物光合作用
32、强度依度依赖二氧化碳二氧化碳浓度度较光照光照强弱大;而阴性作物光合作用几乎完全弱大;而阴性作物光合作用几乎完全依依赖二氧化碳二氧化碳浓度。度。(二)氧气(二)氧气v作物需要不断吸收氧气,作物需要不断吸收氧气,进行呼吸作用,将固行呼吸作用,将固定的太阳能的一部分又定的太阳能的一部分又转化化为能量,供有机物能量,供有机物质的合成、物的合成、物资的吸收、运的吸收、运输和作物的生和作物的生长及及繁殖等生命活繁殖等生命活动所利用。所利用。第二节 产地环境条件对园艺产品 安全生产的影响和要求一、产地环境条件对农产品安全的影响一、产地环境条件对农产品安全的影响v(一)大气环境对农业生产的影响(一)大气环境对
33、农业生产的影响大气质量的好坏直接影响着园艺作物的产量大气质量的好坏直接影响着园艺作物的产量和质量和质量大气污染造成:大气污染造成:v直接直接经济损失失v间接接经济损失失v大气污染种类繁多大气污染种类繁多据有关据有关资料,已被人料,已被人们注意的引起人体及注意的引起人体及动、植物、植物产生危害的大气生危害的大气污染的种染的种类达达100多种。多种。v在我国在我国农村,主要的大气村,主要的大气污染有二氧化硫(染有二氧化硫(SO2)、氮氧化物()、氮氧化物(NOx)、)、总悬浮物(浮物(TSP)及氟化物等。)及氟化物等。v大气污染对作物的危害可分为大气污染对作物的危害可分为2种类型种类型:气体气体污
34、染物(有害气体):干染物(有害气体):干扰植物生植物生长发育、降低作物育、降低作物产量和品量和品质但不残留;但不残留;颗粒状粒状污染物中的重金属毒物以及含氟气体等:既影响作物生染物中的重金属毒物以及含氟气体等:既影响作物生长又又残留作物体内(残留残留作物体内(残留污染)染)(二)水体环境对农业生产的影响(二)水体环境对农业生产的影响v水是生物生长的必需物质水是生物生长的必需物质v灌溉水不符合标准或用污水灌溉:灌溉水不符合标准或用污水灌溉:导致作物叶片或其它器官受害,致作物叶片或其它器官受害,导致生育障碍、致生育障碍、产量及品量及品质降低;降低;化学物化学物质在在产品内品内积累,影响人累,影响人
35、类健康健康(三)土壤环境对农业生产的影响(三)土壤环境对农业生产的影响v土壤是绿色植物的基体,土壤受到污染,就会对绿色植土壤是绿色植物的基体,土壤受到污染,就会对绿色植物的生长、繁殖带来影响,影响农作物的产量和质量,物的生长、繁殖带来影响,影响农作物的产量和质量,危害人类身体健康。危害人类身体健康。重金属不能被微生物降解,一方面在土壤中残留、富集,另一方重金属不能被微生物降解,一方面在土壤中残留、富集,另一方面被植物吸收,表面被植物吸收,表现出毒害效出毒害效应;农药使用不当,也会造成土壤使用不当,也会造成土壤污染;染;污水灌水灌溉,也会造成土壤,也会造成土壤污染,染,进而引起作物受而引起作物受
36、污染,影响人染,影响人类。v最最终影响人影响人类身体健康身体健康二、产地环境质量要求二、产地环境质量要求v(一)无公害园艺产品的产地环境质量标准(一)无公害园艺产品的产地环境质量标准产地选择:产地选择:v生生态环境条件良好、境条件良好、远离离污染源、具可持染源、具可持续发展展生生产能力能力产地环境:产地环境:v空气、灌空气、灌溉水、土壤水、土壤环境中境中污染物的染物的浓度限度限值必必须符合符合农业部部颁布的各种无公害布的各种无公害农产品的品的产地地环境条件境条件标准。准。 农田灌溉水质量标准农田灌溉水质量标准项目项目指标指标项目项目指标指标pH值值5.58.5氟化物含量氟化物含量3.0总汞含量
37、总汞含量0.001氯化物含量氯化物含量250总镉含量总镉含量0.005氰化物含量氰化物含量0.5总砷含量总砷含量0.05石油类含量石油类含量1.0总铅含量总铅含量0.10化学需要量化学需要量150六价铬含量六价铬含量0.10粪大肠杆菌粪大肠杆菌/(个个/L)10,000mg/L环境空气质量指标(标准状态)环境空气质量指标(标准状态)项目项目日平均日平均1h平均平均总悬浮颗粒物(总悬浮颗粒物(TSP)0.30二氧化硫(二氧化硫(SO2)0.150.50氮氧化物(氮氧化物(NO2)0.100.15氟化物(氟化物(F)g/(dm2d)5.0铅含量(铅含量(g/m3)1.5mg/m3土壤中环境质量指标
38、土壤中环境质量指标项目项目指标指标pH6.5pH 6.57.5pH7.5总镉含量总镉含量0.300.300.60总汞含量总汞含量0.250.501.00总砷含量总砷含量403025总铅含量总铅含量100150150总铬(六价)含量总铬(六价)含量150200250六六六含量六六六含量0.50.50.5滴滴涕含量滴滴涕含量0.50.50.5mg/kg(二)绿色食品产地环境评价标准(二)绿色食品产地环境评价标准v绿色食品产地环境质量现行标准:绿色食品产地环境质量现行标准:绿色食品色食品产地地环境技境技术条件条件(NY/T 391)绿色食品色食品产地地环境境质量量标准准 (NY/T 391)v要求包
39、括:要求包括:农业初初级产品或食品的主要原料,其生品或食品的主要原料,其生长区域内没有工区域内没有工业企企业的的直接直接污染,水域上游、上染,水域上游、上风口没有口没有污染源染源对该区域构成区域构成污染危染危险,使使该区域内的大气、土壤区域内的大气、土壤质量及灌量及灌溉用水、养殖用水用水、养殖用水质量均符合量均符合绿色食品大气色食品大气标准、准、绿色食品土壤色食品土壤标准、准、绿色食品水色食品水质标准,并准,并有一套保障措施,确保有一套保障措施,确保该区域在今后的生区域在今后的生产过程中程中环境境质量不下量不下降。降。1 1、大气环境质量标准、大气环境质量标准v按国家大气环境质量一级标准执行按
40、国家大气环境质量一级标准执行v产地要求:产地要求:空气清新、水空气清新、水质纯净、土壤未受、土壤未受污染、具有良好染、具有良好农业生生态环境;境;尽量避开繁尽量避开繁华都市、工都市、工业区和交通要道。区和交通要道。v产地周围大气环境要求:产地周围大气环境要求:不得有大气不得有大气污染源,特染源,特别是上是上风口没有口没有污染源;染源;不得有有害气体排放(燃煤不得有有害气体排放(燃煤锅炉需有除炉需有除尘除硫装置);除硫装置);大气大气质量要求量要求稳定,符合定,符合绿色食品大气色食品大气环境境质量要求。量要求。农业生生产中中总悬浮浮颗粒物(粒物(TSP)主要来源于土壤)主要来源于土壤扬尘,在有,
41、在有风天气可以放天气可以放宽到二到二级标准(日平均准(日平均0.15mg/m3)。)。氟化物(氟化物(F)两种)两种监测方法的最高允方法的最高允许浓度(挂片法度(挂片法按国家按国家标准准执行、行、动力采力采样法按国家法按国家标准减半准减半执行)行)空气中各项污染物的浓度限值空气中各项污染物的浓度限值项目项目日平均日平均1h平均平均总悬浮颗粒(总悬浮颗粒(TSP)0.30二氧化硫(二氧化硫(SO2)0.150.50氮氧化物(氮氧化物(NO2)0.100.15氟化物(氟化物(F)(g/m3)7(挂片法,(挂片法,1.8g/(dm2d))20mg/m32 2、农田灌溉水水质标准、农田灌溉水水质标准v
42、绿色食品产地农田灌溉水参照地面水质标准进行修订,绿色食品产地农田灌溉水参照地面水质标准进行修订,其限值在地表水标准其限值在地表水标准类至类至类之间。类之间。v水质要求:水质要求:生生产用水用水质量要有保量要有保证;产地地应选择在地表水、地下水水在地表水、地下水水质清清洁无无污染的地区;染的地区;水域、水域上游没有水域、水域上游没有对该产地构成威地构成威胁的的污染源;染源;生生产用水用水质量符合量符合绿色食品水色食品水质环境境质量量标准。准。v农田灌溉用水评价采用国家农田灌溉水质标准农田灌溉用水评价采用国家农田灌溉水质标准GB 5084;v主要评价因子包括:主要评价因子包括:常常规化学性化学性质
43、(pH值、溶解氧);、溶解氧);重金属及重金属及类重金属;重金属;有机有机污染物;染物;细菌学指菌学指标(大(大肠杆菌、杆菌、细菌)菌) 农田灌溉水中各项污染物的浓度限值农田灌溉水中各项污染物的浓度限值项目项目浓度限值浓度限值项目项目浓度限值浓度限值pH值值5.58.5总铅含量总铅含量0.10总汞含量总汞含量0.001六价铬含量六价铬含量0.10总镉含量总镉含量0.005氟化物含量氟化物含量2.0总砷含量总砷含量0.05粪大肠杆菌粪大肠杆菌/(个个/L)10,000mg/L3 3、土壤环境质量标准、土壤环境质量标准v产地土壤元素位于背景地土壤元素位于背景值正常区域,周正常区域,周围没有金属或非
44、没有金属或非金属金属矿山,没有山,没有农药残留残留污染,染,评价采用价采用土壤土壤环境境质量量标准准(GB 15618),同),同时要求有要求有较高的土壤肥力。高的土壤肥力。v土壤土壤评价采用价采用该土壤土壤类型背景型背景值的算的算术平均平均值加加2倍的倍的标准差。准差。v土壤土壤环境境质量量标准准(GB 15618)将土壤按耕作方式)将土壤按耕作方式的不同分的不同分为旱田和水田旱田和水田2类,每,每类又根据土壤又根据土壤pH值的高的高低分低分为3种情况。种情况。土壤中各项污染物的含量限值土壤中各项污染物的含量限值mg/kg耕作条件耕作条件旱旱 田田水水 田田pH值值6.56.57.57.56
45、.56.57.57.5镉镉0.300.300.400.300.300.40汞汞0.250.300.300.300.400.40砷砷252020202015铅铅505050505050铬铬120120120120120120铜铜506060506060土壤肥力分级土壤肥力分级v土壤肥力分为土壤肥力分为3级级v级:优良;良;级:尚可;:尚可;级:较差;差;v生生产AA级绿色食品色食品时,耕地土壤肥力要达到,耕地土壤肥力要达到12级;生生产者者应增施有机肥,使土壤肥力逐年提增施有机肥,使土壤肥力逐年提高高土壤肥力分级参考指标土壤肥力分级参考指标项目项目级别级别旱地旱地水田水田菜地菜地园地园地牧地牧地
46、有机质有机质(g/kg)1525302020101520252030152015201020201515全氮全氮(g/kg)1.01.21.21.00.81.01.01.21.01.20.81.00.81.01.00.8有效磷有效磷(mg/kg)1015401010510101520405105105102055土壤肥力分级参考指标(续)土壤肥力分级参考指标(续)项目项目级别级别旱地旱地水田水田菜地菜地园地园地牧地牧地有效钾有效钾(mg/kg)120100150100801205010010015050100805010050阳离子交换量阳离子交换量20202015(cmol/kg)15201
47、5201520152015151515质地质地轻壤、中壤轻壤、中壤中壤、重壤中壤、重壤轻壤轻壤轻壤轻壤砂壤、中壤砂壤、中壤砂壤、重壤砂壤、重壤砂壤、轻黏土砂壤、轻黏土砂壤、中壤砂壤、中壤砂壤、中壤砂壤、中壤重壤重壤砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土砂土、黏土三、有机食品产地环境质量标准三、有机食品产地环境质量标准v产地选择:产地选择:没有没有污染源;(染源;(严禁未禁未经处理的工理的工业“三三废”、生活垃圾和、生活垃圾和污水水进入有机入有机农业生生产用地)用地)v环境要求:环境要求:土壤土壤环境境质量:符合量:符合GB 15618中的二中
48、的二级标准准农田灌田灌溉用水:符合用水:符合GB 5084的的规定定空气空气质量:符合量:符合GB 3095中二中二级标准和准和GB 9137的的规定定第三节 园艺产品安全生产环境控制 一、农药残留的控制一、农药残留的控制(一)建立健全农药法规标准,加强农药管理(一)建立健全农药法规标准,加强农药管理v从法从法规上上对农药使用、生使用、生产和开和开发提出系列提出系列规定,定,实行行农药注册登注册登记制度,制度,对农药进行一系列的安全行一系列的安全评价价农药登登记规定定中中华人民共和国人民共和国农药管理条理管理条理农药生生产管理管理办法法农药登登记毒理学毒理学试验方法方法(GB15670)食品安
49、全性毒理学食品安全性毒理学评价程序价程序(GB15193)(二)制定和完善农药残留限量标准(二)制定和完善农药残留限量标准v世界各国世界各国对食品中食品中农药的残留量都有相的残留量都有相应规定,并定,并进行行广泛广泛监督;督;v我国制定的第一个我国制定的第一个农药残留量(最大残留限量,残留量(最大残留限量,maximum residue limit ,MRL)标准准对119种常用种常用农药在不同作物和食品中的残留量制定了在不同作物和食品中的残留量制定了标准;准;v制定了相制定了相应的残留限量的残留限量检测方式,确定了部分方式,确定了部分农药的的ADI(每日允(每日允许摄入,入,acceptab
50、le daily intake )值;v坚持开持开发食品安全性的食品安全性的检测工作,加工作,加强食品中食品中农药残留残留量的量的监督管理。督管理。(三)开发高效、低毒的农药,禁止高毒农药的使用(三)开发高效、低毒的农药,禁止高毒农药的使用v我国自我国自20世世纪70年代后相年代后相继禁止或限制使用一些高毒、禁止或限制使用一些高毒、高残留、有高残留、有“三致三致”作用的作用的农药;v1974年国年国务院院规定在茶叶、烟草、水果和蔬菜等作物上定在茶叶、烟草、水果和蔬菜等作物上禁止使用滴滴涕、六六六、汞砷制禁止使用滴滴涕、六六六、汞砷制剂等高毒等高毒农药;v严格按照格按照农药安全使用安全使用标准准
51、(GB4285)和)和农药合合理使用理使用(GB 8321.1GB 8321.6)施)施药;v开开发高效低残留、滞留期短、生物降解迅速、有高效低残留、滞留期短、生物降解迅速、有选择作作用、用、对人人类和和环境安全的新境安全的新农药;(四)去污处理(四)去污处理v对于有些于有些农药残留,可以采用洗残留,可以采用洗涤、浸泡、去壳、去皮等方法予以消、浸泡、去壳、去皮等方法予以消除或减少;除或减少;v采用病虫害草采用病虫害草综合防治措施,大力提倡生物防治;合防治措施,大力提倡生物防治;v加加强环境中境中农药残留残留监测工作,健全工作,健全农田田环境境监控体系,防止控体系,防止农药经环境或食物境或食物链
52、污染食品和染食品和饮水;水;v加加强农药在在贮藏和运藏和运输中的管理工作,防止中的管理工作,防止农药污染食品,或者被人染食品,或者被人畜畜误食而中毒;食而中毒;v不得将不得将农药与食品混合装运或与食品同与食品混合装运或与食品同库储藏;藏;v规范食品安全生范食品安全生产法法规和政策;和政策;实施各施各环节农药残留残留监控;控;v加加强食品中食品中农药残留残留监测;v发展有机展有机农业,以生物防治代替化学,以生物防治代替化学农药的使用。的使用。二、肥料污染的处理(一)严格把关,确保肥料质量安全(一)严格把关,确保肥料质量安全严格格执行行农业法法、农业技技术推广法推广法及及肥料登肥料登记管理管理办法
53、法等相关配套法案;等相关配套法案;积极推广极推广质量量优、安全性、安全性强、效果佳的肥料品、效果佳的肥料品种;种;建立和健全肥料生建立和健全肥料生产质量保量保证体系;体系;扎扎实抓好肥料生抓好肥料生产、加工、包装、加工、包装、销售等全售等全过程的程的质量量监控。控。(二)制定和完善管理办法、法规和标准(二)制定和完善管理办法、法规和标准v制定、完善相制定、完善相应的法律和的法律和规章,制定章,制定农产品中硝酸品中硝酸盐残留残留的限量的限量标准;准;v加加强产地土壤地土壤环境境质量量评价;价;设立立长期期监测点,点,对土壤、土壤、灌灌溉水水质、土壤施肥水平、植株残留、土壤施肥水平、植株残留进行行
54、监测;v加加强产前、前、产中肥料中肥料质量量监控,加快平衡施肥技控,加快平衡施肥技术推广,推广,实施施调肥增效工程,合理肥增效工程,合理调控施肥控施肥总量,量,调优肥料肥料结构,构,调整肥料品种,整肥料品种,调高施肥效益。高施肥效益。v科学引科学引导对有机有机废物物资源化、无害化的开源化、无害化的开发利用,增加利用,增加对农田田优质有机肥的投入。有机肥的投入。(三)科学施肥(三)科学施肥v根据根据优化配方施肥技化配方施肥技术,科学合理施肥。,科学合理施肥。v以有机肥以有机肥为主,适当减少化肥使用量,使有机和无机肥料主,适当减少化肥使用量,使有机和无机肥料配合施用;配合施用;v以多元复合肥以多元
55、复合肥为主,但元素肥料主,但元素肥料为辅;v以施基肥以施基肥为主,追肥主,追肥为辅;有机肥;有机肥应经过高温堆高温堆沤腐熟,腐熟,杀死病菌、虫卵后施用;死病菌、虫卵后施用;大量使用堆大量使用堆沤肥、厩肥、作物秸肥、厩肥、作物秸秆、饼肥、腐植酸肥、腐植酸类肥料和微生物肥料和微生物肥料等有机肥,禁止使用以垃圾和肥料等有机肥,禁止使用以垃圾和污泥泥为原料的肥料,保原料的肥料,保证肥料肥料质量,推广平衡施肥、秸量,推广平衡施肥、秸秆还田、控氮技田、控氮技术,严格控制氮肥的施用量,格控制氮肥的施用量,提高氮肥利用率;加提高氮肥利用率;加强生物肥料,特生物肥料,特别是微生物肥料等新技是微生物肥料等新技术的研的研究、开究、开发和推广。和推广。v改改进施肥和灌施肥和灌溉技技术;v研究推广研究推广设施栽培和无土栽培技施栽培和无土栽培技术v实施配方施肥,即根据施配方施肥,即根据农作物作物营养生理特点、吸肥养生理特点、吸肥规律、土壤供肥性能及肥料效律、土壤供肥性能及肥料效应,确定有机肥、氮、磷、,确定有机肥、氮、磷、钾及微量元素肥料的适及微量元素肥料的适应量和比例以及相量和比例以及相应的施肥技的施肥技术,做到,做到对症配分。症配分。