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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,村民丁顺琼将木棉花(当地称攀枝花)煮熟当菜吃,第一节 粮食在人类生活中的重要作用,自从人类进入文明以来,粮食在解决人类食物方面,始终起决定性的作用。,中国有句古语:,“,国以民为本,民以食为天,”,。我国绝大多数人习惯以粮食为主要食物,称之为,“,主食,”,。,现在世界上有大约,90%,的人都是以粮食为主要食物。,一、热量和食物量,1,、,营养需要量:,热量人体各种生命活动的动力,人类不能直接利用太阳能,故只能靠获取食物来解决。,不同的食物所含的热量和营养成分差别极大。,每人每日营养需要量:指维持身体正常生理功能所需的能量,它因年龄、性别、体重和体力劳动等而异。,人类平均每天需要的热量:,1.0*10,7,J/(,人,.d),男性,:1.3*10,7,J/(,人,.d),女性,:9.2*10,6,J/(,人,.d),(一)海洋食物,1,、,处于次要地位,:几乎占海洋面积,90%,的深海远洋区域,称为水生生物的荒漠地带。,2,、,最大可持久维持的产量:,指的是在不减少自然繁殖数量的前提下,每年可捕获的鱼量。,据联合国粮农组织估计,常规鱼类的最大可持久维持的产量约为,1,亿,t,,而且目前世界渔业正在逐渐接近这一海洋最大可持久维持的捕捞量。,3,、,过度捕捞造成捕获量下降:,仅,25%,的鱼类资源没有过度捕捞,大约,47%,的鱼类资源被完全捕捞。,渔业资源丧失恢复能力,捕获量下降是必然趋势,。,我国情况:全球淡水养殖发展最快的国家,是目前世界上唯一 养殖产量超过捕捞产量的国家。,(吃海鲜属于一种高消费),我国水产品产量总的趋势是在上升。在,1970-2000,年间,我国淡水养殖平均增长,11,5%,,海洋生物生产增速,14%,,远高于世界同期增长水平。,我国水产业在全球水产业占有重要地位,,2000,年全球淡水水产品产量为,4570,万,t,,产值,565,亿美元,我国产量和产值分别占,71%,和,49,8%,。,同时,目前我国,人均水产品产量已从,1978,年的,4,8kg,提高到,1999,年的,25kg,。,尽管如此,与其他食物种类相比,鱼类所占比例仍然不大,而且再提高不是件容易的事情,4,、从营养层次上分析海洋食物的供应量:,1969,年,美国列克尔对海洋食物链中每一营养层次的年最大产量进行了估计(见表)。,表中第,4,营养层次可供人类食用,其年产量约为,3,亿,t,。在目前的条件下,其中约有一半能为人类捕获供作食物。,海洋食物链中各营养层次的估计年最大产量(亿吨),营养层次,一,二,三,四,五,年最大产量,1300,130,20,3,0.45,5,、人为污染:,农药和重金属这类残毒性强的污染物极可能引起沿岸水域生态系统的严重破坏,使海洋食物受到损失。,在深圳,由于经济快速增长,周边海域受到污染,一度在国内外负有盛名的,“,沙井蚝,”,已经绝迹于餐桌,。,(二)陆地食物,1,、,所谓陆地食物,主要是指粮食、肉类、蔬菜、油脂和水果等。,2,、主导地位:,不论在过去、现在或可以预见的将来,粮食都直接或间接地起着主导和决定性的作用。,第二节 粮食安全,1970,年到,1999,年,发展中国家人均每天消费食物热量从,1,09X1O,7,J,上升到,l,lXl0,7,J,;,1970,年到,1999,年,发达国家则从,1,3XlO,7,J,增加到,1,4XlO,7,J,;,粮食增产的潜力却越来越受到限制,。,一、世界粮食供应,1,、,增产受到限制:,目前世界上只有,11%,的陆地面积用来种植粮食,东亚、南亚和欧洲的可耕地的潜力基本达到了最大限度,西亚和北非增加粮食产量受到水缺乏的限制。目前只有拉丁美洲和撒哈拉以南非洲可以扩大耕地面积和增加粮食产量。,在非洲地区,由于全球气候变化所带来频繁的自然灾害,粮食生产在一些地区变得难以为继,相当部分的可耕地因沙漠化和水土流失而导致作物歉收。,2,、,全球粮食供求形势严峻:,2000,年全球粮食缺口为,1600,万,t,,,2001,年为,2700,万,t,,,2002,年和,2003,年则上升为,9600,万,t,和,9300,万,t,。,截止到,2003,年底,全世界有,38,个国家或地区,面临粮食短缺。尤其是撒哈拉以南非洲,该区域,33%,的人口食物不足,约,19,亿人营养不良。,造成这种情况的原因,一方面有政治的,一方面也有地理的。,二、粮食安全,(,一,),粮食安全的内涵:,1974,年以来,联合国粮农组织先后三次定义粮食安全。,1,、粮食安全:,只有当所有人在任何时候都能在物质上和经济上获得足够、安全和富有营养的粮食,来满足其积极和健康生活的膳食需求及食物爱好时,才实现了粮食安全。,2,、粮食安全概念的内涵,目前已经外延至包括国家粮食安全、家庭粮食安全和营养安全等层次。,即应从三个方面实现粮食安全,:,有充足高质量的粮食供应,;,家庭和个人可以得到这些粮食;人们可以借助洁净水、充足的卫生设施和医疗保健来利用其营养。,1974,年,11,月,世界粮农组织(,FAO,)提出粮食安全是指“保证任何人在任何时候都能,得到,为了,生存和健康,所需要的足够粮食”。,1983,年,,FAO,根据世界粮食的新情况,将上述定义修改为:“确保所有的人在任何时候能够,买得到也能够买得起,他们所需的,基本食物,。”,1996,年,11,月在第二次世界粮食首脑会议上,,FAO,对粮食安全内涵作了新的表述:“只有当所有人在任何时候都能在,物质上和经济上,获得,足够、安全和富有营养的粮食,,来满足其积极和健康生活的膳食需求及食物爱好时,才实现了粮食安全。”,(二)世界粮食安全问题表现为以下几个方面,1,、供应不足:,目前在全球平均每天有,2,万人死于饥饿。,发展中国家的食物不足人口估计持续增长。,2,、发展中国家膳食结构差,。许多发展中国家膳食总热量淀粉食物比例大于,70%,,微量元素和蛋白质不足。,3,、大量发展中国家需要国际紧急粮食援助,。在,1986-2003,年间,由于自然灾害、冲突以及内乱,有,33,个国家在一半以上年份面临粮食紧急状况。此外,在其中许多国家,粮食紧急状况是因艾滋病对粮食生产、销售、运输和利用的影响而造成的。,怵目惊心的饥荒,牛粪或许比黄泥饼干有营养?!,尼日尔饥荒,没有食物,4,、世界粮食可供量减少,。自,20,世纪,90,年代以来,世界粮食产量增长明显放缓,,1990-2001,年间平均增长率为,0,65%,,特别是,1993,年以来连续三年出现减产,全球,粮食安全系数,1991,年为,19%,,,1994,年为,18%,,,1995,年下降到,14%-15%,,,2001,年为,16,5%,,低于,FAO,规定的,17%-18%,的标准。,保持世界粮食供需平衡,确保全球粮食安全,,是一项需要所有发达国家和发展中国家通力合作的系统工程。,(三)我国的粮食安全,:粮食安全概念在,中共中央关于十五计划的建议,中第一次出现,并作为,中华人民共和国农业法,的重要章节。,在,2005,年,3,月份结束的两会上,温总理再次指出粮食安全问题。,2008,年多次视察农业春耕情况。,郭天财教授向汪洋副总理介绍我省麦情,2015,年,3,月,20,日,全国春季农业生产暨森林草原防火工作会议在漯河市召开。中共中央政治局委员、国务院副总理汪洋出席会议并讲话。农业部部长韩长赋主持会议;省委书记、省人大常委会主任郭庚茂,中央农村工作领导小组副组长、办公室主任陈锡文,国家林业局局长赵树丛出席会议;省委副书记、省长谢伏瞻出席会议并致辞。,会议期间,汪洋副总理和与会代表在省长谢伏瞻和副省长王铁等领导陪同下先后深入漯河市郾城区、临颍县,考察了,30,万亩高标准粮田示范方建设情况,我校郭天财教授受邀为汪洋副总理介绍了河南当前麦情,。,我国的粮食安全状态:,1,、国家粮食储备充足,粮食总产量和总供给量可以满足总需求。,20,世纪,90,年代中期以来,我国粮食总产量加上可动用的国家粮食库存,总供给量均超过,5,亿,t,,而目前我国粮食总需求大体为,4.875,亿,t,。,以,7%,的耕地养活了,22%,以上的世界人口,城乡居民基本上解决了温饱问题,但是由于一些地区自然环境恶劣,耕地和水资源短缺,仍有,3000,万人还没有解决温饱问题。,2,、我国城乡居民生活水平普遍提高,营养状况改善,。监测结果表明,,2000,年我国居民人均每日摄人能量,1.O7X1O,7,J,、蛋白质,72,7g,,脂肪,71,6g,,基本达到了营养素供给量标准。,3,、,粮食安全存在隐患,:,国家储备存粮和农民手中存粮减少。,消费需求过量扩大,我国粮食将从结构性短缺转为战略性短缺,。,城市化进程加快,耕地面积将大量减少。据国土资源部调查显示,我国,耕地面积,已从,1996,年的,1.3,亿公顷减少到,2002,年的,1,26,亿公顷。,温家宝总理,政府工作报告,指出,“,一定要守住全国耕地不少于,18,亿亩这条红线。,”,国务院临时干预农产品价格异常波动,中新网,2010,年,5,月,27,日电 据中国政府网消息,国务院总理温家宝,26,日主持召开国务院常务会议,指出要严厉打击囤积居奇、哄抬、炒作农产品价格等违法行为。,一号文件鼓励承包土地向大户流转 家庭农场首次出现,2013,年,1,月,31,日,新世纪以来指导“三农”工作的第,10,个中央一号文件由新华社受权发布。,中共中央国务院关于加快发展现代农业进一步增强农村发展活力的若干意见,,全文约,10000,字,共分,7,个部分,26,条。,鼓励和支持承包土地向,专业大户、家庭农场、农民合作社,流转,同时也将探索建立严格的,工商企业租赁,农户承包耕地准入和监管制度,并全面开展农村土地确权登记颁证工作。,4,实现我国粮食安全的合理途径,提高粮食综合生产能力和优化粮食生产布局;,粮食储备调节和粮食进出口调节;,保护好农民的种粮积极性;,强化对低收入阶层的粮食援助,。,(四)转基因食品问题,:近年来,转基因食品,大量上市,极大地丰富了各国的市场供应,是较有效地解决人类,食品供应问题,的重要途径,;,但其对人类健康的潜在影响,引起了激烈的争论,正如第,2,章中所论述的,转基因食品已成为人们关注的当今最突出的食品安全问题之一。,提高粮食产量非常重要!,第三节 提高粮食产量带来的环境问题,目前世界各国主要通过,开垦荒地和施用化肥与农药这,两种途径提高粮食产量。,一、开垦荒地对生态平衡的破坏,1,、,以牧地、湿地、森林的减少为代价:,从历史上看,粮食需求的增长是由耕地的扩大来满足的,耕地的增加是以牧地、湿地及其他生态系统特别是森林的减少为代价的。,例如,我国西双版纳傣族自治州,,据,1959,年普查,全州森林覆盖率为,40%;20,年来,覆盖率降为,26%,。在减少的森林面积中,约有,80%,是由毁林垦荒引起的。,印度尼西亚的爪哇岛,,由于人口的增长,越来越多的人砍伐森林作为农业用地,结果加剧了土壤的侵蚀和土中养分的消耗,每年有近,20,万,hm,2,的土地退化。,持续的土地退化与侵蚀 使越来越多的人成为赤贫;减少了山地中水的蓄存量;加剧了下游地区的河道淤塞,使雨季洪水泛滥,损害了下游的城市和农村。,2,、土地沙化,如我国北方地区大面积频繁发生沙尘暴,对沙尘暴源发地生态破坏是重要人为因素。,沙化的耕地,一旦遇到合适的气象条件,就成为沙尘暴重要起尘地之一。,增加耕地是造成我国西部地区生态破坏的重要原因。,干旱半干旱地区,不合理垦殖方式,使耕地沙化面积不断扩大,内蒙古、甘肃、新疆在,1986-1996,年共开垦草地,194,万公顷,已有一半撂荒沙化。,3,、目前世界上垦荒的潜力到底如何,?,部分耕地短期内难以充分利用:,据统计,在地球上现有的,480,亿亩可耕地中,已开垦的只有总耕地的一半左右,剩下的近半数可耕地,由于水、肥、热等条件差,垦殖费用高,短期内难以充分利用。尤其是这些土地大多分布在经济欠发达的国家,更给其垦殖利用带来许多困难。,亚洲耕地面积所余无几。,二、使用化肥对环境的影响,(一)使用化肥的情况:,1,、世界化肥施用量:化肥的种类很多,目前主要是氮、磷、钾三种,。,从,20,世纪中叶开始,世界化肥施用量增长趋势明显,,,1984,年达到,12600,万,t,进入,90,年代以后,基本维持在,12000,万,-15000,万,t,左右。,氮肥使用量增长尤其快,,,但氮肥的利用率很低。,目前已超过,8000,万,t,。据联合国粮农组织统计,全世界三大化肥的总消耗量中氮肥占,48%,,磷肥占,28%,,钾肥占,24%,。,2,、,我国目前化肥施用量:目前化肥施用量为,4100,万,t,是世界上最大的化肥消费国,;,主要是氮肥,。中国农科院土肥所调查显示,全国己有,17,个省氮肥平均施用是超过国际公认上限,225kg/hm,2,。,化肥利用率不高,。,(二)使用化肥对环境的影响:,化肥的主要环境问题是通过径流、农田排水以及渗滤淋洗对水体的污染,其次是对土壤、大气和人群健康的影响。,1,、对水体的污染:,污染地表水和地下水,氮肥的流失导致水中硝酸盐含量增加,有资料表明,世界各国近,20,年来,地下水中硝酸盐浓度增高的速度约为,1-3mg/(L,a),。,中国农科院土肥所对我国北方地区地下水多年的测试结果表明,在,103,个采样点中,49,个水样硝酸盐含量超过,50mg/L,,,26,个地点超过,100mg/L,,最高可达,300-500mg/L,。,导致水体富营养化,水体中有了大量的氮、磷、钾营养物质后,会促进藻类大量繁殖,首先是窗格平板藻占优势,继而出现红色颤藻。,由于藻类的过分繁殖,加上藻类的呼吸作用和藻类死后的分解作用,大量消耗水体中的溶解氧,在一定时间内,会使水体严重缺氧,引起水中鱼类的大量死亡。,海洋和海湾受到氮、磷等有机污染,导致富营养化现象,已成为赤潮的主要诱发因素之一。,2,、大气污染,化肥对大气的污染主,要是氮肥挥发氨气与释放,N,O,x,,,硝化和反硝化释放,NO2,。,造成温室效应;在光化学反应中消耗臭氧,破坏臭氧层。,据推算,到,2000,年止,臭氧由于施用氮肥减少了,2%,。,3,、土壤污染,造成土壤污染的化肥主要是磷肥。,磷肥中除含营养元素磷、钾、钙、锰、锌和硼外,同时也含有害物质砷、镉、铬和氟,其中尤以重金属镉(,Cd,)的含量高,毒性大。,我国主要磷矿石所含镉元素量在,0,7-4,0mg/kg,在世界上属于中等水平。目前,未见有因施磷肥造成的土壤镉污染报道,但长期施用磷肥可以使土壤中的镉含量有所增加。,长期过量使用单一化肥,会使土壤酸化或碱化,。,4,、危害人群健康:水、大气、土壤的污染,都会危害人类健康,另外,氮肥超量投入,会造成硝酸盐、亚硝酸盐在农产品内的积累,。,硝酸盐在蔬菜中积累是造成污染的突出问题,根菜类含硝酸盐可达,2000mg/kg,,叶菜类一般为,l000mg/kg,,茄果类较低,在几十到几百,mg/kg,左右。,硝酸盐污染已成为癌症发生的一个重要环境因素。,(三)控制措施:,1,、既要,控制化肥施用量,又要严格执行使用规程,。,提高磷肥和钾肥的使用量,合理控制氮、磷、钾的比例。,目前国外实施一系列法定的一般预防性措施和农业技术措施。一般预防性措施包括对化肥的正确运送、保存和施用等。,2,、,采用微生物肥,。,三、使用农药对环境的污染,农药是消灭病虫害的有效药物,,在,农牧业的增产,以及,人类传染病的预防和控制,等方面都起很大的作用。,第二次世界大战期间诺贝尔奖金获得者默勒发明了滴滴涕,使蚊虫类生物受到控制,从而防止了欧洲斑疹伤寒病的传播,并且对防止痢疾和脑炎病的传染也起了重要作用。,印度在,1952,年痢疾发病率达,7500,万病例,使用滴滴涕控制后,到,1964,年就减少到,10,万病例。,(一)农药,一般所谓,农药包括有许多种类,,杀虫剂、杀蛾剂、杀菌剂、杀线虫剂、除草剂、植物生长调节剂、杀鼠剂和杀软体动物剂等。,1,、,造成环境污染并对人体有害的农药,:主要是,一些有机氯农药,和,含铅、砷、汞等重金属制剂,,以,及某些除草剂,。,某些有机磷农药,对牧畜和人体有剧毒,使用不慎会引起急性中毒。,滴滴涕,是一种合成的有机氯杀虫剂,目前许多国家都已禁止使用。合成的有机杀虫剂分为三类,氯化碳氢化合物,(,即有机氯农药)、有机磷酸盐,(,即有机磷农药,),和氨基甲酯。,2,、有机杀虫剂一般具有下列五个特性,:,A,对害虫的毒性,。,B,不降解性和化学稳定性,。,C,广泛的毒性,。,D,脂溶性,。,E,物理分散性。,应用喷液的有,20%,、粉剂的有,10%,附着在作物上,其余的,40%-60%,药剂降落在地面,约,5%-30%,漂浮空中,附着的部分经水冲刷还会分散到周围水、土、空气中去。,(二)农药对环境的影响,1,、农药对大气的污染,:,农药微粒和蒸气的散发。,据世界卫生组织报告伦敦上空,1t,空气中约含,l0ug,滴滴涕。,北极地区的格陵兰,水区里每年沉积大量的滴滴涕。,其原因除了有化学稳定性和物理分散性外,滴滴涕还具有独特的流动性,;,它能随水汽共同蒸发到处流传,使整个生物圈都受到污染。,2,、农药对水体的污染,:,农药对水体的污染也是很普遍的。全世界,生产了约,l50,万,t,滴滴涕,其中有,l00,万,t,左右残留在海水中,。英美等发达国家中几乎所有河流都被有机氯杀虫剂污染。,据报道,法国是欧洲使用农药量最多的国家,目前该国境内,90%,的河流及,58%,的地下水中检出含有杀菌剂、除草剂和杀虫剂等农药。,我国日常环境监测表明,在供水水源中可检出可观数目的一般农药,特别是除草剂。,3,、农药对土壤的污染,:,由于农药本身不易被阳光和微生物分解,对酸和热稳定,不易挥发且难溶于水,,故残留时间很长,尤以对黏土和富有机质的土壤残留性更大。,我国虽然从,1983,年起以全面禁用有机氯农药,但以往累积的农药仍在继续起作用。据调查,,DDT,的用量仅及六六六的,l/l0,,但因其高残留特性,在土壤中积累比六六六还多,;,我国目前土壤中积累的,DDT,总储量约,8,万,t,,将在相当长的时间内发挥不好的作用。,(三)农药对人群健康的影响,1,、它对人体的危害目前认为有以下几个方面,:,A,对神经的影响,。有机氯农药具有神经毒性,有机磷农药具有迟发性神经毒性。,B,致癌作用,。用动物实验证明,滴滴涕等农药有明显的致癌性能。,DDT,很多国家禁用。,C,对肝脏的影响,。有机氯农药能诱发肝脏酶的改变,从而改变体内的生化过程,使肝脏肿大以致坏死。,D,诱发突变。,滴滴涕和除草剂,2,,,4,,,5-T,是一种诱变物质即具有遗传毒性,能导致畸胎,影响后代健康和缩短寿命。,E,慢性中毒。,有机氯农药慢性中毒时,引起倦乏、头痛、食欲不振、肝肾损害等,。,长寿之乡山东莱州部分村庄因化工污染成癌症村,记者近日在“中国长寿之乡”,山东省莱州市采访发现,日益严重的化工污染使当地部分村庄成为“癌症村”,众多癌症患者用生命警示着莱州湾南岸生态环境的恶化。面对记者的采访,排污企业董事长却称村民是“大惊小怪,说话不负责任”。,经济参考报,2011,年,11,月,15,日,“,癌症村”里恶臭刺鼻,两年多前,山东省莱州市被中国老年学会命名为“中国长寿之乡”。,莱州市的土山镇有着“国家级生态乡镇”称号,但该镇的数个村庄却被称为“癌症村”,当地人士直指与农药等化工企业污染有关。,记者在莱州市土山镇海沧村等村附近,感觉到一股浓烈的臭味充斥在空气中。,2,、农药污染食品的四个途径,:,A,农药残留在作物上,使其直接受到污染,;,当有毒农药施用在农作物、蔬菜和果树上时,残留在作物表面的农药,由于脂溶性强,很容易渗入表皮的蜡质层,以致很难完全清洗掉。,B,通过食物链的富集作用间接地污染食物,。如果以这些受污染的粮食、蔬菜作饲料,残留的农药就会转移到肉类、乳类和蛋品中,最终随食物进入人体。,C,种子中脂肪含量高的农作物对农药的吸收量也高,,如花生、块茎和薯类等食用部分埋在土中的作物,也可能由于土壤中的残留农药而受到污染。,DDT,在某水生食物链中的富集,D,对水生动、植物这类食品的污染,:在使用农药时,有一部分农药会散发到空气中,随降雨进入江河。还有一部分农药会随农田的灌溉水排入江河。在水域中直接使用农药灭蚊。,一般来说,水生昆虫、蟹、虾等节肢动物对有机氯农药较敏感,;,而蚌、螺等软体动物的抗药力则较强。水生植物对除锈剂以外的农药,一般耐药性都强,,,以致农药存留于这些植物中,随后食物链在鸟类、鱼类和水禽体中积累起来。,3,、农药对食品和饮用水的污染是十分严重的,。,我国的情况,亦不容忽视。自,1983,年禁止使用,DDT,等有机氯农药以来,食品中仍能检出,有机氯农药残留,虽然满足我国农药残留标准,但远高于其他发达国家。,蔬菜类农产品化学残留超标问题仍困扰我国。,2001,年国家质检部门抽查结果发现,国家明令禁止使用的甲胺磷、氧化乐果等高毒农药检出率很高,,,其中抽检的甘蓝样品乙酰甲胺磷含量最高达,15,8mg/kg,,超过国家标准,79,倍。,据有关卫生部门调查检测,目前,市售蔬菜农药检出率达,50%-80%,,其中绝大部分为剧毒农药甲胺磷所污染。,2002,年以来,欧盟对我国动物源性产品、日本对我国蔬菜产品及英国对我国蜂蜜产品输出的限制,严重影响了我国农民和农业企业的利益。据统计,仅,2002,年上半年我国出口蔬菜与去年同期相比就下降了近,30%,,而与此同时,国外农产品进口增加。,2005,年郑州市农业局质检中心购进一批农药残留测试仪,对市场销售蔬菜进行准入制。,农产品质量安全法,2006,年,11,月,1,日正式实施,中华人民共和国食品安全法,2009,年,2,月,28,日颁布,,2009,年,6,月,1,日起执行。,食品中农药最大残留限量,(,GB2763-2012,)正式发布,农业部与卫生部联合发布,,2013,年,3,月,1,日起实施。,此前涉及食品中农药最大残留限量的,6,项国家标准和,10,项农业行业标准将同时废止。,新标准制定了,322,种农药在,10,大类农产品和食品中的,2293,个残留限量,首次推荐了配套的检测方法标准,基本涵盖了我国居民日常消费的主要农产品。,食品中农药最大残留限量,标准是我国监管食品中农药残留的唯一强制性国家标准;,标志着我国,食品安全法,和,农产品质量安全法,实施以来,农药残留标准制修订工作取得了重大突破,有效解决了之前农药残留标准并存、交叉、老化等问题,实现了我国食品中农药残留标准的合并统一。,(四)农药对除虫害带来的问题,带来了两点十分不利的副作用,:,1,、对害虫的天敌和其他益虫、益鸟有杀伤作用。,日本长野县使用农药防治苹果红蜘蛛,短期内红蜘蛛被消灭了,但秋后又发现红蜘蛛,数量比用药前还要多,其原因就是天敌同时也被杀死。,究其原因大致有三点,。,害虫的数目一般比天敌多,,少数害虫有较大的几率逃避死亡。,食物链中毒性的富集作用,,天敌中毒的程度比害虫严重,死亡的机会越多,,农药大多具有广泛的毒性,,可能不只一种天敌受到无意的危害,其它害虫的天敌也会受到影响。,美国加利福尼亚州柑橘的害虫(一种介壳虫)的生物防治。,人们发现,高毒,农药克百威,(,呋喃丹,),对鸟类的危害不亚于,DDT,,,l997,年美国全面开始禁止使用吠喃丹颗粒剂。,我国东北地区,85%,以上的国家重点保护鸟类可能受到吠喃丹的较大危害,需引起重视。,2,、使害虫产生抗药性。,A,按照进化论中物竞天择,适者生存的原理。,B,增加用药量或采用毒性更广泛的农药或扩大用药的范围。,C,由于害虫密度的暂时降低和其他虫种的减少,使具有抗药性的害虫更容易繁殖成长。,据世界资源研究所报道,,1969,年对一种或几种农药产生抗药性的害虫数目仅有,224,种,,1980,年达,428,种,目前至少有,1500,种。,美国昆虫学家,R,L,麦塔卞夫估计,到,21,世纪初,实际上所有的害虫,对杀虫剂都会显示出某种程度的抗药性。,由于害虫抗药性增强,农药使用量将不断增加,这将不可避免地污染环境,严重影响人类的健康。,第四节 农药污染的防治与发展方向,一、防止农药污染的途径,目前大致有下列几方面的措施,:,1,、采取综合防治的方法:,研究新的杀虫除害途径,联合或交替使用化学、物理、生物和其他有效方法。如选育和推广抗病虫害的优良品种,(,如种植转基因作物,),,使用微生物农药,使用人工捕杀、诱杀、辐射处理物理防治等方法。,2,、安全合理地使用现有的农药,。,3,、发展高效、低毒、低残毒的化学农药。,高效农药用量少,是减少环境污染的一个重要方面。改变农药的分子结构,大力发展低毒性、易分解的有机磷、氨基甲酯类农药、生物农药以及不孕剂、诱引剂、昆虫激素即所谓第三代农药。,4,、搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作,。,对目前广泛使用的农药品种和剂型进行综合性安全评价,制定允许残留标准和安全间隔期。,二、现有农药的合理使用,1,、预测预报对症下药:,做到及时预测预报,对症下药,防止由于措手不及而加大农药的浓度和用量,造成大面积作物的严重污染事件。,2,、混合和交替使用不同的农药,,,以控制抗药性的发展并保护害虫的天敌,。,长期单一地使用一种或一类农药,往往引起害虫对该农药的抗药性,使用农药量和次数被迫增加。如果能摸清抗药性发生的规律,进行交互抗药性试验,合理调配农药,至少可以控制抗药性的发展,提高现有农药的使用效果。,3,、选择合适的农药器械:,农药的使用效果除了它本身的药效外,与所用的药械关系也很大。目前的趋势是向低量和超低量喷洒的方向发展,即要求喷雾和喷粉器械做到喷得快、喷得细、喷得均匀,这样药剂的杀虫效率提高,能够耐热、耐光、耐雨和渗透力强。,最新报道过一种有效的使用方法,是把农药加在泡沫剂内使农药喷出后呈泡沫状,覆盖在叶面上。这样,药剂散失少,减少了污染环境和毒害工作人员的危险,而且附着在叶面的最多,维持时间久,因而大大提高了杀虫的效力。,4,、,改进农药的使用性能,在农药中掺杂一些辅助性的物质,可以改进其在使用中的某些缺点。我国农村往往因地制宜地利用当地的,三废和土农药,掺和使用,既节省农药又提高药效。,采取玻璃微囊,(,直径约,5um),装,1605,等剧毒农药原液喷洒使用,害虫取食后微囊经消化道摩擦破裂而中毒死亡。,将挥发性和水解性的农药(如敌敌喂)吸收在脂溶性物质内或包在塑料薄膜中,以延长农药的寿命和提高药效。,5,、,立法,:目前,我国已经开始实施,中华人民共和国农药管理条例,,我国农药管理已经步入法制化的轨道。,2002,年我国农业部公布了,l8,种禁止使用和,21,种限制使用的农药清单,对剧毒和长效农药严格控制其使用范围,以保证这类农药得到安全和合理的使用。,我国实施的绿色食品工程、有机食品工程,食品标准中对农药的使用做了严格的规定,这是我国农药污染防治的一个重要措施。,三、加强生物防治并推广无公害的农药,(一)利用害虫的天敌以虫治虫,,是生物防治的一种行之有效的方法。利用天敌控制柑橘的介壳害虫。这种方法经济简便,没有化学农药污染环境和产生抗药性的缺点。,(,二)寻找能分解长效性农药的土壤微生物,,使大部分落在土壤内的农药很快被分解,这对免除环境污染极为有利。,(三)微生物农药,:微生物农药是生物防治的重要组成部分,,,1,、,微生物农药,:,通常是利用微生物本身或其产物制成的农药。,微生物农药是,20,世纪,60,年代发展起来的一种新型农药,在国外发展很快。据估计美国微生物杀虫剂占农药的,l/4,,日本着重研究农用抗菌素。,徽生物农药有细菌、真菌、病毒和抗菌素四类,,前三类用于杀虫,后一类用于防治病害。,2,、微生物农药优点:,A,杀虫效率高,,可达,80%,以上,;,B,不产生公害,,对人畜无毒,能增强植物的抗病性并刺激植物生长,;,C,生产简便成本低,,可利用农副产品甚至工业废水为原料,也可以土法生产,;,D,许多农用抗菌素药效长,,能充分发挥作用,;,E,与化学农药相比,对害虫不易产生抗药性。,(四)其它生物防治:,昆虫农药、动物农药和植物农药等,。植物农药如除虫菊、烟草、鱼藤根等均能用于杀虫,并已得到广泛应用。,据统计我国目前生物防治病虫害面积已由,1972,年的,80,万公顷发展到目前的,2130,万公顷。,(五)物理防治:物理性防治害虫也是发展方向之一。,利用昆虫的趋性,(,趋光、趋热等特性,),,安装黑光灯诱杀成虫;利用,糖醋液,引诱害虫等等。,人工合成昆虫的性激素,诱杀异性和同类。,土壤农药污染的生物修复,机理:生物体内富集转化、生物体外转化降解、根系,-,微生物系统的农药降解,微生物修复,植物修复,土壤重金属污染源的控制,控制含有重金属的有害气体和粉尘的超标排放;,严格执行污灌水质标准和控制污水超标排放;,控制污泥、垃圾等固废的排放和使用;,发展清洁工艺。,土壤重金属污染的工程治理措施,客土法、换土法:适于小面积严重污染土壤,水洗法:适于小面积严重污染土壤,电动力学法:不适于砂性土壤,热解析法:适于汞等挥发性的种金属,溶解提取回收法:运用试剂,形成溶解性的重金属离子或金属,-,试剂络合物。,土壤重金属污染的植物修复,植物提取修复:重金属超积累植物,植物挥发修复:易挥发性的重金属如汞,植物稳定修复:利用耐性植物的生长减少污染土壤的风蚀和水蚀,防止污染物扩散。,即使在全面采用无污染的害虫防治方法以后,粮食问题仍然不能得到解决,!,第五节 利用生态学原理提高粮食产量,一、植树造林、保护森林、减少水、旱灾害,森林具有蓄水保土的功能,破坏森林,就可能导致水旱灾害,使作物减产。,解放后我国历年因水灾平均每年减少约有,6300,万亩,相当于我国耕地面积的,4,2%,。,因此,植树造林,严禁滥伐和保护森林,是保护农田,减少作物损失,增加收获量的重要途径。,二、充分利用太阳能。,1,、,在空间上,增加太阳能利用率,加强光合作用,,是增加人类食物来源的另一重要途径。如果光能利用率从,l%,增加到,2%,,则世界食物产量就会成倍增加。,组成层次分明的人工植物群落。合理密植。,2,、时间:,选育良种,缩短作物的生长期,在一定的日照期间内,增加播种次数,即提高土地的复种指数;使作物生长期与日照强度变化获得最佳协凋,使作物成熟期避开雨季等。,三、充分发挥初级净产量转变为食物的作用,目前相当大一部分农业废弃物,(,也包括杂草,),或直接用于沤肥,或用作燃料烧掉,这是很不经济的。秸杆被大量烧掉,土壤的有机物减少,肥力下降,反过来又加重了土地的负担。,1,、农业废弃物和杂草,经过加工制成饲料,首先喂养牲畜或家禽,生产肉食品,然后这些动物的粪便再用于生产沼气供作能源,而沼气池底渣用作肥料还田,这样固定于作物废弃物中的太阳能的利用率可达到,90%,,同时还增加了食物的产量,获得肉食等,减少化肥的用量。,2,、大量的农、副、鱼产品加工过程中的下脚料,更可以先制成饲料,喂养家畜家禽以生产肉类食品,其粪便再用于生产沼气和肥料,这比作为垃圾倒掉要好得多。,四、遵循物流平衡规律、保护土地肥力,任何植物在其生长过程中,都要根据其自身的需要从土壤中摄取一定种类和数量的营养成分(有机物或无机元素)。,在自然生态系统中,植物通过其枯枝落叶在分解者的作用下,使等质等量的营养成分回到土壤中,形成输入输出的平衡关系,土壤的肥力也得以保持。,在人工的农田生态系统中,作物收获后便被移离土地,在一块土地上长期只种单一作物。结果某种营养成分长期被提取,形成输出大于输入,以致严重短缺,破坏了原来的平衡,引起作物减产。,措施:,采取轮作,(,即每年或每茬种植不同的作物),,3,年为一轮,或,套种,的制度,例如耗氮量大的作物与具有固氮功能的作物交错种在一起,可以使耕地恢复肥力,比长期施用化肥更有利于作物的生长。,五、合理捕捞,保护海产资源,尽管在人类食物中海洋食物处于次要位置,但也是人类食物的一个重要补充。,近几十年来,海洋捕捞强度一再增加。由于资源的恢复速度赶不上捕捞强度,结果造成海产品产量的下降。,因此,必须根据生态学规律,按照不同鱼类的生长成熟周期以及资源量,规划捕捞活动,才能持续稳定地获得最大的海产品产量。目前我国实行的休渔制度,规定每年,6-10,月不得从事捕捞活动,就是这一原理的具体体现。,六、兴修水利,保证灌溉用水;或发展海洋虾、贝类及淡水养殖业等措施,都是增加食物来源的途径。,本章重点略。,
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