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第五章 现代农业与化学 2010年世界粮食日的主题:团结起来，战胜饥饿 农业无机地球化学 农业无机地球化学是研究化学元素与农业生态、作物的高产的密切关系，对发展优质高产高效的农业产品有着极其重要的意义。 研究内容： （1）对化学元素进行农业生态的分类，合理利用化学元素为农业服务和防治有害元素对农业生产的不良影响； （2）开展对那些与农业生态关系还不清楚的化学元素的研究。 农业生物地球化学 主要研究内容： 研究各大农业区本地背景中的地球化学因素与生物地球化学作用过程，对大农业影响和制约的学科； 也是开展各大农业区的区划布局，进行对大农业品种中营养因素含量水平的评价，以及开展品种人工优化的学科。 利用人体必需的和有益的微量元素，开展对大农业品种优化试验，提高其微营养素含量水平，为人类食物革命提供物质基础的研究。 农业生物地球化学在第二次世界农业革命中必将发挥其重要作用。 环境荷尔蒙物质的危害 1991年，丹麦科学家综合了来自世界20多个国家的61份研究报告发现，世界男子的精子密度比1940年下降了50％。 原因是环境荷尔蒙物质对人体激素的长期慢性干扰。而环境荷尔蒙物质主要存在于一些人工合成的化合物中，例如：多氯联苯、滴滴涕和二恶英。 环境荷尔蒙物质的危害 环境荷尔蒙可能通过干扰生殖系统和内分泌系统的激素分泌，造成男性的女性化，比如精子数减少、精子质量下降、睾丸发育中断、永久性性功能障碍、性别的自我认知障碍等； 造成女性子宫癌变畸形、乳腺癌等。 还可能造成儿童的免疫能力、智力和运动能力的永久性障碍，比如多动症、痴呆、免疫功能低下等。 科学家们担心，人类进化是否会被这类物质终止。 “惹不起，还躲不起吗？” 普通人面对化学品污染需要有一些基本的自我防护知识。虽不可能生活在绝对无污染的环境里，但可以尽量避免接触它，例如: 不买用过农药的蔬菜; 少吃用饲料添加剂喂养的肉类; 少用塑料制品; 减少家庭装修 年轻人不染头发; 吃东西前洗手等等。 生物固氮新途径 大豆、苜蓿等豆科植物，它们根部寄生的根瘤菌，能直接从空气中吸收氮气，转化成氨，为植物提供氮肥； 实验证明，一般豆科作物中的氮素，约有三分之二是从空气中固定下来的。 种植一亩苜蓿，获得的氮素相当于50公斤硫酸铵。 生物固氮新途径 至今，科学家们已发现有100多种有根瘤的非豆科植物； 巴西科学家在马唐属的牧草根系里还发现一种螺旋菌，也能把空气中的氮转化为氮肥，后来在玉米根际也发现了这种细菌。 美国生物化学家把这种细菌给玉米和一些牧草接种，然后进行播种，试验小区不施氮肥，只施磷肥、钾肥，通过测定，发现细菌的活性随玉米的生长不断加强，到抽花丝时达到最高值。 实验证明，大多数接种的作物比未接种的产量高。 生物固氮新途径 国内外的科学家提出，用遗传工程的办法，把豆科植物根瘤菌的遗传基因，搬到水稻、小麦等庄稼的遗传物质上。这项试验如果成功，成本只要用化学方法生产氮肥的1\2000至1\3000。 现在已经能把根瘤菌中的固氮基因提取出来，转移到大肠杆菌里，使大肠杆菌也有了生产氮肥的本领，从而使这一科学设想有了良好的开端。 近年来，国内外科学家已研制开发成功几种新型农膜 1、稀土转光农膜 2、高效调光生态膜 3、聚乙烯长效滴流膜 4、多功能可降解液态膜 5、新型环保液体农膜 6、改性农用塑料大棚膜 7、“玉米塑料”膜 8、角蛋白农用地膜 9、纳米多功能温室棚膜 10、纸地膜 近年来，国内外科学家已研制开发成功几种新型农膜 一、稀土转光农膜 该农膜是在高压聚乙烯中加人稀土螯合物（转光添加剂）吹制而成。与普通农膜相比，该膜能将日光中的紫外线转换成红橙光，从而使温室或大棚内植物光合作用强度提高88％，寒冷季节棚温提高1-5℃、地温提高1-3℃，作物成熟期提早7-15 d，产量提高15％-35％。另外，该膜还具有在炎热季节降低棚温和地温，减轻植物病虫害，降低果实中的硝酸盐含量等功能。 二、高效调光生态膜 该膜是在长寿无滴消雾膜的基础上添加高新材料制成。其突出优点： 1、在低温季节能增加棚内温度，防止作物冻伤，高温季节可下调棚内温度，防止作物烧伤； 2、能够使棚内紫外线减少，抑制灰霉病、菌核病等病原菌的繁殖，提高作物抗病力，减少农药用量； 3、能够增加蓝光或红光的照射，提高作物光能利用率，进而提高作物产量。该膜适用于多种蔬菜栽培．在水稻育秧上使用也有显著效果。 三、聚乙烯长效滴流膜 该膜在使用过程，可有效降低表面活性剂迁移和流失的速度，使棚膜的滴流期增加到12个月以上，有效解决了我国目前农用棚膜滴流期短（只有3-4个月）的弊病。另外，该膜抗老化、寿命长，还具有一定的防雾功能。 四