第五章__现代农业与化学详解.ppt

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;据有关资料介绍: 平均每年全球约有2千万人因饥饿而死亡 （总人口的0.5％）; 还有5亿左右的人处于严重营养不良状态。;又据专家指出: 近30年来世界人口翻了一番，粮食总产量也增长了一倍，其中化学的作用约占50%～65%。;5.1 两次世界农业革命;20世纪80年代，科学家又发现了些新问题： 一些主粮——大米、玉米、小麦等的维生素和微量元素含量水平普遍不高；不能满足人体的需要，使世界人民患营养性缺乏症。 世界60亿人口中就有50％的孕妇因缺铁而产生贫血症，至少有15亿儿童患缺铁症。 我国也有60%以上的儿童患有不同程度的缺锌综合症等。 我们日常生活中食用的许多动植物产品，如家禽、家畜、鲜奶和果蔬等，其微量元素含量及种类都普遍不符合或不能满足人体需要。 ;第二次世界农业革命 提出时间：从20世纪90年代 目的:针对世界当时出现的“营养危机”，联合国科学界提出，将以生物技术和信息技术为主导，利用人体必需和有益的微营养素去全面优化各大农业品种，培育产量高而又富含维生素和微量元素的作物新品种,提高其营养质量，提高人类健康水平。 各大农业:指农、林、牧、渔、副等. 要完成上述任务需要农业地球化学方面的知识解决。;5.2 农业地球化学;农业无机地球化学;农业生物地球化学;5.3滥用农用化学品的副作用 化肥、农药和农膜是当前我国用量最大的农用化学品，是不可或缺的农业生产资料，它们对提高作物产量、改善农产品质量起着举足轻重的作用。 我国在内的许多发展中国家，上述农用化学品的使用量呈急剧增加之势。 但部分地区还因使用量过大或使用不当等原因，对环境产生了一定的污染，且这种现象随农用化学品用量的不断增加而逐渐加剧。 ;一、我国农用化学品使用状况 ;李比希试验 把植物燃烧后剩下的灰作了详细的分析，发现植物除碳、氢、氧和氮之外，还含有许多其他元素。例如钾、磷、钙、铁、锰等等。 植物吸取这些元素的唯一源泉就是土壤，土壤之所以丧失肥力，原因就在于土壤中储存的这些元素逐渐地被消耗掉了。 为了土壤不致逐步贫瘠而导致作物产量下降，就必须及时补充这些元素，而光靠施用绿肥、粪肥等天然有机肥料显然是不够的。 最有效的办法是直接施用上述元素的无机盐类，也就是要生产“人造肥料”。;施肥实验： 研究发现，植物特别需要的一种元素是钾。 最便宜的钾盐是碳酸钾，但它的溶解度太大，容易随水流失，造成浪费，须把它转化成溶解度较小的状态。 李比希把仔细粉碎的碳酸钾与碳酸钠混合在一起，然后熔融，再把融化后的产物放冷、碾碎，效果很好。使用这种肥料后，大大提高了作物的产量。 因此获专利权。;氮肥的研制 天然的肥料远远满足不了农作物的需要，尤其是氮的需要，然而空气中78％是氮气。 1898年，威廉·克鲁克斯先生在布里斯托尔向全世界化学家发出呼吁，建议共同探索实际有效的空气固氮方法。 化学家们终于研究成功合成氨的方法。 到1970年氮肥的世界产量已近3000万t； 1975年达4500万t； 目前已接近1亿t。 ;2、农药 农药是一种特殊的工业品，往往含有各种毒素，因此，农药的销售和售后技术服务成为影响农民利益及农业成败的关键环节。 我国从20世纪50～60年代起，普遍使用DDT、六六六、艾氏剂与狄氏剂等有机氯农药。 发达国家从70年代起就相继禁用，我国从1983年开始停用。 ; “取代农药”：有机磷与氨基甲酸酯类等。 特点：（1）在环境中的降解速度快； （2）残留时间短； （3）但毒性更强。 我国农药的使用总用量呈逐年增加的趋势，在很大程度上带有一定的盲目性。 ;大量使用农药的副作用： 对农业生态系统中的生态平衡带来严重影响； 对农产品带来严重污染； 环境带来严重污染。 特别是我国目前所使用的农药大多毒性很强，更应引起充分注意。;3．农膜 农膜覆盖技术自20世纪70年代从国外引进以来，其发展速度之快，应用作物种类之多，推广面积之大，社会经济效益之巨大，是我国乃至世界农业科技推广史上所罕见的。;农膜的重要作用： 增加作物产量； 促进作物早熟； 提高农产品质量和农业综合生产能力; 提高经济收入。 但由于局部使用量大、部分使用方法不当等原因，其所产生的环境问题也日趋严重。;二、农用化学品对农业生态环境的影响 化肥的使用 1、对农产品质量的影响 （1）化肥对农产品质量的影响最为突出，其中最引人注目的是硝酸盐含量超标。 因为硝酸盐还原后形成的亚硝酸盐，可与人体内血红蛋白结合形成高铁血红蛋白，使其失去带氧能力，导致患者出现紫绀等缺氧症状，严重时甚至可