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,光照是园艺植物生长发育的重要环境条件，通过光强、光质和日照时间长短影响光合作用及光合产物，从而制约着植物的生长发育、产量和品质。,（一）光照度(light intensity),光照度常依地理位置、地势高低、云量及雨量等的不同而呈规律性的变化。即随纬度的增加而减弱，随海拔的升高而增强。1年之中以夏季光照最强，冬季光照最弱；1d之中以中午光照最强，早晚光照最弱。 不同园艺植物对光照度反应不一，据此可将其分为3类：,1、阳生植物(heliophyte)：该类在较强的光照下生长良好。桃、杏、枣、扁桃、苹果、阿月浑子等绝
2、大多数落叶果树，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浆植物、茄果类及瓜类等均属此类。,2、阴生植物(sciophyte)：此类植物不能忍受强烈的直射光线，需在适度荫蔽下才能生长良好。如蕨类植物、兰科、苦苣苔科、凤梨科、姜科、天南星科及秋海棠植物等均为阴性植物。也有一些园艺植物如菠菜、莴苣、茼蒿等绿叶菜类在光照充足时能良好生长，但在较弱的光照下，生长快、品质柔嫩。利用此特性，生产上常常合理密植或适当间套作，以提高产量，改善品质。,3、中生植物(mesophyte)：该类植物对光照度的要求介于上述两者之间，或对日照长短不甚敏感。通常喜欢日光充足，但在微荫下也能正常生长。如萱
3、菜、桔梗、白菜、萝卜、甘蓝、葱蒜类等。,（二）光质(light quality),光质又称光的组成，是指具有不同波长的太阳光谱成分，其中波长为380760nm之间的光(即红、橙、黄、绿、蓝、紫)是太阳辐射光谱中具有生理活性的波段，称为光合有效辐射。 植物同化作用吸收最多的是红光，其次为黄光，蓝紫光的同化效率仅为红光的14。,红光不仅有利于碳水化合物的合成，还能加速长日植物的发育；蓝紫光则加速短日植物发育，并促进蛋白质和有机酸的合成；短波的蓝紫光和紫外线能抑制茎节间伸长，促进多发侧枝和芽的分化，且有助于花色素和维生素的合成。 高山及高海拔地区因紫外线较多，所以高山花卉色彩更加浓艳，果色更加艳丽，
4、品质更佳。,（三）光照长度（即日照长度）,日照长度首先影响植物花芽分化、开花、结实；其次还影响到分枝习性、叶片发育，甚至地下贮藏器官如块茎、块根、球茎、鳞茎等的形成以及花青素等的合成。 按对日照长短反应不同，可将园艺植物分为3类：,1、长光性植物(长日照植物，long-day plant，又称短夜植物，short-night)：在较长的光照条件下(一般为1214h以上)促进开花，而在较短的日照下，不开花或延迟开花。如白菜、甘蓝、芥菜、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、莴苣、大葱、大蒜等一二年生园艺植物，在露地自然栽培条件下多在春季长日照下抽薹开花。,2、短光性植物(短日照植物，short-day pl
5、ant，又称长夜植物，long-night plant)： 在较短的光照条件下(一般在1214h以下)促进开花结实；而在较长的日照下，不开花或延迟开花。如菊花、一串红、绣球花、豇豆、扁豆、刀豆、茼蒿、苋菜、蕹菜、草莓、黑穗状醋栗等，它们大多在秋季短日照下开花结实。,3、中光性植物(day-natural plant)： 一些园艺植物对每天日照时数要求不严，在长短不同的日照环境中均能正常孕蕾开花。如大多数果树对日照长短不像一些一二年生草本植物那么敏感。番茄、甜椒、黄瓜、菜豆等只要温度适宜，一年四季均可开花结实。 北方地区秋冬季节利用高效节能日光温室，利用其对日照长短要求不严的特性，增温保温，成功
6、地栽培了果菜类，实现了周年生产，均衡供应的目的。,二、 温度,（一）园艺植物对温度的要求 各种园艺植物对温度都有一定的要求，最低温度、最适温度及最高温度，称为三基点温度。 按对温度需求不同，园艺植物分为5类。,1、耐寒的多年生宿根园艺植物：有木本与草本之分 木本：落叶果树冬季地上部枯黄脱落，进入休眠期，此时地下部可耐1210的低温。而大多数常绿果树、常绿观赏树木能忍耐75低温。 草本：金针菜、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艺植物，当冬季严寒到来时，地上部全部干枯，到翌年春季又复萌发新芽，其地下宿根能耐0以下甚至105的低温。,2、耐寒园艺植物： 金鱼草、蛇目菊、三
7、色堇、菠菜、大葱、大蒜等园艺植物，能耐21的低温。短期内可以忍耐105。在我国除高寒地区以外的地带可以露地越冬。 3、半耐寒园艺植物： 金盏花、紫罗兰、桂竹香、萝卜、胡萝卜、芹菜、莴苣、豌豆、蚕豆、甘蓝类、白菜类等，不能忍耐长期21的低温，在北方冬季需采用防寒保温措施才可安全越冬。,4、喜温园艺植物： 该类生育最适温度为2030。超过40，生长几乎停止；低于10，生长不良。如热带睡莲、筒凤梨、变叶木、黄瓜、番茄、茄子、甜椒、菜豆等均属此类。 5、耐热园艺植物： 如西瓜、甜瓜、丝瓜、南瓜、豇豆等在40的高温下，仍能正常生长。,（二） 园艺植物适宜的温周期,温度并不是一成不变的，而是呈周期性的变化
8、，把温度的周期性变化称为温周期。温度有季节的变化及昼夜的变化。 1d中白昼温度较高，光合作用旺盛，同化物积累较多；夜间温度较低，减少呼吸消耗。因而这种昼高夜低的变温对植物生长有利。,不同植物适宜的昼夜温差范围不同 通常热带植物昼夜温差应在36；温带植物57；而沙漠植物则要相差10以上。 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、甘肃等地由于昼夜温差较大，西瓜、甜瓜含糖量高，品质优良，是我国著名的西、甜瓜生产基地；而“砀山酥梨”在黄河故道地区可溶性固形物仅1012，在陕北黄土高原则高达15。,（三）园艺作物的春化作用,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
9、称为作物的春化作用。 春化因作物种类品种不同有很大差异 没有明显的低温春化：如一年生的茄果类、瓜类、豆类等蔬菜。 具有明显的低温春化：如二年生的白菜类、根菜类、叶菜类等蔬菜。,春化类型根据低温敏感时期分为2类： 种子春化：是指种子处于萌动状态就能感受低温，具有春化反应的现象。 绿体春化：是植株长到一定大小以后，才能感受低温，具有春化反应的现象。,（四）高温及低温障碍,高温障碍 气温高的后果 A. 引起蒸腾作用加强，水分平衡失调，发生萎蔫(wilt)或永久萎蔫（permanent wilt）。 B. 植物光合作用下降而呼吸作用增强，同化物积累减少。 C. 气温过高常导致冬瓜、南瓜、西瓜、番茄、甜
10、椒等果实发生“日烧”现象，也会使苹果、番茄等果实着色不良，果肉松绵，成熟提前，贮藏性能降低。,土温高的后果 首先影响根系生长，进而影响整株的正常生长发育。 一般土壤高温造成根系木栓化速度加快，根系有效吸收面积大幅度降低，根系正常代谢活动减缓，甚至停止。此外，由于高温妨碍了花粉的发芽与花粉管的伸长，常导致落花落果。,低温障碍 低温对园艺植物的影响有低温冷害与低温冻害之分。 冷害是指植物在零度以上的低温下受到伤害。起源于热带的喜温植物，如黄瓜、番茄、香石竹、天竺葵类等在10以下温度时，就会受到冷害。 冻害是温度下降到零度()以下，植物体内水分结冰产生的伤害。,不同园艺植物，甚至同种园艺植物在不同的
11、生长季节及栽培条件下，对低温的适应性不同，因而抗寒性也不同。 一般处于休眠期的植物抗寒性增强。如落叶果树在休眠期地上部可忍耐-30-25的低温；石刁柏、金针菜等宿根越冬植物，地下根可忍受-10低温。但若正常生长季节遇到05低温，就会发生低温伤害。,低温障碍克服措施,利用自然低温或人工方法进行抗寒锻炼可有效提高植物的抗寒性。 如生产上将喜温园艺植物刚萌动露白的种子置于稍高于0的低温下处理，可大大提高其抗寒性。 番茄、黄瓜、甜椒、香石竹、仙客来等育苗定植前，逐渐降低苗床温度，使其适应定植后的环境，即育苗期间加强抗寒锻炼，提高幼苗抗寒性，促进定植后缓苗，是生产上常用的方法，也是最经济有效的技术措施。
12、,三、水分,水是园艺植物进行光合作用的原料，也是养分进入植物时的外部介质(如很多主动吸收的离子)或载体(大多数被动吸收过程)，同时也是维持植株体内物质分配、代谢和运输的重要因素。 园艺植物吸收的大部分水分用于蒸腾，通过蒸腾引力促使根系吸收水分和养分，并有效调节体温，排出有害物质。,（一）园艺植物的需水特性,不同园艺植物对水分的亏缺反应不同。园艺植物的需水特性主要受遗传性决定，即由吸收水分的能力和对水分消耗量的多少两方面来支配。 根据需水特性通常可将园艺植物分为以下3类：,旱生植物(xerophyte)： 这类植物旱性强，能忍受较低的空气湿度和干燥的土壤。其耐旱性表现在：一方面具有旱生形态结构，
13、如叶片小或叶片退化变成刺毛状、针状，表皮层角质层加厚，气孔下陷，气孔少；叶片具厚茸毛等，以减少植物体水分蒸腾。如石榴、沙枣、仙人掌、大葱、洋葱、大蒜等均属此类；另一方面则是具有强大的根系，吸水能力强，耐旱力强。如葡萄、杏、南瓜、西瓜、甜瓜等。,湿生植物(hygrophyte)： 该类植物耐旱性弱，需要较高的空气湿度和土壤含水量，才能正常生长发育。其形态特征为：叶面积较大，组织柔嫩，消耗水分较多。而根系入土不深，吸水能力不强。如黄瓜、白菜、甘蓝、芹菜、菠菜、香蕉、枇杷、杨梅及一些热带兰类、蕨类和凤梨科植物等。 藕、茭白、荷花、睡莲、王莲等水生植物属于典型的湿生植物类。,中生植物(mesophyt
14、e)： 此类植物对水分的需求介于上述两者之间。一些种类的生态习性偏于旱生植物特征；另一些则偏向湿生植物的特征。茄子、甜椒、菜豆、萝卜、苹果、梨、柿、李、梅、樱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,同种园艺植物不同生育期对水分需要量不同。各种园艺植物在生育期中对水分的需要均有关键时期和非关键时期，非关键时期是节水栽培或旱作的适宜时期。 种子萌发时，需要充足的水分，以利胚根伸出；,幼苗期因根系弱小，在土壤中分布较浅，抗旱力较弱，须经常保持土壤湿润。水分过多，幼苗长势过旺，易形成徒长苗。 生产上园艺植物育苗常适当蹲苗，以控制土壤水分，促进根系下扎，增强幼苗抗逆能力。
15、但若蹲苗过度，控水过严，易形成“小老苗”，即使定植后其他条件正常，也很难恢复正常生长。,大多数园艺植物旺盛生长期均需要充足的水分。此时，若水分不足，叶片及叶柄皱缩下垂，植株呈萎蔫现象。暂时萎蔫可通过栽培措施补救；相反，水分过多，由于根系生理代谢活动受阻，吸水能力降低，导致叶片发黄，植株徒长等类似干旱症状。 通常开花结果期，要求较低的空气湿度和较高的土壤含水量。一方面满足开花与传粉所需空气湿度；另一方面充足的水分又有利于果实发育。,四、土壤与营养,按质地土壤可分为：沙质土、壤质土、黏质土、砾质土等 沙质土常作为扦插用土及西瓜、甜瓜、桃、枣、梨等实现早熟丰产优质理想用土； 壤质土因质地均匀，松黏适
16、中，通透性好，保水保肥力强，几乎适用于所有园艺植物的商品生产。 黏质土、砾质土等与沙质土类似，适当进行土壤改良后栽种较宜。,土壤肥力(soil fertility)：通常指土壤中有机质及矿质营养元素的高低。 土壤有机质含量应在2以上才能满足园艺植物高产优质生产所需。化肥用量过多，土壤肥力下降，有机质含量多在0.51之间。 大力推广有机生态农业，改善矿质营养水平，提高土境中有机质含量，是实现园艺产品高效、优质、丰产的重要措施。 土壤酸碱度影响植物养分的有效性及植株生理代谢水平。 不同园艺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,园艺植物与其他植物一样，最重要的营养元
17、素为：氮、磷、钾，其次是钙、镁。微量元素虽需要量较小，但也为植物所必需。 园艺植物种类繁多，对营养元素需求也存在一定差异。而且即使同一种类、同一品种，也因生育期不同，对营养条件要求也各异。 了解各种园艺植物生理特性，采取相应的措施是栽培成功与否的关键。,五、空气,空气是许多气体的混合体 氮：约占78%； 氧：约占21%； 二氧化碳：约占0.03%； 其它：氢、惰性气体及不固定的成分如氨、二氧化硫、水蒸气、烟尘等,（一）二氧化碳,二氧化碳是作物进行光合作用的主要原料。 阳性作物光合作用强度依赖二氧化碳浓度较光照强弱大；而阴性作物光合作用几乎完全依赖二氧化碳浓度。,（二）氧气,作物需要不断吸收氧气
18、，进行呼吸作用，将固定的太阳能的一部分又转化为能量，供有机物质的合成、物资的吸收、运输和作物的生长及繁殖等生命活动所利用。,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）大气环境对农业生产的影响 大气质量的好坏直接影响着园艺作物的产量和质量 大气污染造成： 直接经济损失 间接经济损失,大气污染种类繁多 据有关资料，已被人们注意的引起人体及动、植物产生危害的大气污染的种类达100多种。 在我国农村，主要的大气污染有二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、总悬浮物（TSP）及氟化物等。 大气污染对作物的危害可分为2种类型： 气体污染物（有害气体）：
19、干扰植物生长发育、降低作物产量和品质但不残留； 颗粒状污染物中的重金属毒物以及含氟气体等：既影响作物生长又残留作物体内（残留污染）,（二）水体环境对农业生产的影响,水是生物生长的必需物质 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，导致生育障碍、产量及品质降低； 化学物质在产品内积累，影响人类健康,（三）土壤环境对农业生产的影响,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，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，另一方面被植物吸收，表现出毒害效应； 农药使用不当，也会造成土壤污染； 污水灌溉，也会
20、造成土壤污染，进而引起作物受污染，影响人类。 最终影响人类身体健康,二、产地环境质量要求,（一）无公害园艺产品的产地环境质量标准 产地选择： 生态环境条件良好、远离污染源、具可持续发展生产能力 产地环境： 空气、灌溉水、土壤环境中污染物的浓度限值必须符合农业部颁布的各种无公害农产品的产地环境条件标准。,农田灌溉水质量标准,mg/L,环境空气质量指标（标准状态）,mg/m3,土壤中环境质量指标,mg/kg,（二）绿色食品产地环境评价标准,绿色食品产地环境质量现行标准： 绿色食品产地环境技术条件（NY/T 391) 绿色食品产地环境质量标准 （NY/T 391) 要求包括： 农业初级产品或食品的主
21、要原料，其生长区域内没有工业企业的直接污染，水域上游、上风口没有污染源对该区域构成污染危险，使该区域内的大气、土壤质量及灌溉用水、养殖用水质量均符合绿色食品大气标准、绿色食品土壤标准、绿色食品水质标准，并有一套保障措施，确保该区域在今后的生产过程中环境质量不下降。,1、大气环境质量标准,按国家大气环境质量一级标准执行 产地要求： 空气清新、水质纯净、土壤未受污染、具有良好农业生态环境； 尽量避开繁华都市、工业区和交通要道。 产地周围大气环境要求： 不得有大气污染源，特别是上风口没有污染源； 不得有有害气体排放（燃煤锅炉需有除尘除硫装置）； 大气质量要求稳定，符合绿色食品大气环境质量要求。,农业
22、生产中总悬浮颗粒物（TSP）主要来源于土壤扬尘，在有风天气可以放宽到二级标准（日平均0.15mg/m3）。 氟化物（F）两种监测方法的最高允许浓度（挂片法按国家标准执行、动力采样法按国家标准减半执行）,空气中各项污染物的浓度限值,mg/m3,2、农田灌溉水水质标准,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类至类之间。 水质要求： 生产用水质量要有保证； 产地应选择在地表水、地下水水质清洁无污染的地区； 水域、水域上游没有对该产地构成威胁的污染源； 生产用水质量符合绿色食品水质环境质量标准。,农田灌溉用水评价采用国家农田灌溉水质标准GB 5084； 主要评价因子包括：
23、常规化学性质（pH值、溶解氧）； 重金属及类重金属； 有机污染物； 细菌学指标（大肠杆菌、细菌）,农田灌溉水中各项污染物的浓度限值,mg/L,3、土壤环境质量标准,产地土壤元素位于背景值正常区域，周围没有金属或非金属矿山，没有农药残留污染，评价采用土壤环境质量标准（GB 15618），同时要求有较高的土壤肥力。 土壤评价采用该土壤类型背景值的算术平均值加2倍的标准差。 土壤环境质量标准（GB 15618）将土壤按耕作方式的不同分为旱田和水田2类，每类又根据土壤pH值的高低分为3种情况。,土壤中各项污染物的含量限值,mg/kg,土壤肥力分级,土壤肥力分为3级 级：优良；级：尚可；级：较差； 生产
24、AA级绿色食品时，耕地土壤肥力要达到12级；生产者应增施有机肥，使土壤肥力逐年提高,土壤肥力分级参考指标,土壤肥力分级参考指标（续）,三、有机食品产地环境质量标准,产地选择： 没有污染源；（严禁未经处理的工业“三废”、生活垃圾和污水进入有机农业生产用地） 环境要求： 土壤环境质量：符合GB 15618中的二级标准 农田灌溉用水：符合GB 5084的规定 空气质量：符合GB 3095中二级标准和GB 9137的规定,第三节 园艺产品安全生产环境控制,一、农药残留的控制,（一）建立健全农药法规标准，加强农药管理 从法规上对农药使用、生产和开发提出系列规定，实行农药注册登记制度，对农药进行一系列的安
25、全评价 农药登记规定 中华人民共和国农药管理条理 农药生产管理办法 农药登记毒理学试验方法（GB15670） 食品安全性毒理学评价程序（GB15193）,（二）制定和完善农药残留限量标准,世界各国对食品中农药的残留量都有相应规定，并进行广泛监督； 我国制定的第一个农药残留量（最大残留限量，maximum residue limit ，MRL）标准对119种常用农药在不同作物和食品中的残留量制定了标准； 制定了相应的残留限量检测方式，确定了部分农药的ADI（每日允许摄入，acceptable daily intake ）值； 坚持开发食品安全性的检测工作，加强食品中农药残留量的监督管理。,（三）
26、开发高效、低毒的农药，禁止高毒农药的使用,我国自20世纪70年代后相继禁止或限制使用一些高毒、高残留、有“三致”作用的农药； 1974年国务院规定在茶叶、烟草、水果和蔬菜等作物上禁止使用滴滴涕、六六六、汞砷制剂等高毒农药； 严格按照农药安全使用标准（GB4285）和农药合理使用（GB 8321.1GB 8321.6）施药； 开发高效低残留、滞留期短、生物降解迅速、有选择作用、对人类和环境安全的新农药；,（四）去污处理,对于有些农药残留，可以采用洗涤、浸泡、去壳、去皮等方法予以消除或减少； 采用病虫害草综合防治措施，大力提倡生物防治； 加强环境中农药残留监测工作，健全农田环境监控体系，防止农药经
27、环境或食物链污染食品和饮水； 加强农药在贮藏和运输中的管理工作，防止农药污染食品，或者被人畜误食而中毒； 不得将农药与食品混合装运或与食品同库储藏； 规范食品安全生产法规和政策；实施各环节农药残留监控； 加强食品中农药残留监测； 发展有机农业，以生物防治代替化学农药的使用。,二、肥料污染的处理,（一）严格把关，确保肥料质量安全 严格执行农业法、农业技术推广法及肥料登记管理办法等相关配套法案； 积极推广质量优、安全性强、效果佳的肥料品种； 建立和健全肥料生产质量保证体系； 扎实抓好肥料生产、加工、包装、销售等全过程的质量监控。,（二）制定和完善管理办法、法规和标准,制定、完善相应的法律和规章，制
28、定农产品中硝酸盐残留的限量标准； 加强产地土壤环境质量评价；设立长期监测点，对土壤、灌溉水质、土壤施肥水平、植株残留进行监测； 加强产前、产中肥料质量监控，加快平衡施肥技术推广，实施调肥增效工程，合理调控施肥总量，调优肥料结构，调整肥料品种，调高施肥效益。 科学引导对有机废物资源化、无害化的开发利用，增加对农田优质有机肥的投入。,（三）科学施肥,根据优化配方施肥技术，科学合理施肥。 以有机肥为主，适当减少化肥使用量，使有机和无机肥料配合施用； 以多元复合肥为主，但元素肥料为辅； 以施基肥为主，追肥为辅；有机肥应经过高温堆沤腐熟，杀死病菌、虫卵后施用； 大量使用堆沤肥、厩肥、作物秸秆、饼肥、腐植酸类肥料和微生物肥料等有机肥，禁止使用以垃圾和污泥为原料的肥料，保证肥料质量，推广平衡施肥、秸秆还田、控氮技术，严格控制氮肥的施用量，提高氮肥利用率；加强生物肥料，特别是微生物肥料等新技术的研究、开发和推广。,改进施肥和灌溉技术； 研究推广设施栽培和无土栽培技术 实施配方施肥，即根据农作物营养生理特点、吸肥规律、土壤供肥性能及肥料效应，确定有机肥、氮、磷、钾及微量元素肥料的适应量和比例以及相应的施肥技术，做到对症配分。,
