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绿色食品工程
以生态学原理为基础,将农学、生态学、环境学、营养学、卫生学等多学科的原理综合运用到农业发展和农产品生产、加工、包装等环节,通过全部过程的质量控制,为人类生产足量、无污染
一、土壤质量
土壤的功能主要包括3个方面
一是生产力,即土壤提高植物和动物生产力的能力;
二是环境质量,即土壤降低环境污染物和病菌侵害的能力;
三是生物健康,即土壤质量影响动植物和人类健康的能力。
土壤质量定义为土壤在生态系统的范围内,维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物健康的能力。
土壤质量或土壤健康,是土壤养分、土壤物理性能、土壤化学性能、土壤生物学性状的综合表现,而不是一般意义的土壤肥力。
在所有土壤质量指标中,土壤有机质是影响其他土壤质量指标的主要因素。
尽管土壤有机质含量一般只占土壤重量的1%~10%,但土壤有机质却具有十分重要的农业生产价值和环境价值。
1.土壤有机质的主要作用
有机质可以改变土壤的某些性状,包括土壤物理、化学和生物学性状。
(1)提供农作物需要的养分
土壤有机质中含有大量的植物必须营养元素,在矿化过程中,这些营养元素释放出来供作物吸收利用;
有机质的矿化过程是土壤中营养元素生物小循环的组成部分,它使土壤中有限的营养元素得以重复利用,从而保持土壤肥力长盛不衰。
有机质分解产生的CO2是作物碳素营养的重要来源。
(2)增强土壤的保肥保水能力和缓冲性能
土壤有机质带有大量的负电荷,可以吸附土壤溶液中的阳离子,避免其流失。
土壤有机质还具有强大的吸水能力,因此给沙土增加有机质,既可降低沙性土通透性过强的特点,又可增强保蓄水分的能力。
腐植酸本身是—种弱酸;腐植酸及其腐植酸盐类可组成一个缓冲体系,可以缓冲土壤溶液中酸浓度的变化,使土壤具有一定的缓冲能力。
由于腐殖质的吸附能力非常强,对化肥和重金属也有一定的缓冲能力。
(3)促进土壤团聚体的形成,改善土壤物理性状
土壤肥力的高低更大程度上取决于土壤结构性的好坏。
腐植质由于其相对分子量大,吸附能力强,极易与粘粒和砂粒结合形成有机无机复合体;再进一步形成大小不同的团聚体;
土壤有机质含量越高,团聚体的复合程度越高,这样的土壤大小孔隙分配合理,土壤耕性好,能协调作物对水、肥、气、热的要求。
2 土壤生物的多样性
土壤生物的生命活动有助于养分循环、降低害虫群体数量、生产改善土壤团聚性能的物质,以及其他对土壤质量非常重要的腐殖质。
作物和土壤管理的基本目标是创造一个高度多样性的土壤生物区系。
在系统内对食物源和生态位的竞争以及动态的捕食与被捕食关系可以限制致病细菌和真菌、寄生性植物线虫以及害虫的数量。
3 养分流动与循环
理想的养分循环有如下特征:
a.养分释放的数量和速率与作物吸收能够相配合,而在淋失和流失比较容易发生的时期内速效养分的释放则比较慢;
b.减少农场外的养分投入,尽可能利用本农场内的养分或生物固氮。
在这种养分循环体系中,除了植物产品和动物产品的销售外,基本不存在养分丢失。在理想的体系中,进入农场系统的养分100%的是以饲料、肥料、粪便和其他形式存在的。
但在实际工作中,上面描述的理想养分循环是很少发生的。潮湿地区养分的淋失以及自然酸化过程是很难避免的。
如图所示, 进入农场的养分为购买的饲料、肥料、动物和垫料形式。
离开农场时,以出售的奶、动物、作物产品以及溶解态和气态形式存在。
为提高作物和动物产品的产量,农场一般需要施用高量的肥料、饲料。
当农场养分投入与产出之间的差异很大时,农场生产就会影响环境。
二、改善土壤质量的作物和土壤管理技术
有效的作物和土壤管理措施可以促进土壤有机质特别是活性土壤有机质的增加。主要措施包括:
a.有效利用作物和其他有机材料;
b.作物轮作;
c.水土流失与覆盖作物的种植及免耕;
d.畜禽粪便与有机肥的施用;
e.土壤改良等。
第三节 病虫草害控制(掌握)
绿色食品生产病虫害防治的基本原则:
是应从作物-病虫草等整个生态系统出发,尽可能依靠作物轮作、抗虫品种、综合应用各种非化学手段控制作物病虫草害的发生。
表2-2是常规农业与有机农业植保技术的比较。
生态(有机)农业与常规农业的根本区别在于土壤培肥和病虫草害防治技术不同。
以下是生态(有机)农业对病虫草害防治技术的要求:
一、利用作物品种多样性,建立比较稳定的生态系统
品种多样性可以通过不