化肥施用對農產品質量安全的影響分析

周穎

（貴州省銅仁市農業委員會，554300）

摘 要 分析化肥施用對農產品質量安全的具體影響，包括硝酸鹽污染、重金屬污染及氟污染和有機物污染等方面，并且有針對性地提出了在現有的施肥大環境下，可以通過推廣技術、降低肥料中重金屬含量等措施來改善化肥施用對農產品產生的不利影響。

關鍵詞 化肥；農產品；質量安全

中圖分類號：S147 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.24.001

農產品是人類生存的重要物質基礎。近年來，隨著經濟的快速增長和人民生活水平的不斷提高，在基本解決了農作物數量安全（Food Security）的基礎上，人們對農作物質量安全（Food Safety）的關注度逐步提升。然而，農產品數量安全和質量安全之間包含著矛盾性，當數量達到一定滿足程度的時候，質量安全便上升為主要矛盾[1]。尤其是近年來食品的安全問題被頻繁曝光，人們對農產品質量更加關注，當前農產品安全已成為中國消費者最為關注的問題之一。因此，在保證農產品數量安全的前提下，如何提高農產品質量安全已經成了整個社會日益重視的問題。

化肥被譽為“糧食的糧食”。施用化肥一直是農產品增產的重要手段之一，化肥的大量施用在實現了農業上的增產的同時，也對農業生態環境產生了一定的負面影響。化肥對農產品數量安全具有十分重要的意義。因此，正確認識化肥施用與農產品質量安全的關系，對于我國的農產品安全發展十分必要。

1 化肥施用對農產品質量的影響

1.1 硝酸鹽污染

1943年，Wilson研究發現，硝酸鹽在蔬菜中會被還原成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽是一種氧化劑，可以使血液中低價鐵轉變為高價鐵，進而失去輸氧能力，致使人體出現高鐵血紅蛋白癥；亞硝酸鹽還可以與人體內攝入的其他食品、藥品等的成分中的次級胺反應，在胃腔內形成強致癌物—亞硝胺，從而誘發癌變。氮素是植物需要量最多的必要營養元素之一，是植物生長和產量形成的首要限制因素。我國大部分土壤都缺氮，施用氮肥已成為我國農業增產的重要手段。目前，我國是世界上第一大化肥消費國和化肥進口國，氮肥產量為4 564.24萬t ，然而我國的氮肥利用率僅為30%左右。長期大量施用氮肥會導致土壤中亞硝酸鹽積累，在這種土壤上種植農作物，會造成農產品NO3-污染。NO3-本身對人體沒有毒害，但其在人體中被轉換為亞硝酸鹽后，可與食品中二級胺作用合成強致癌物質亞硝酸胺，對人體具有潛在危害。影響農作物硝酸鹽積累的原因既有內部因素，也有外部因素。一是不同作物之間硝酸鹽含量差異較大，沈明珠[1]的研究表明，綠葉蔬菜硝酸鹽含量是茄果累的10倍；同種農作物不用品種的硝酸鹽含量也存在著顯著差異 。二是施肥后作物收獲的時間也會影響農作物硝酸鹽含量，施肥后間隔時間越長，硝酸鹽含量越高。三是氮肥施用種類和施用量對農作物硝酸鹽積累有顯著的影響。有研究表明，氮肥施用量與蔬菜硝酸鹽積累呈正相關關系。李敏[2]等對重慶涪陵區24個品種的蔬菜進行了硝酸鹽的檢測，結果顯示，因為大量施用氮肥，以及施用方式不當，89.9%的蔬菜樣品都受到了不用程度的硝酸鹽污染，其中輕度及中度污染為28.3%，遭受重度污染及嚴重污染占61.6% 。因此，氮肥施用過多是造成我國目前農產品硝酸鹽污染嚴重的主要原因。

1.2 重金屬污染

重金屬對人體具有高度危害性。Who[3]的研究表明，重金屬在人體內的過量積累可誘發心血管、腎、神經和骨骼等器官的病變，嚴重者甚至會致癌 。磷也是農作物生長必需的主要元素之一，磷肥的種類較多，大部分磷肥是以磷礦為原料加工而成的，由于磷礦會附生砷、鎘、鉛、鉻和銅等重金屬元素，當磷礦轉化為可供農作物直接吸收利用的磷肥后，由于這些重金屬在環境中移動性差，不能或不易被微生物分解，磷礦中重金屬元素大部分隨之轉入到磷肥中供農作物吸收利用。根據瑞典試驗，如表1所示，連續施用過磷酸鹽肥料后，土壤中有效鎘含量會明顯增加[4]。段永惠[5]等人的研究表明，隨著磷肥施用量的增加，土壤及作物體系中的鎘含量也明顯增加 。

表1 過磷酸鹽施用與土壤鎘含量的關系

處理 施肥量

/（kg/hm2·a） 帶入鎘量

/（g/hm2·a） 鎘總量積累

/（g/hm2·a） 表土有效鎘

/（mg/kg） 鎘增加量

/（g/hm2）

A 0 0 0 9.3 0

B 15 1.65 28 933 20

C 30 3.3 56 967 54

D 45 4.95 84 1000 87

除了磷肥，由城市生活垃圾處理而成的肥料也會對農作物造成重金屬污染。周藝敏[6]等人的研究顯示，垃圾肥中的銅含量107.8 mg/kg，鋅286.5 mg/kg，鉛

41.08 mg/kg，鎘0.993 mg/kg，皆高于土壤本底值1～5倍，施用垃圾肥的土壤中重金屬積累超標 。雖然農作物中重金屬含量與不施用垃圾肥的農作物之間的差異并不十分顯著，但是長期施用會給土壤帶來長遠的重金屬污染，進一步影響農作物的品質。且垃圾肥處理加工的過程中一定要采取高溫、干燥殺菌燈無害化處理措施，否則將會給土壤、農作物帶來大腸桿菌、蛔蟲卵等腸道致病菌和寄生蟲卵的污染。

張旭[7]等人的研究表明，土壤中鎘超標準也能引起蔬菜體內硝酸鹽的積累 。土壤中鎘超標時，農作物通過根系吸收過量的鎘，因此農作物的生長將受到抑制，其中最顯著的現象便是植株生物量減小，則硝酸鹽在農作物體內的濃度相應升高；土壤中大量鎘會刺激土壤中硝酸還原酶的活性，使土壤中硝態氮含量升高，蔬菜從土壤中吸收的硝態氮增加，其硝酸鹽積累量也升高，加劇了農產品硝酸鹽污染，嚴重影響農產品的質量。

1.3 其他污染

過量的氟會引致體內酶化過程，破壞人體正常的鈣、磷代謝，使鈣從正常組織中沉積和造成血鈣減少[8]。磷肥工業的氟污染是因磷礦石中普遍含有一定量的氟（約2%）所致[9]。磷肥生產中，不論是廢氣、廢水或粉塵，主要有害物質均包括氟。農作物通過葉片吸收大氣中的氣態氟，通過根系吸收水中或土壤中的氟，并在體內積累；含氟粉塵因重立沉降或隨降水落到在農作物葉片表面，被吸附并積累，低濃度的氟會對細胞質膜、葉綠體產生傷害[10]，直接對農作物生長造成嚴重損傷。

有的化肥中含有機污染物酚類等物質，導致生產出含酚量較高，含有異味的農產品。此外，大量施用石灰氮可產生氰酸、雙氰胺等有害物質，抑制了土壤的硝化作用，引起土壤污染，嚴重威脅著農產品生產。例如，三氯乙醚的污染就是由于施用含有三氯乙醚的廢硫酸生產的普通過磷酸鈣肥料所引起的，土壤在較長時間內難以恢復。這些都會直接或間接影響農作物的質量安全，且在短時間內難以恢復[11]。

2 結論與討論

目前，全球人口不斷增加，但耕地面積卻不斷減少，人類對糧食的需求量會不斷增長，化肥仍然在保障農產品數量安全上占有重要地位。然而長期不合理的施用化肥，給水體、大氣、土壤和環境帶來一系列危害，間接影響到農產品質量安全，對人類健康是個不小的隱患。因此，為保護農業環境、保障農產品質量安全和降低人類健康隱患，需采取以下措施。

2.1 大力推廣測土配方施肥技術

測土配方施肥對氮、磷和鉀三種元素營養有很強的調控能力，還能提升中、微量養分的供應能力，滿足農作物在不同生長發育時期對各種養分的需求，提高肥料利用率，降低污染，保護農業環境；同時，增強農作物的抗旱、抗寒和抗倒伏能力，減少病蟲害現象，改善農產品品質。

2.2 降低磷肥中重金屬含量

磷肥中含有砷、鎘、鉛、鉻和銅等重金屬元素，尤其是鎘含量大大高出土壤中含量。從源頭上控制和降低磷肥中的重金屬含量，是抑制重金屬從土壤中轉移至食物鏈中的直接途徑，因此，應嚴格管理磷肥的加工過程和施用過程，并制定嚴格的磷肥生產質量標準，明令限制磷肥中重金屬含量。

2.3 配合施用有機肥

長期單施和過量施用化肥會造成土壤中有機質含量下降，同時也易造成環境污染，而有機肥不僅能提高和更新土壤有機質和培肥土壤，還能促進農作物高產高效，顯著提高農產品的數量和質量安全，另外，有機肥料大多是人畜排泄物、秸稈、城市垃圾等廢棄物，將這些廢棄物循環再利用，在帶來了經濟效益的同時也獲得了環境效益和生態效益。

2.4 謹慎施用垃圾肥

垃圾中含有大量重金屬和較多有毒有害的物質，用垃圾做的肥料一定要達到國家規定的農用標準后，才能作為肥料施用，否則長期施用會污染土壤和農產品質量安全。

參考文獻

[1]沈明珠.蔬菜硝酸鹽積累的研究：不同蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量評價[J].園藝學報，1984，9（4）：11-18.

[2]李敏，張清燕.重慶涪陵區市售蔬菜硝酸鹽和亞硝酸鹽含量及食用安全性評價[J].安徽農業科學，2010，38（34）：19477-19479.

[3]Who.Lead. Environmental Health Criteria[M]. Geneva，1995：165.

[4]崔玉亭.化肥與生態環境保護[M].北京：化學工業出版社，2001.

[5]段永惠，張乃明，史靜.磷肥施用對土壤—作物系統中鎘累積的影響[J].全國農業環境科學學術研討會，2005（11）：452-455.

[6]周藝敏，王正祥，任順榮，等.城市垃圾肥農用對土壤生態環境的影響[J].土壤肥料，1992（1）：7-10.

[7]張旭，魏成熙.土壤中鎘對小白菜硝酸鹽累計量的影響[J].山地農業生物學報，2004，23（1）：54-57.

[8]張強東，謝果.氟危害及重慶氟污染的對策[J].重慶科技學院學報（自然科學版），2005（4）：17-19.

[9]楊紅曉，周愛東.治理氟污染 實現可持續發展[J].有色礦冶，2005（1）：45-47，50.

[10]楊林鋒，彭明霞，文琛，等.氟污染現狀及其治理技術研究進展[J].江西科學，2010，28（5）：641-645.

[11]張北贏，陳天林，王兵.長期施用化肥對土壤質量的影響[J].中國農學通報，2010，26（11）：182-187.

（責任編輯：趙中正）