植物營養(yǎng)與農產品品質

1、植物營養(yǎng)與農產品品質,作物品質：人類需要的農作物目標產品的質量。能夠最大限度地滿足人類對各種產品質量要求的作物產品稱為優(yōu)質農產品。農產品品質：指農業(yè)生產目標產品的質量，包括較大的范圍，包括農作物產品和動物性產品的品質。,引言,農產品品質由諸多方面綜合評價所決定的。品質標準很大程度上取決于農產品被利用的目的。例如用于制造啤酒和用于飼料的大麥品質要求是不同的。馬鈴薯用于工業(yè)淀粉生產和直接食用也不一樣。,營養(yǎng)品質：人體所必需的碳水化

2、合物、蛋白質、脂肪、氨基酸、維生素等成分含量的大??；健康品質：與人體疾?。共?、致?。┯嘘P的礦質元素及污染之重金屬元素，與保健有益的有機成分和有害的農藥殘留量之多寡；影響人體健康的致病菌數量；感官品質：食品的色、香、味、氣和外觀形狀給消費者的愉悅感；加工品質：與碾磨、脫粒、烘烤、釀造、整形、包裝、分類等產后加工工藝相適應的程度；市場品質：耐貯性、軟硬鮮嫩度、抗蒸發(fā)、抗霉變等市場要求的商品性質的優(yōu)劣。,一般來說，農產品品質包括以下

3、因子：,農產品品質影響因素,主要是遺傳品質，由作物基因決定，育種是提高品質的重要途徑；外界環(huán)境因素：養(yǎng)分供給、土壤性質、氣候、管理；,施肥對農產品營養(yǎng)品質、健康品質、感官品質、加工品質以及市場品質的影響是多方面的，且作用是綜合的 。,營養(yǎng)物質調控作物品質的可能性,客觀性： 客觀存在的，如施氮提高蛋白質含量；相對性： 作物品質受固有的遺傳特性決定； 特殊性： 不同營養(yǎng)有各自特殊的作用，同等重要，不可替代的；綜合性：

4、各營養(yǎng)的綜合作用和營養(yǎng)物與環(huán)境因子的綜合作用；多重性：營養(yǎng)物對品質有正效應、負效應和零效應。,促進資源高效利用和生態(tài)環(huán)境保護 近年來，我國由于化學肥料（尤其是氮肥）的施用量大幅度增加，導致環(huán)境問題日趨嚴重。隨著人民生活水平的提高，以及糧食產量的不斷增加，合理調整農業(yè)產業(yè)結構，從以單一高產為目標向優(yōu)質高產轉變已成為農業(yè)生產的當務之急。因此，研究營養(yǎng)施肥與農產品品質的關系，可為減少化肥投入，減輕化肥生產投資的經濟壓力，緩解土

5、壤、大氣、水體環(huán)境的污染，促進農業(yè)生產中物質的高效良性利用，達到最大的經濟、社會和生態(tài)效益。,植物營養(yǎng)施肥與農產品品質研究意義,促進土壤農化學科的發(fā)展 植物營養(yǎng)施肥與農產品品質關系的研究是植物營養(yǎng)學研究的主要內容之一，它的研究將促進土壤學、肥料學、農業(yè)化學等學科的發(fā)展。,促進綠色食物鏈的構建 所謂綠色食品，是指經中國綠色食品發(fā)展中心認定，無污染的安全、優(yōu)質、營養(yǎng)類食品的統稱。它由農業(yè)部1990年提出，與國際上的生態(tài)食品、有機

6、食品、自然食品等內涵一致，均指限制生產過程中化學肥料、農藥和其它化學物質使用而生產出的食品，其中AA級綠色食品的要求大大高于A級。 AA級綠色食品、農產品的生產過程中禁止使用任何有害化學合成肥料；所有有機或無機肥料，尤其是富含N的肥料，應以對環(huán)境和作物品質不產生不良后果的方法使用；允許使用的主要肥料種類有秸稈還田、綠肥、沼氣液、微生物肥料等。因此，研究營養(yǎng)與品質關系，為有效控制化肥等化學物質過量進入食物鏈，形成土壤－作物－人類生

7、存的綠色食物鏈，促進人與自然的高度和諧。,作物營養(yǎng)物質的品質效應,作物生長所需的營養(yǎng)物質包括無機物和有機物兩大類。無機物包括必需營養(yǎng)元素和有益元素；有機物包括起直接作用的氨基酸和具有刺激作用的有機酸、維生素以及植物生長調節(jié)劑。,營養(yǎng)物質對作物品質的作用主要表現在直接作用、 間接作用、單一作用和復合作用。,直接作用 營養(yǎng)物質對作物品質的直接作用是指營養(yǎng)物質直接參與品質成分的組成。氮與植物體內一系列含氮化合物的關系，含

8、氮化合物通常作為作物的品質成分。如：氨基酸、蛋白質、維生素（B1、B2、B6）煙堿、茶堿等。,間接作用 營養(yǎng)元素對作物品質的間接作用是指通過其對作物體內的生理生化過程的影響而實現的，例如籽粒與貯藏器官中的碳水化合物及糖分含量與植物光合作用的效率、同化產物向貯存器官中的轉移都有密切關系。P、K、B等對植物體內碳水化合物的影響最為明顯。,P的主要營養(yǎng)作用之一是促進碳水化合物在作物體內的運輸。K被公認為品質元素，但在植物體內所有的

9、有機化合物中幾乎都不含K。顯然K對作物品質的作用是一種間接的作用，這種間接作用是以調節(jié)作物體內多種酶活性為基礎，通過對光合作用、營養(yǎng)物質的吸收代謝調節(jié)，影響作物收獲物的品質。B在植物體內對品質有改善作用，特別是對油料作物種子含油量和糖料作物糖分含量有明顯提高作用。其原因之一是B促進植物體內糖的運輸，B與蔗糖合成前體“尿嘧啶二磷酸葡萄糖”、細胞膜透性、篩板上的胼胝（piánzhi)質數量有關。,單一作用 營養(yǎng)元素對作物

10、品質的單一作用是指礦質營養(yǎng)元素本身作為品質指標時，對產品質量的效應。礦質元素含量作為指標時有兩種情況，一是對人和動物營養(yǎng)必需的元素，如P、K、Ca、Na、Fe等；二是含量過多對人類有害的礦質礦質元素，如Al、Pb、As、Cd等。在石灰性紫色土上種植的蔬菜（小白菜、萵筍），含鈣量大大高于酸性紫色土，是利用營養(yǎng)元素對植物的單一品質效應，從而改善作物礦質成分品質，提高其食用價值。,對收獲籽粒的農作物，試圖通過調控外界礦質元素供應（K、Zn），

11、較大幅度地提高產品中相應營養(yǎng)成分的含量而往往效果不明顯，其原因是這些元素的運轉率低，受遺傳特性制約。在農業(yè)生產中，當土壤遭受重金屬污染時，采用施石灰、有機肥等措施，降低重金屬對作物的單一作用影響，以減緩或阻止重金屬進入作物體內。,復合作用 營養(yǎng)物質對作物品質的復合作用是一個最普遍也是最為復雜的現象。營養(yǎng)物質對作物品質的復合作用，大致可分為正效應、負效應和零效應。這些效應是各種營養(yǎng)物質之間的多重作用或迭加作用的綜合表現。,施肥調

12、控農產品品質的理論基礎,植物必需營養(yǎng)元素的功能效應 現代科學技術和肥料工業(yè)發(fā)展，人們已生產出多種必需營養(yǎng)元素肥料和有益元素肥料。肥料中的營養(yǎng)直接參與植株生長發(fā)育或調節(jié)植株新陳代謝。植物產量和品質的形成，需要生長環(huán)境中有充足的功能養(yǎng)分供給，而土壤中養(yǎng)分不可能滿足作物生長所需，因此，科學施肥可以調節(jié)作物養(yǎng)分得到最佳供給，提高作物品質。,作物品質存在遺傳變異性 作物營養(yǎng)品質特性由植物本身遺傳基因和外界環(huán)境條件共同決定的。

13、前者主要通過雜交、轉基因等手段等到改良，而后者包括溫度、水分、光照、施肥、土壤等因素。通過協調和改善作物生長的外界環(huán)境條件，可以達到農產品的優(yōu)良品質。同時，肥料營養(yǎng)對作物營養(yǎng)品質、感官品質等的影響具有明顯的局限性，它受到作物本身遺傳特性和其它生長條件的限制。,作物對某些礦質養(yǎng)分的奢侈吸收 作物生長環(huán)境中礦質養(yǎng)分含量過高時，植株體內易產生累積現象，礦質養(yǎng)分的這種累積可發(fā)生在植物根、莖、葉、果實（種子）等器官中，從而改變其營養(yǎng)品

14、質。蔬菜生長中，氮肥，尤其硝態(tài)氮施用較大時，葉菜類中奢侈吸收較多的硝酸鹽，降低其食用品質。 增加某種元素施用量可以有效地增加植物性食品中這種元素的含量，但這并不是一項成功的措施，大多數植物都有控制體內元素含量的機制。隨著施肥量增加，植物性食品中的含鋅量可增加。在同時缺磷和鋅的土壤上重施磷肥，會加劇鋅缺乏，顯著降低食品中鋅含量；而磷鋅配施，增加產量和產品中鋅含量。,作物營養(yǎng)特性與品質,作物營養(yǎng)差異性與品質作物階段營養(yǎng)與品

15、質作物營養(yǎng)高效基因型與品質,作物營養(yǎng)差異性與品質 作物種類間營養(yǎng)特性與品質 作物品種間營養(yǎng)特性與品質,作物種類間營養(yǎng)特性與品質 禾谷類作物水稻、小麥、玉米： 籽粒是淀粉類物質水稻：生長前期以銨氮較好，生育后期需一定比例硝氮，尤其雜交水稻；需鈣、硅等；小麥：氮營養(yǎng)以硝氮為主；,豆類作物大豆、蠶豆、豌豆、綠豆等； 富含蛋白質，其氨基酸組成合理，是人類所需蛋白質的重要來源；豆類可通過根瘤菌固氮，氮肥

16、需少施；,氮肥施用量對花生乙炔還原活性的影響,施氮量對花生氮素農學利用效率、內部運轉效率、收獲指數和氮素回收效率的影響,單位施氮量被作物吸收的百分比和施入肥料氮的增產效果,油料作物：油菜、花生、芝麻、向日葵等 種子富含脂肪和蛋白質；種類不同，品質成分也不同油脂中脂肪酸組分不同，營養(yǎng)價值變化較大,幾種油料作物種子的成分 ％,葉用作物：煙草、茶葉、桑樹等 煙葉燃燒，需較多鉀；要求鉀、總糖高，蛋白質低，氮 適量，喜硝茶葉浸泡，要求

17、茶氨酸、兒茶酚較高，與煙葉氮、鉀需 求相反；喜銨,作物品種間營養(yǎng)特性與品質,不同類型油菜產量、吸收養(yǎng)分的數量和比例kg/ha,浙江省42個品系稻米中N含量的變化,浙江省一些品系的稻米之含Zn量,Fe,作物階段營養(yǎng)與品質,作物不同生育期營養(yǎng)特性不同，影響產品品質 作物生長前期: 主要苗期或營養(yǎng)生長期 作物中后期: 往往營養(yǎng)生長與生殖生長并行或以生殖生長為主,果樹： 一年中早期抽枝、展葉，營養(yǎng)物質積

18、累，氮磷營養(yǎng)為主，因此施足基肥； 開花座果后，進入生殖生長，營養(yǎng)物質向果實運移，品質形成，K、Ca等營養(yǎng)重要，要追施。,作物營養(yǎng)品質臨界期 作物營養(yǎng)品質臨界期是指作物形成收獲物（莖、葉、果實、籽粒、塊根等器官）時體內營養(yǎng)物質缺乏或過多對收獲物品質影響最大的時期，也是作物優(yōu)質高產栽培中施肥最關鍵的時期。品質臨界期因作物種類或栽培目的不同而異，所以，調控作物品質的農業(yè)措施具有很大的特殊性和復雜性。,研究作物營養(yǎng)品質臨界期，可為肥料

19、高效利用、防止生態(tài)環(huán)境污染提供理論依據，從而拓展植物營養(yǎng)研究領域，深化植物營養(yǎng)研究內容。研究作物營養(yǎng)品質臨界期，可以減少物質投入量而獲得大量優(yōu)質農產品，提供人類高質量生存所需的重要物質基礎。深入開展作物營養(yǎng)品質臨界期研究，可以揭示自然界植物轉化外源物質的基本特點，從而為實現人與自然高度協調共榮奠定基礎。,作物營養(yǎng)品質臨界期研究的原則 以作物基本營養(yǎng)特性為基礎 以栽培作物對主要品質的要求，即收獲目的為重點 以因地制宜的綜合農

20、藝措施為保證,禾谷類作物：以收獲籽粒為目的，籽粒品質成分主要是淀粉和蛋白質。其品質臨界期一般在籽粒形成期（如水稻在抽穗期），籽粒形成過程中營養(yǎng)物質量、轉移、積累直接影響到籽粒品質。生產中，常以作物中、后期控制氮肥施用以保證籽粒中蛋白質含量和氨基酸組成達到最優(yōu)。,瓜果類作物：瓜果類作物形成期是植株營養(yǎng)生長和生殖生長并行的時期，因此營養(yǎng)水平對品質形成影響很大。一般果實膨大期是其品質臨界期，同時這一時期也是產量臨界期。生長上這時施肥，可達到提

21、高產量和改善品質的雙重目的。,葉菜類作物：以收獲莖葉為主要目的的葉菜類作物，在莖葉旺長期常常是其品質形成關鍵時期。,作物營養(yǎng)高效基因型與品質,植物在營養(yǎng)性狀方面的基因型差異很早以前就引起了人們的注意。1943年Weiss就發(fā)現生長在石灰性土壤上的有些大豆品系易出現典型的失綠癥，而另一些則無失綠癥。,小麥品種Aroona，缺鋅時能取得較高的籽粒產量，鋅營養(yǎng)效率高達92%；品種Durati，缺鋅時產量僅為不缺鋅時的41%,缺鋅處理的產量

22、 ★鋅效率(%)＝----------------------- ×100 施鋅處理的產量,不同基因型小麥不同鋅處理下籽粒產量(t/ha)比較,人們認識到植物營養(yǎng)性狀的基因型差異及可遺傳性，育種學家就有可能通過雜交或生物工程的手段，選育出養(yǎng)分效率高、抗逆性強的優(yōu)良作物品種，為農業(yè)生產服務。,我國有許多名特優(yōu)農產品，是豐富的基因寶庫，研究這些產品的基因型特性，對提高產品

23、品質有重要意義。,單一肥料的專一調控直接調控與該元素相關的品質成分 如施氮，增加蛋白質含量，增加氨基酸含量，施鋅增加農產品鋅含量,施肥對農產品品質的調控作用,促進其他營養(yǎng)品質的形成 如施鉀提高蔬菜、水果糖分含量、Vc含量，降低硝酸鹽含量，施鈣防止果實苦痘病、黑心病等,自然肥料主要直農家肥、綠肥、垃圾多等有機肥由于養(yǎng)分全，含小分子有機物，從而調節(jié)產品品質,自然肥料的復合調控,大量元素之間、大量元素與微肥之間、有機與無機之

24、間、肥料形態(tài)之間的科學組合施用，調控品質,肥料之間的配合調控,各種肥料施入土壤，對作物的效應受土壤物理（水、熱等）、化學（pH、養(yǎng)分、CEC等）性質左右，因此根據土壤性質施肥可調控產品品質,肥料與土壤環(huán)境之間的補償調控,肥料與植物間的平衡調控 不同植物種類、品種的營養(yǎng)特性差異，作物平衡施肥，改善品質,基施、追施、根外追肥，不同時期施,肥料施用技術的調控,作物品種、栽培密度、播種期與肥料種類、施用量等的配合調控,肥料與

25、栽培措施的綜合調控,不同品種、不同密度所需的最佳施肥量不同，通過研究得到最佳模式,土壤營養(yǎng)條件與產品品質,土壤物理特性土壤化學特性土壤養(yǎng)分特性,土壤物理特性 土壤質地、孔隙、土壤水分 土壤化學特性 土壤陽離子交換量 保肥 有機質 緩沖和提供養(yǎng)分 酸堿度 不同作物適宜不同酸堿度土壤土壤養(yǎng)分 對作物生長、產量、品質起直接作用 作物生長的最適養(yǎng)分濃度,土壤營養(yǎng)條件

26、與名特優(yōu)農產品品質無錫水蜜桃、天津鴨梨、萊陽梨、新疆葡萄和哈密瓜影響名特優(yōu)農產品品質的主要因子 產品自身的遺傳特性 近地面小氣候特性：光照、 溫度、溫差大有利于糖分累積 水量及相對濕度：水分充足有利于生長，后期雨少，空氣相 對干燥，糖分累積，甜潤鮮美 土壤性質 土壤物理與水分

27、性質：疏松、排水良好 土壤養(yǎng)分配比與供應狀況：氮磷鉀與微肥，有機肥 某些特殊元素的豐缺：茶忌鈣，煙草忌氯，枸杞喜鹽等，還有許多 不清楚,施肥技術和管理與農產品品質的調控,施肥量 施肥方法,施肥量 施肥量與農產品品質的影響在各種肥料中都表現得十分明顯，這方面的研究也較多。一般適宜施肥量范圍內對產品品質有利，肥料缺乏或過量都降低產品品質。例如葡

28、萄缺磷，果實產量和品質都較差，施磷肥，增加葡萄產量和果實含糖量，但施磷過量，則反而降低含糖量。施氮顯著增加玉米蛋白質含量，施氮過大時，籽粒產量和蛋白質含量不再進一步提高。 施肥量的確定： N＝ N需施化肥量；A單位產量作物吸氮量；Y目標產量；X無肥區(qū)產量；Ef氮肥利用率,,,氮肥用量對玉米產量和品質的影響,施肥方法基施 農業(yè)生產中肥料一次基施的一般是有機肥或磷

29、肥、鉀肥，氮肥一般多為分次施用，而復合肥也有基施。施基施對提高農產品品質一般是有益的，特別是蔬菜、水果等產品。,基施與追肥結合 追肥包括土壤追肥和根外追肥?；逝c追肥相結合，滿足了作物在苗期、營養(yǎng)生長期和產品形成期對營養(yǎng)的需求，有利于獲得高產和最佳品質。,礦質營養(yǎng)元素對農產品品質影響,氮肥施用與農產品品質 氮是植物生長所需的最基本營養(yǎng)，它對作物品質產生多方面的影響。主要表現為影響蛋白質含量和價值、其他有價值的含氮或非含氮物

30、質。作物體內與品質關系密切的重要含氮化合物有硝酸鹽、亞硝酸鹽、蛋白質（粗蛋白和純蛋白）、必需氨基酸、酰胺、胺類（亞硝胺、甜菜堿）、環(huán)氮化合物（葉綠素、維生素B1、尼古丁等）。,蛋白質是重要的營養(yǎng)元素，人和動物必須不斷地攝取蛋白質，才能維持生命。人類食物蛋白的來源相當部分依賴于植物蛋白，主要是禾本科植物，如小麥、燕麥、稻米、小米及高粱等。大豆和花生不僅僅是重要的油料，同時還含有大量蛋白質。,從營養(yǎng)學觀點，我們對每種植物蛋白都必須了解其總蛋

31、白和必需氨基酸二者的含量?？偟鞍鬃鳛楹铣煞潜匦璋被岬牡础Ｔ谌梭w需要的8種必需氨基酸中（賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸），多數谷物蛋白（除稻米、燕麥）中，賴氨酸都較少，嚴重影響這類蛋白的價值。除賴氨酸外，許多谷物蛋白中色氨酸（如玉米）或含硫氨基酸的含量也偏低。,改變氮素供給水平，使植株蛋白質代謝發(fā)生變化。例如，增施氮肥，使谷物籽粒粗蛋白含量由10－15％增加到16－20％。氮肥對農產品品質的最主要

32、的作用是協調產品中的蛋白質含量，協調必需氨基酸含量。提高施肥能提高蛋白質含量，但不能影響蛋白質的組成，因為蛋白質組成主要收遺傳基因控制的。籽粒中蛋白質的積累是營養(yǎng)器官中氮化物重新利用的結果。,增施氮肥，谷物籽粒蛋白質含量增加，改善了面粉的烘烤品質。但烘烤品質提高，并不表示營養(yǎng)價值的提高，營養(yǎng)價值主要體現在必需氨基酸含量的多寡上。氮肥還影響植物油的品質。向日葵一般含有10％的飽和脂肪酸（棕櫚酸和硬脂酸）、20％的油酸、70％的必需亞油酸

33、，但隨著氮肥用量增加，向日葵有中油酸含量增加，亞油酸含量減少。油菜施氮增加，不僅提高籽粒產量和粒重，同時含油量增加。,氮營養(yǎng)對甜菜的品質是至關重要的。在塊根生長初期，供應充足的氮是獲得高產的保證，而后期供氮過量，導致葉片徒長，塊根中氨基化合物和無機鹽含量增高，使糖分含量大幅度下降。氮肥施用量過大，是造成葉菜類植物體內NO3大量增加的主要原因。氮肥施用對果樹、蔬菜品質影響在不同種類，同一種類不同品種間都有非常大的差別，因此氮肥施用上應

34、根據產品收獲目的，按照科學試驗結果進行。,作物缺氮時，體內蛋白質、氨基酸、維生素等含量降低，而淀粉和蔗糖相對增加，因此施足氮肥不但是產量的保證，也是優(yōu)質的保證。,磷肥施用與農產品品質,植物對磷的需求量僅次于氮和鉀。作物全磷濃度0.1－1.0％之間。磷以多種方式改善農產品品質：增施磷肥，可以提高牧草飼料中總磷含量，因為飼料中磷含量達到0.17-0.25％時才能滿足動物營養(yǎng)需求，含磷不足，降低母牛的繁殖力。同時農產品中磷鈣比對動物和人健

35、康非常重要。因為骨骼中每存留2g鈣需要1g磷。,增施磷肥，促進葉片蛋白質合成，減少含氮化合物向穗部的運輸，對氮產生稀釋效應，因此，保持確當的氮磷比，才能提高籽粒蛋白質和必需氨基酸含量。減少干燥籽粒所需費用：施磷使收獲時玉米籽粒含水量減少，成熟加快，干燥費用減少。,玉米施磷提高產量、減少籽粒含水量和干燥費用,假定每公斤籽粒除去1％水分，花費0.73美元,,法國,磷促進蔗糖、淀粉和脂肪合成。因此甜菜和油料作物增施磷肥對產品品質非常重要。,

36、CO2,,3-磷酸甘油酸(PGA),1,5-二磷酸核酮糖(RuBP),,,磷酸丙糖(TP),,,1-磷酸葡萄糖（G1P),腺二磷葡萄糖(ADPG),,ATPPPi,,,,蔗糖,ADPG＋(葡萄糖)n 引子,,(葡萄糖)n+1+ADP,淀粉合成酶,,重復反映形成直鏈淀粉分子,,,植物體內碳水化合物合成,減少病害造成的損失，提高作物越冬能力，減少雜質，提高可上市產量比例和飼用價值，增強抗旱性。施磷

37、可改善橙果品質，提高上市總量。美國Arizona州研究表明，橙汁重量百分比提高7％，固酸比減少7％，甜度增加?？缮鲜锌偖a提高16％，果皮厚度變薄8％。,鉀肥施用與農產品品質,作物產品中的鉀主要以無機態(tài)存在。K被公認為品質元素，但在植物體內所有的有機化合物中幾乎都不含K。顯然K對作物品質的作用是一種間接的作用，這種間接作用是以調節(jié)作物體內多種酶（可達60多種）活性為基礎，通過對光合作用、營養(yǎng)物質的吸收代謝調節(jié)，影響作物收獲物的品質。,適量

38、增施鉀肥，對農產品品質的影響主要表現在：外觀 主要是指產品的完整性、大小、形狀和色澤等。施用鉀肥使水果增大，文獻報道較多。許多果實在增大的同時，相應改善了其他品質指標。有試驗表明，施用硫酸鉀及鉀鎂配施對蘋果外觀品質影響很大（見表）。,施用鉀肥、鎂肥對蘋果外觀品質的影響,,,,,感官性質 主要指口感和香味。鉀能改善柑橘糖酸比，增加西瓜甜度，改善葡萄品質（見表）。,施鉀對葡萄感官品質影響,營養(yǎng)成分 營養(yǎng)成分是指

39、產品中碳水化合物、蛋白質、脂肪、維生素和礦物質的組成和含量。施鉀，農產品鉀含量高，對人和動物營養(yǎng)也是非常有益的。施鉀肥，增加玉米、水稻等禾谷類作物籽粒中蛋白質含量，提高大麥、玉米等籽粒中胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸等必需氨基酸含量。促進豆科植物根系生長，使根瘤數增多，固氮作用增強，提高籽粒蛋白質。 有利于作物產品中碳水化合物的積累。甜菜、甘蔗等作物施鉀，提高含糖量，減少雜質。適量施鉀可促進一些農產品中維生素A、B等的合成，提高糖分，改善風

40、味。,加工品質 鉀，使小麥面筋含量增加，改善烘烤品質。施鉀提高纖維作物（棉花、苧麻）等產品產量，促進纖維成熟，增加纖維長度和拉力，改善品質。,鉀對棉花產量和品質影響,市場品質 包含耐貯性等。番茄不施鉀處理在室溫下貯存28天即都腐爛，而施鉀處理，此時腐爛率僅44％，直至44天才全部腐爛。鉀對荔枝保鮮也有顯著作用。,煙葉含鉀量是煙葉的質量指標之一。含鉀高的煙葉色澤深桔黃色，香氣足，吃味好。葉片富有彈性和柔韌性。煙葉持火力強，燃燒性

41、好。由于降低了燃燒溫度，使揮發(fā)性物質及煙氣中焦油含量減少，增加了煙葉的安全性。,降低蔬菜中硝酸鹽含量。K充足，對NR誘導合成有促進作用，并增強其活性，有利于硝酸鹽還原，減少其在葉片內的累積。,以長梗白菜最明顯，降低16－66％，其次小白菜，降低16－52％，再次青菜，降低1－36％。,施鉀對葉菜產品中NO3-含量的影響,由于K參與調節(jié)作物很多代謝活動，因此K對幾乎所有農產品收獲物品質產生影響。包括農作物（水稻、小麥、玉米等）、經濟作物（

42、棉花、甘蔗、煙草、苧麻、橡膠等）、油料作物（油菜、花生等）、果樹（柑橘、荔枝、香蕉、葡萄、菠蘿等）、蔬菜（白菜、青菜、西瓜等）。,鈣、鎂、硫肥施用與農產品品質鈣（Ca） 鈣是動物和植物都必需的礦質營養(yǎng)元素，對生命活動有極重要作用。鈣是植物細胞膜和果膠質的組分。缺鈣將使細胞壁交聯解體，增加膜的透性，使番茄、辣椒、西瓜出現臍腐?。萁拱撸?，蘋果出現苦痘病和水心病，大白菜、生菜干燒心，馬鈴薯褐斑病，鴨梨黑心病等等。,Ca2+在果蔬

43、采后生理中的作用引起了人們的廣泛興趣，它不單純是礦質養(yǎng)分元素，而且更是一種生理調節(jié)物質。它不但維持細胞壁和細胞膜的結構和功能，而且是細胞內外信息傳遞的第二信使。增加果實中Ca水平，可明顯抑制果實采后呼吸作用、乙烯釋放和生理病害等，延長保鮮期，提高果實品質。水果果實缺鈣與果樹體內鈣的吸收和運輸受阻出現生理失調密切相關。鈣的運輸除了受蒸騰作用和木質部吸附影響外，依賴蒸騰作用通過木質部導管及導管壁位點交換，難以通過韌皮部向新缺區(qū)轉移。生長素合

44、成較多的生長點積累較多的鈣，因此在氮營養(yǎng)過重、重剪等情況下，低蒸騰果實鈣較少，甚至向莖葉轉移。,田間一般較少出現缺鈣癥，但即使在鈣豐富的土壤上（如褐土），也會發(fā)生果實缺鈣的生理失調現象。果樹葉片中的鈣僅有少量轉移到果實中，葉面噴施鈣幾乎無效，由于幼果具有直接吸收鈣的能力，只有直接施到果實上的鈣才有效。,我國的食品、蔬菜及果品中鈣一般偏低，但施用鈣肥對提高籽粒中鈣含量的效果不明顯，而對葉菜類比較有效。對于鈣在植物體中的轉移利用、吸收運輸的

45、途徑、機理等還需深入研究，具有高效富鈣能力的作物品種急需培育篩選。,鎂（Mg） 鎂是葉綠素的組成成分，參與蛋白質的合成，且又是一些酶的結合體（光合作用碳循環(huán)）。植物對鎂的需求得不到滿足，不僅顯著減產而且影響產品的品質。鎂含量也是農產品的一個重要品質標準。飼料中鎂不足導致動物缺鎂癥，引起動物痙攣病。飲食中鎂不足，造成人的缺鎂。,RuBP＋CO2＋H2O,,RuBP酸化酶,Mg2+,3-PGA,2分子,鎂有利于蛋白質的合成，施鎂肥，提

46、高燕麥等禾本科植物地上部蛋白含量。鎂能促進乙酰輔酶A的形成，而乙酰輔酶A進一步合成脂肪酸和脂肪，因此，施鎂能提高油料作物籽粒的含油率，缺鎂，含油降低。 在缺鎂的土壤可通過施適量的鎂肥，來提高農產品中鎂的含量。同 時，葉綠素的含量及VA、VC、胡蘿卜素的含量也有提高。,硫（S） 硫是植物僅次于N、P、K的第四大礦質養(yǎng)分元素，又是人畜生命的必需元素。含硫氨基酸蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸等構成生物體結構和功能蛋白。蛋氨酸是人體8種

47、必需氨基酸之一。,硫營養(yǎng)和面粉烘烤品質 二硫鍵/巰基是面包烘烤過程中粘彈性所必需的，對小麥粉烘烤品質起重要作用。低硫含量的面粉較硬，含硫較多的生面比缺硫面粉更易伸展。施用硫20kgha-1和100kgha-1，面包體積分別比對照增加24ml和41ml，顯著改善了烘烤品質。,對種子蛋白質的影響 豆類作物種子是人和動物重要的蛋白質來源。如果必需氨基酸蛋氨酸含量較低，將大大降低其營養(yǎng)價值。豆子中不同貯藏

48、蛋白含硫氨基酸量差異很大。對不同豆類的一些研究表明，缺硫降低硫豐富蛋白質的合成，相應地顯著增加硫貧乏蛋白質合成。 缺硫土壤施用硫肥，可顯著增加豆子中含硫氨基酸量，改變含硫蛋白質在總蛋白質中的比例，有利于改善品質。,改進缺硫土壤硫營養(yǎng)狀況，可增加作物籽粒的含油量,這一點對油料作物非常重要。表是幾種作物施硫的效應。,施硫對油料作物蛋白質、油產量的影響,可見施硫明顯增加花生、芥菜、油菜、亞麻子和大豆等作物的含油量，進而增加油產量，改善

49、品質。,對油菜籽葡萄糖芥苷含量的影響 葡萄糖芥苷（GSL）主要存在于十字花科植物中，是一類特殊的含硫化合物。其降解產物有不良氣味，對人和動物有毒，易誘發(fā)甲狀腺腫。人們通過育種方法，已培育出許多低芥子油的油菜品種，但通過合理施肥和管理也可能調控油菜籽中的GSL含量。 一般認為，供硫水平是影響油菜籽GSL合成和累積的最重要因子。即使低含量品種，也有25~30%的S存在于GSL中。高硫地區(qū)GSL含量通

50、常多于低硫地區(qū)。缺硫情況下增施硫肥，引起GSL含量增加，顯著多于硫充足條件下施硫引起的GSL增加，其增加可達2~3倍，超過規(guī)定的GSL臨界值，使籽粒失去價值。供硫對GSL合成影響報道不一。 過量供硫，籽粒中GSL含量過高，降低其品質；油菜是需硫較多的作物，缺硫又明顯影響其產量。因此油菜硫施用應綜合考慮產量和品質兩個因子，以獲得最佳效益。,牧草硫素狀況及動物硫營養(yǎng) 硫營養(yǎng)對牧草飼料品質的影響也比較明顯。 土壤

51、缺硫，嚴重降低牧草產量，同時牧草中硫含量低，不能滿足動物硫營養(yǎng)需求。缺硫土壤增施硫肥，提高牧草品質，改善綿羊消化率，羊毛長度、直徑、強度等品質都顯著提高。牧草葉中硫小于1.7~1.8g/kg時，增施硫肥，提高飼料硫含量，增加消化率。,硫營養(yǎng)與茶葉品質 茶葉缺硫出現所謂“茶黃”。我國南方酸性土壤有效硫含量較低，淋溶嚴重，所以至少每年都要補充一定量的硫肥。 我國評選出的優(yōu)質茶平均含硫量比普通茶高42.2%.,硫素與煙葉品

52、質關系 煙葉硫含量過高，降低其燃燒性。煙葉硫含量升高，煙葉中硫酸根離子大量累積，導致一系列生理生化異常，破壞細胞酸堿平衡，改變與品質相關的成分，從而影響煙葉物理性狀和抽吸品質。,硫營養(yǎng)對甜菜品質的影響 硫營養(yǎng)明顯影響甜菜貯藏根的品質。缺硫導致根中氨基酸濃度增加，降低汁的純度，進而降低白糖產量和品質。硫營養(yǎng)對蔬菜品質的影響 缺硫不利于植株對氮的利用，蛋白質合成下降，非蛋白氮化合物（包括NO3-）在體內累積，降低品質

53、。增施硫肥，調節(jié)植株N/S，降低NO3-含量，增加產量，改善品質。,Cl,氯是植物必須營養(yǎng)元素。植物體內Cl含量遠高于其他微量元素。一般平均0.1g/kg。氯在自然界廣泛存在，一般不缺。但如土壤淋失嚴重、又得不到補充，則可能缺氯，影響作物產量和質量。生產上，一般含氯肥料氯化鉀和氯化銨使用量較多，對作物產量品質基本沒有不利影響。但有一些忌氯作物，如煙草、萵苣、甘薯、甜菜、柑橘、茶樹等，過量會影響產品品質。,鋅、鐵等微量元素與農產品品

54、質,鋅（Zn）,鋅是植物、動物及人生命活動不可或缺的微量元素。和其他微量元素一樣，鋅通過植物由土壤進入動物或人體，因而土壤中微量元素含量基本決定了生活在該區(qū)域內人群的攝入水平、動物和植物體鋅等微量元素的基本含量。 缺鋅植株的癥狀明顯，例如水稻新葉中脈，特別是基部失綠，下部葉片出現褐色斑點和條紋，生長不正常，成熟推遲；果樹缺鋅表現為小葉病，柑橘為斑葉病等。,作物鋅含量正常時，有利于提高產品中蛋白質含量，因為鋅是合成蛋白質必需的RNA聚合

55、酶、氮代謝蛋白酶等的組成部分。施鋅肥，番茄、辣椒、黃瓜等的維生素C提高15－54％，番茄糖分也有所提高。蘋果施鋅，葉片中被束縛的鈣釋放出來，增加果實鈣水平，減少苦痘病發(fā)生。 作物缺鋅不僅降低產量，而且也使稻米、麥粒、玉米、蔬菜等鋅含量不足。鋅是種重要的品質指標。食物中的鋅含量差別很大，不僅與食物種類有關，而且常與產地土壤的鋅供給狀況有關。,我國的膳食結構與西方有明顯的差別，一般谷物食用較多，因此，鋅攝入不足的可能性更大。通過合理施用

56、鋅肥，既提高產量，又改善了食品的品質，使食物中鋅含量增加，有利于矯正人畜的缺鋅綜合癥狀。土壤施20kg/ha或葉面噴0.5~1.0 kg/ha的鋅都能顯著提高大麥、小麥葉片和籽粒鋅含量，滿足植物和動物對鋅營養(yǎng)需求。伊朗在7個省15個農場施用ZnSO4?7H2O（40 kg/ha），產量增加20~25％，籽粒中鋅含量從對照的25mg/kg，增加到35mg/kg，同時增加了蛋白質含量。,鐵（Fe） 鐵是地球最豐富的元素之一，僅次

57、于氧、硅、鋁，居第4位。但土壤中對植物有效的鐵含量并不多。雖然植物所需的鐵很有限，但缺鐵，特別是石灰性土壤上的缺鐵問題，在生產上卻很普遍。 土壤中植物可吸收的有效鐵含量過低，極易造成人和動物的缺鐵。人缺鐵易得貧血癥，缺鐵癥的矯正和預防最好方法是膳食補充鐵。從食物中補鐵也是使人健康長壽的重要研究內容。,植物中鐵的含量一般在50~300mg/kg（干重）之間，水稻、玉米的含鐵量相對較低，為60~180mg/kg，秸稈中的含鐵量大于籽粒

58、和谷物中的含量。篩選鐵含量高、吸鐵能力強的谷物品種，將有助于改善人類的鐵營養(yǎng)。 葉面噴施有機鐵可以提高蘋果、鴨梨單果重以及果實中可溶性糖和含鐵量，提高其品質。,硒、碘等有益元素與農產品品質,硒（Se）1817年瑞典化學家Berzelius發(fā)現了元素硒。硒與硫是同族元素，化學性質相似，是生產硫酸時的殘留物中發(fā)現的。1957年，Schwartz等發(fā)現缺硒導致大鼠肝壞死，證實為動物必需的微量元素。目前人們對硒作為植物必需營養(yǎng)元素的興趣日

59、趨增多，獲得了許多實驗證據，但仍無定論。作物根系不但選擇吸收硒，還可以同化硒，植物體內存在10多種含硒有機化合物。,低濃度硒對農作物生長有刺激作用，少量的硒能促進硒積聚植物的生長，而強烈抑制硒非積聚植物的生長。一般硒在0.001~0.050?g/g時，對作物生長有刺激作用，而硒過量則對植物生長產生毒害。貧硒或缺硒的水稻土壤中或葉面噴施微量硒，一般水稻單產可提高5%~8%。且能保護水稻細胞膜，降低電解質外滲率，提高植物體內脯氨酸含量與束縛

60、水含量，水稻的抗逆能力增強。,硒的施用能明顯改善產品的營養(yǎng)質量和感官質量。馬鈴薯施以1.5或2.5?g/g的Na2SeO3后，其配糖堿和NO3－－N的含量顯著降低。且游離的氨基酸含量降低。小麥施用亞硒酸鈉后，籽粒中多種氨基酸含量增加，其中胱氨酸含量增加最多。N、P、K肥中含硒和碘能提高葡萄的產量和果實的質量，肥料中含0.01% Na2SeO3時，葡萄的糖含量提高0.4%，可滴定酸度降低0.26g/L。,硒是人與動物必需的微量元素。人類有

61、40余種疾病與低硒有關。我國有22個省市的大部分或部分地區(qū)缺硒。土壤－水－植物－動物－人系統中的硒是密切聯系的。,缺硒是克山?。↘eshan）發(fā)病的一個基本因素。通過研究，病區(qū)與非病區(qū)大量人群血、發(fā)、尿及糧食的含硒量對比，病區(qū)的樣品均處于貧硒狀態(tài)。硒與癌癥的關系近年來引起了人們的極大興趣。研究結果都表明，缺硒與致癌有一定的關系，但其確切機理仍不清楚。,克山病病帶與非病帶糧食硒含量?g/g (p<0.001),嘉善縣大腸癌發(fā)病率與大

62、米硒含量之間的關系,注: 括弧中的數字為樣本數,硒缺乏癥的人為干預中，硒注射或直接添加到飼料有這樣那樣的缺點，如不易混勻，不易控制安全量等。因此，提高植物及其產品硒含量，通過食物鏈傳遞，預防人畜硒缺乏癥是安全的措施。土壤施用硒肥，增加作物硒含量，并使家畜吸收天然的有機硒，這一方法在新西蘭、芬蘭等國已有較廣泛應用。新西蘭Ruakura農業(yè)試驗基地的研究表明，每公頃施用小于10g硒（Na2SeO3），使硒含量滿足牲畜生長所需，維持牛、羊短

63、期乃至12個月的硒營養(yǎng)。芬蘭生產干草、谷物飼料時，土壤施用16mg/kg的硒肥，第二年乳制品、面粉、牛肉等硒水平明顯提高，人血硒水平也提高。玉米、小麥等葉面施硒，籽粒硒含量都顯著增高，滿足人畜硒營養(yǎng)。,糧食作物通過土壤或根外供給硒營養(yǎng)，一方面增強了植株抗逆能力，提高產量，同時可提高氨基酸含量，改善營養(yǎng)質量；另一方面，顯著增加稻米硒含量，提高產品健康品質，這有助于保障人體健康。因為，稻米食用人群更廣，食用時間持續(xù)，符合人體硒代謝特點，且補

64、硒成本更低。另外，植物硒的生物利用率高，其中的有機硒比無機硒更安全有效。硒具有非常敏感的生物功能，人體及動物對硒的需要甚微，是必不可少的，又不能太多。缺少－正常（營養(yǎng)）－毒害的濃度，一般只差幾十?g/g（按進食量計）。多了就是毒害。硒保健品抗癌的功效。,碘（I2）,碘是人畜必需的微量元素。地球上碘分布具有明顯規(guī)律。一般深山區(qū)少于半山區(qū)，半山區(qū)少于平原，平原少于沿海。地下水、土壤中的碘含量基本決定了生活在該地區(qū)人、動物、植物的含碘量。

65、,碘的生理功能及對植物的刺激作用,碘在植物中平均含量為0.25~1.45?g/g，有廣泛的分布（表）。碘是某些酶的組分，影響光合作用，影響呼吸與碳水化合物代謝，而且抗病。碘可促進植物生長，在缺碘土壤上用碘肥，可以使作物和微生物的生長量增加，有時能獲得增產。,常見食物中的碘含量（?g/kg）,施用碘肥（碘化鉀、智利硝石等），一般能提高植物碘含量，各種作物提高不一樣，有的碘含量能提高100倍以上。1990年，在新昌的香料煙上，噴施KI，使植

66、株增高，葉片數增加，產量增加7％，煙葉總糖也比對照高14％，煙堿亦有顯著上升。新疆和田有一個試驗，在水稻灌水中加碘，使水稻增產17％。稻米、稻草、糠的含碘量提高，使當地奶牛的牛奶增產，使人畜的地方性甲狀腺腫、地克病大大下降。這一報道引起了有關各界的注意。,碘有可能是植物生長的必需元素。但由于空氣、水和土壤中都含有微量的碘，也許一般已能滿足植物生長的需要。大多數精密實驗室都位于沿海，過去一直未能確定碘對植物的必需性，估計是由于空氣、水等介

67、質中含有的微量碘對實驗的干擾。,矯正方法主要是食鹽加碘。不同國家推薦每日碘攝入量不同，一般是100~200?g。人體內的碘有80~90%來自于食物，飲食是碘的主要來源。各種食物中的碘含量差異很大。通過試驗研究，通過土壤肥料管理辦法，來提高嚴重缺碘地區(qū)主食品及飼料中的碘含量，應該是經濟、安全、科學的補碘方法之一。,有機肥與農產品品質,有機肥料是以有機物質為主要成分的肥料，有機物質來自農村和城市的廢棄物，如人、畜糞尿、工廠作坊加工或生活中

68、的廢物、廢水和污水、垃圾、餅肥、秸稈，還有栽培的綠肥等，可見有機肥料來源廣、種類繁多、成分復雜。,有機肥料的特點 來源廣、經濟易得，但體積龐大含水量高，運輸、施用不便； 養(yǎng)分全面  能提供作物所必需的營養(yǎng)元素，但養(yǎng)分含量都比較低，而且多以有機形態(tài)存在，要通過微生物分解才能被植物吸收，故有機肥一般都要進行材料處理； 含有豐富的有機質，對改良土壤、緩沖土壤不良性質，如酸堿度、養(yǎng)分毒害等有好處。,