无公害食品、绿色食品、有机食品生产基地肥料使用现状及展望
2011-04-13秦俊梅
秦俊梅,陆 欣
(山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801)
20世纪50年代以来,环境问题造成食品污染且危害人类健康的实例,在发达国家时常发生。环境的恶化对人类赖以生存的生态系统构成了威胁,引起了人们对环境问题和食品安全问题的广泛关注。近年来,我国经济发展迅速,环境污染在局部地区也日趋严重,农药、化肥等农业投入品内源污染已很普遍,农产品安全状况令人担忧。近几年,对农产品污染的调查表明,我国农产品化学污染超标率已相当高,且分布普遍,不仅对环境生态安全和人民健康构成严重威胁,而且已严重制约我国农产品的出口创汇以及加入WTO后的国际竞争力[1-3]。
随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,人们对食品安全的要求越来越严格,食品的安全问题也越来越重要。为了全面提高我国农产品质量水平和市场竞争力,保护消费者合法权益和增加农民收入,“无公害农业行动计划”已在全国全面推进。其中,实行标准化生产是实现无公害农业生产的重要措施之一。
由于绿色食品、有机食品和无公害食品是遵循可持续发展原则,强调从田间到餐桌实行全程质量控制,产品质量必须达到其相关标准[4]。因此,发展绿色食品、有机食品、无公害食品生产,加强农产品质量安全管理,既可保护农业生态环境,达到用地养地相结合;又可提供给人们安全、优质、营养食品,保障人们的健康与安全,提高产品市场竞争力和经济效益,从而促进农业生态、社会、经济的可持续发展。无公害食品越来越受到广大群众的认可和欢迎,并成为现代人生活消费的目标。
1 无公害食品、绿色食品、有机食品的概念
1.1 无公害食品
无公害食品又称无公害农产品,是指源于良好的生态环境,按照无公害食品生产技术标准生产、加工,其有毒有害物质含量控制在安全允许的范围内,并经有关无公害食品认证机构检验认证的食品[12]。
1.2 绿色食品
绿色食品是指遵循可持续发展原则,按照特定生产方式生产,经专门机构认定,许可使用绿色食品标志商标的无污染的安全、优质、营养类食品[12]。其根据等级分类又分为AA级绿色食品和A级绿色食品。
1.2.1 AA级绿色食品 其系指在生态环境符合规定的产地,生产过程中不使用任何化学合成物质(包括肥料、农药、生长调节剂、饲料添加剂、激素等),按特定的生产操作规程生产、加工,产品质量及包装经检测、检查符合特定标准,并经过专门机构认定、许可使用AA级绿色食品标志的产品。
1.2.2 A级绿色食品 其系指在生态环境质量符合规定标准的产地,生产过程中允许限量使用限定化学合成物质,按特定的生产操作规程生产、加工,产品质量及包装经检测、检查符合特定标准,并经专门机构认定、许可使用A级绿色食品标志的产品[12]。
1.3 有机食品
有机食品是根据有机农业和有机食品生产、加工标准或生产加工技术规范而生产加工出来的经有机食品认证组织认证的无污染、纯天然、高品位的健康食品[12]。
2 无公害食品、绿色食品、有机食品基地肥料使用要求
生产无公害食品、绿色食品、有机食品,都需按照各自的生产技术标准进行。“庄稼一枝花,全靠粪当家”,其中,基地肥料的使用又是它们生产技术中的关键问题,要多施有机肥而尽量少施化肥或不施化肥,才不会造成环境污染和危及人体健康。
2.1 无公害食品基地肥料使用要求
无公害食品生产允许使用的肥料种类包括:农家肥(饼肥、堆肥、沤肥、厩肥、沼气肥、绿肥、作物秸秆);在农业行政主管部门登记注册或免于登记注册的商品有机肥(包括腐植酸类肥料、经过处理的人畜废弃物等);微生物肥料(包括微生物制剂和经过微生物处理的肥料);化肥(包括氮肥、磷肥、钾肥、钙肥、复合肥等)和叶面肥(包括大量元素、微量元素、氨基酸类、生长调节剂、海藻)。禁止使用未经国家或省农业部门登记的化学和生物肥料。
肥料使用总量(尤其是氮肥总量)必须控制土壤地下水硝酸盐含量在40mg/L以下,禁止使用硝态氮肥(硝酸铵、硝酸磷等)。化肥必须与有机肥配合施用,有机氮与无机氮之比1∶1为宜(大约厩肥1 000 kg,加尿素20 kg)。最后一次追肥必须在采收前30 d进行。化肥也可与有机肥、微生物肥配合施用,如厩肥1 000 kg,加尿素10 kg,磷酸二铵20 kg,微生物肥料60 kg(厩肥作基肥,尿素、磷酸二铵和微生物肥料作基肥和追肥用),有条件的可适当加大有机肥的用量。
城市生活垃圾要经过无害化处理,质量达到国家规定标准后才能使用。秸秆还田时,允许使用少量氮素化肥调节碳氮比,而秸秆烧灰还田方法只有在病虫害发生严重的地块采用较为适宜,尽量避免盲目放火烧灰的做法。农家肥料无论采用何种原料,必须经高温发酵,使之达到无公害质量标准,就地生产就地使用。外来农家肥料应确认符合要求后才能使用,因施肥造成土壤、水源污染,影响农产品达不到质量标准时,要停止使用[13]。
2.2 绿色食品基地肥料使用要求
2.2.1 AA级绿色食品基地的肥料使用要求 用绿色食品标准规定允许使用肥料的种类,禁止使用其他化学肥料,禁止使用城市垃圾和污泥。医院的粪便、垃圾和含有害物质(如毒气、病原微生物、重金属等)的工业垃圾,一律不得作生产绿色食品的肥料;秸秆还田可因地制宜进行。绿肥利用形式有覆盖、翻入土中和混合堆沤。绿肥最好在盛花期翻压,翻埋深度为15 cm左右,盖土要严,翻后耙匀,压青后15~20 d才能进行播种或移苗;腐熟达到无公害要求的沼气肥水和腐熟的人粪尿可用作追肥,严禁在蔬菜等作物上浇不腐熟的人粪尿;饼肥对水果、蔬菜等作物品种有较好的作用;叶面肥料,喷施于作物叶片,可施多次,最后一次必须在收获前20 d喷施;微生物肥料可用于拌种,也可作追肥和基肥使用,使用时严格按照使用说明书的要求操作。微生物肥料对减少蔬菜硝酸盐含量、改善品质有显著效果,可在蔬菜上有计划地扩大使用[3]。
2.2.2 A级绿色食品基地的肥料使用要求 选用绿色食品标准规定允许使用的肥料种类。如实属生产必须,允许生产基地有限度地使用部分化肥(禁止使用硝态氮肥),但必须与有机肥配合使用,同时有机氮与无机氮之比以1∶1为宜(厩肥大约1 000 kg作基肥,尿素20 kg可用作基肥和追肥)。
A级绿色食品基地肥料使用要求还规定,最后一次追肥必须在收获前30 d进行。这样既满足作物对营养元素的需要,使足够数量的有机物返回土壤,以保持和增加土壤肥力及土壤生物的活性,又控制了过量的氮素(富含氮的肥料会产生过多的硝酸盐积累,对环境和作物会造成严重污染)。城市垃极要经过无害化处理,质量达到国家标准后才能使用,且每年农田限制用量,黏性土壤不超过4.5 t/hm2,砂性土壤不超过30 t/hm2;秸秆还田及其他使用要求,同AA级绿色食品肥料使用要求[6]。
2.3 有机食品基地肥料使用要求
有机食品基地的肥料、农药使用标准同AA级绿色食品,但有机食品生产过程要求更严于AA级。有机食品在生产加工过程中,要求必须使用纯天然物质和采用对环境无害的方式生产,绝对禁止使用人工合成的农药、肥料、生长调节剂、催熟剂、家禽饲料添加剂、激素等人工合成物质及任何外源有机物,并且不允许使用基因工程技术;允许使用自然状态(未经化学处理)的矿物肥料以及农用石灰、天然磷酸盐和其他缓溶性矿粉。具体要求按照有机食品生产和加工技术规范执行[6]。
3 环境现状与存在食品安全问题
3.1 常规农业对农业生态环境和农产品的污染现状
长期以来,现代农业忽视有机肥的使用,导致土壤有机质和作物所必需的营养元素含量降低,从而影响土壤质量。而过量施用化肥,尤其大量施用氮肥,会促使大气环境发生变化,臭氧层破坏,温室效应气体、酸雨产生等;我国平均每公顷耕地施用纯氮255 kg,高达360 kg,但一般只有30%~50%能有效利用,大部分经土壤微生物的硝化作用形成硝态氮和硝酸盐污染土壤和水,一部分硝酸盐在作物中累积,人食用过多的硝酸盐和亚硝酸盐会致癌;化肥过量施用,超过了土壤的自净能力,破坏了土壤原有物质的动态平衡,影响和改变了土壤原有的结构性质,引起了土壤酸化、板结、盐碱化,土壤有机胶结物质减少,大团聚体结构被破坏,形成了土壤污染[7-11]。
大量施用磷肥也会对土壤造成许多不良后果。由于磷肥的主要矿源是磷矿石,而磷矿石中含有许多杂质,其中包括镉、铅、氟等有害元素,施用磷肥会引起土壤中镉的增加,而这种镉有效性高,易被作物吸收,给人畜带来危害;过量施磷肥还会造成土壤碱性加重和理化性质恶化,同时磷等营养性污染物还造成水体富营养化[12]。
此外,使用污泥垃圾和规模化畜禽粪便等,其中的重金属、激素、药残、抗生素等严重超标,也会造成环境污染和残留于食品中;使用未腐熟的农家肥,其中多种寄生虫卵和病原菌会对环境与食品造成污染。
3.2 当前存在的食品安全质量问题
21世纪以来,贸易全球化和国际食品贸易的日益扩大,使食品的安全性成为当今全球关注的焦点问题,危及人类健康和生命安全的重大食品安全事件屡屡发生,如欧洲的“二噁英”事件、“疯牛病”事件震惊了全世界。癌症诱因的90%是环境因素,其中通过食物进入人体诱发的比例高达60%之多。随着生产的发展,化肥、农药、激素、抗生素等农业投入品的使用量增加,蔬菜受农药、化肥、“三废”污染的情况日趋严重,蔬菜农药残留引起中毒事件的受害人数、发生频率逐年增加,呈上升趋势。
我国的食品安全质量问题也不容忽视,仅2000年8月至2002年1月,美国FDA就扣留了634批中国进口食品;出口到美国、日本和欧盟等国家的茶叶、蘑菇、肉类等农产品和食品因出现食品卫生问题,纷纷被进口国退货;我国患有癌症的人数高达160万/a,死亡人数达130万。2004年阜阳发生的劣质奶粉,引起“大头娃娃”营养不良;2008年河北发生的含三聚氰胺的婴幼儿奶粉,导致肾结石、肾衰竭等泌尿系统疾病;2011年发生的含瘦肉精的猪肉,严重时可引起人心脏骤停致昏迷死亡等重大食品安全问题时有发生。
4 无公害食品、绿色食品、有机食品基地肥料使用现状
当今世界许多国家如美国、西欧、日本等发达国家,正在兴起生态农业、有机农业,十分重视使用有机肥料,我国有使用有机肥的传统(通常又称为农家肥,主要有秸秆类、粪尿肥类、堆(沤)肥类、厩肥类、绿肥类等),并把有机肥料规定为生产无公害食品、绿色食品、有机食品的主要肥源。但在实际操作中,有机肥使用中出现了一些现状及局限性。
目前,尽管无公害食品需求量大,但无公害食品生产基地发展缓慢,阻碍当前无公害食品发展的首要因素是生产与社会需求的矛盾扩大。过去人们对需求认识不足,小规模的生产基本能满足需求,而现在社会需求越来越大,但基地规模发展迟缓,生产成本过高导致销售价格居高不下,从而导致供需矛盾加大,使基地生产发展缓慢。究其原因,其中重要的一个因素就是无公害食品基地的肥料成本高且供应不足,从而导致目前无公害化食品销售价格不能被大多数群众所接受,而使终端农产品销售量受到了抑制。
根据肥料使用要求,3类食品生产基地都对有机肥料有严格要求,而当前基地所使用的有机肥源大多为农家肥,其虽优点众多,但针对规模化食品生产基地来说,仍存在许多难以克服的问题:如诸多鸡粪、猪粪、人粪尿等农家肥肥源分散,积蓄难度大;大量贮存、长途运输造成成本高;农家肥需进行无害化处理,加工技术、设备要求高,投资大;养分含量低,1 kg有机肥顶不上0.5 kg硝铵的肥效,田间使用量大,费工、费时;养分含量、成分的不确定性,导致肥料无法标准化,难以适应现代化、规模化农业生产(配方施肥、标准施肥、遥感航测等现代农业科学技术)的需求。
现有的商品有机肥料生产存在肥效单一、功能单一、生产工艺落后,无法进行现代化、规模化生产等一系列问题,难以适应无公害食品、绿色食品以及有机食品等生产基地的需求。
5 发展标准化绿色肥料的展望
农家肥的诸多障碍无法满足当前3类无公害化食品的生产需求,使之不能形成规模化、集约化生产基地。与农家肥相比,腐植酸肥料在我国经十多年来的试验、推广与应用已充分表明,它不仅有与农家肥同样的优点,同时与农家肥及商品有机肥料比较,还具有矿源丰富、集中,分布广泛,开采便利;生产工艺较商品有机肥料简便,不需特殊设备,有利于现代化、规模化、集约化生产;养分含量高,产品易于复合化、专用化、多样化等特点,可以较好地适应无公害农业的现代化生产要求,应该可以作为今后发展3类无公害化食品生产基地的领军肥料。
而我国拥有三大煤炭腐植酸资源(风化煤、褐煤、泥炭)约2 000亿t,分布广、贮量大,其中,风化煤在山西灵石、新疆吐鲁番、内蒙古都有分布,总贮量达930亿t;褐煤在西北和西南两地都有分布,总贮量达1 216亿t;泥炭在黑龙江、吉林、西藏、青海、新疆等地多有分布,属于不可再生的天然有机资源,开发利用价值量高达300万亿元,其衍生产品包括生物(化)腐植酸产品在内,涉及3 500多家绿色、环保、低碳产业服务的企业[13-16]。各种原料均易开采加工,便于大量贮存运输,加工技术和设备简便,无需发酵、灭菌特殊设备,投资少、成本低,成分便于人为控制,养分含量高,易于标准化、规模化、集约化生产。
建议今后成立全国“有机型标准化绿色肥料生产使用试验网”,以便使腐植酸类肥料生产向着规模化、集约化、标准化的方向发展,更好地适应无公害食品、绿色食品、有机食品基地发展的要求,使标准化的腐植酸类肥料的绿色、环保、有机的低碳功能在我国全面开花结果。
当前,我国经济已迈入高速发展阶段,21世纪生态农业的首要问题是提高肥效和氮素利用率。“十一五”规划已对我国环境资源保护和人民生活健康水平等方面提出了更高要求。2011年农业部发布的《全国农业和农村经济发展第十二个五年规划》中,又将农业资源利用与生态环境保护列入了“十二五”期间农业和农村经济发展的具体指标。同时,要加强农村生态环境保护,深入开展测土配方施肥,提高化肥农药利用率,提升土壤有机质,努力培肥地力,切实提高耕地质量,减少化肥、农药的污染使用,大力发展规模化、集约化、标准化有机型绿色肥料的时代已经来临。
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