不同肥源对空心菜硝酸盐含量的影响
发布时间：2021-06-29
摘要：以空心菜为试验材料，在肥料中N、P、K含量相同的情况下，采用有机肥逐步代替化学肥料作肥源，研究了不同肥源对空心菜生长及硝酸盐含量的影响，并对水培生产中硝酸盐含量的日变化做了研究。结果表明：在基质栽培中，纯有机肥作肥源的空心菜硝酸盐含量最低，水培DFT方式栽培的空心菜硝酸盐含量最高;在基质栽培中，有机肥与化学肥料1:1的肥源条件下空心菜产量最高，同时硝酸盐含量达到安全要求。
关键词：农业基础科学;无土栽培;试验;空心菜;硝酸盐;有机肥
1前言
在胃酸环境下，人体摄入的硝酸盐经过细菌的作用可以还原成亚硝酸盐，在此基础上产生的亚硝胺会对人体的健康构成潜在的威胁。由于蔬菜是容易富集硝酸盐的，而且人们对蔬菜的消费量比较大，因此近年来蔬菜中硝酸盐的危害及处理引起了越来越多科研人员的关注和重视[1～4]。
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有机生态型无土栽培与普通无土栽培方式相比，具有低成本、低环境污染以及管理方便的特点。这种栽培方式中，由于有机肥的养分是缓慢释放的，适合蔬菜对养分的吸收，可以有效提高蔬菜品质。但近年来的相关研究多数集中在蔬菜的维生素C、糖酸比值方面，对硝酸盐的含量影响报道不多。考虑到近年来有关蔬菜硝酸盐方面的影响研究多以小白菜、生菜、芹菜等作物为主[1、3、4]，本试验以江南地区普遍栽培的泰国空心菜为供试材料，以期为低硝酸盐空心菜的生产提供依据。
2材料与方法
2.1供试材料及试验设计
供试作物采用空心菜，品种为南京绿领种苗有限公司出售的绿领牌泰国空心菜。
试验共分7个处理，其中1～6号处理为基质栽培。1～5号处理分别在总N、P、K含量相同的情况下，用猪粪逐步取代化学肥料作基肥，生长过程中只以清水灌溉。栽培基质为灰化稻壳：木屑=3:2，基肥用量如表1所示。6号处理中不加任何基肥处理，单纯以浙试一号营养液灌溉。配方如下：N为265×10-6;P为95×10-6;K为250×10-6;Ca为160×10-6;Mg为40×10-6。7号处理采用DFT水培方式栽培，营养液采用1/2园试配方。配方如下：N为8.66mmol/L;P为0.66mmol/L;K为4mmol/L，Ca：2mmol/L;Mg为1mmol/L。试验中采用的猪粪N、P、K含量分别为1.77%、4.69%、1.6%，有机质含量为47.8%。
2.2不同处理的空心菜生长及产量情况
2.2.1栽培过程以及生长和产量的调查
于2004年5月11日播种，5月19日定植于各处理中，每个处理3个重复，各处理灌溉量相同。分别于定植23天后的6月12日对每个处理的每个重复取3个植株，进行植株高度、地上部鲜质量以及根鲜质量的测定。所有植株样本都是在同一天上午9:00采集。
2.2.2不同处理中硝酸盐含量的测定
每个植株取0.5g叶片用于硝酸盐含量的测定。硝酸盐含量用水杨酸比色法进行测定[5]，结果以硝态氮含量计，采用植株测定的平均值。
2.2.3DFT水培空心菜硝酸盐含量的日变化
从上午9:00开始，每隔2h采集一次样本，硝酸盐测定方向同上。
3结果与分析
3.1不同处理的空心菜生长情况的比较
通过对地上部质量、根质量、地上部高度3个方面的测定发现，在基质栽培处理的1～6号处理中，产量最好的为处理3和处理4，其地上部主要可食部分与其他的基质处理都有显著差异，但基质栽培的1～5号处理的地上部高度没有显著差异。处理7的地上部指标都与其他处理有显著差异(如表2所示)。
3.2不同处理中空心菜硝酸盐含量的比较
不同处理的空心菜硝酸盐含量如图1所示，水培空心菜硝酸盐含量日变化如图2所示。
根据图1并结合方差分析可以看出：在基质栽培中，有机肥源中所占比例越多，空心菜的硝酸盐含量越低;基肥全部为化肥的处理5和应用营养液栽培的处理之间没有显著差异，纯有机肥作基肥的处理1硝酸盐含量显著低于其他各处理，DFT水培的处理7硝酸盐含量最高。
3.3DFT水培系统中硝酸盐含量的日变化
从图2一天中的硝酸盐含量变化结合方差分析可以看出：上午9:00，空心菜叶片中的硝酸盐含量显著高于其他时间;从9:00到15:00，硝酸盐含量逐渐下降;15:00以后，又有上升的趋势。与图1比较还可以发现：DFT水培系统中硝酸盐含量在一天中15:00最低，为1375.3mg/kg;与图1中的处理2、3的1522.3mg/kg和1567.7mg/kg相差不大。
4讨论
本实验表明：在无土栽培中，在肥料总量(N、P、K)相同的情况下，肥料种类的差别对空心菜的生长有显著的影响，有机肥所占的比重与产品中的硝酸盐含量呈显著的负相关。本试验中的1～5号处理对株高虽然没有显著差别，但地上部和根的鲜质量差异显著。试验表明：处理3的肥源配比(有机肥50%+化肥50%)最适合空心菜的生长。这可能是由于有机肥料本身的养分释放量在整个栽培过程中是变化的，是不断地缓慢释放的，因而在作物根部不能吸收而转化为累积的硝酸盐相对较少，导致栽培中肥料的有机肥含量越高，产品中硝酸盐含量越低。有机肥50%+化肥50%的肥源配比表现最佳，应该是由于在这种肥源的供养机制中，既具有生物活性，又含有充分的养分保证。
根据沈中泉等[6]的报道，施用有机肥能够降低蔬菜50%的硝酸盐积累。本试验中，纯有机肥源的处理1植株硝酸盐含量分别只有纯化学肥源处理5的26.3%和纯化学肥源作营养液灌溉的处理6的25.4%;生长表现最好的处理3硝酸盐含量只有处理5的63.5%和处理6的61.3%。有人认为：熟食蔬菜硝酸盐含量不应该超过1234mg/kg[7]，这与本实验中处理3的1567.7mg/kg相差不大;而且由于本试验测定前是在遮荫条件下采集样本的，同时本实验采集样本的时间(上午9:00)是蔬菜一天中硝酸盐含量最高的时间，只要去掉遮荫，并把采收时间延迟到下午3:00左右，应该可以使硝酸盐含量达到安全标准。另外，本试验在遮荫条件下测得的水培空心菜硝酸盐含量日变化趋势，与刘士哲等[4]对小白菜硝酸盐含量研究的日变化趋势基本一致，表明遮荫条件对硝酸盐日变化趋势没有影响。
综上可见，在基质栽培中，有机肥与化学肥料为1:1的基肥配比，采用清水灌溉方式，空心菜生长最佳，只要控制采收时间，其硝酸盐含量基本可以符合安全要求。因此，在生产中采用此种施肥方式，可以获得产品品质与产量的最佳结合点。——论文作者：陈杰1，杨祥龙1，樊琦1，雷娟利2，徐志豪2
