黄运湘,吴名宇,张杨珠,王翠红
(湖南农业大学 a.资源环境学院;b.招生就业指导处,湖南 长沙 410128)
蔬菜是人体摄入硝酸盐的主要来源[1]。硝酸盐还原成亚硝酸盐,不仅会引起高铁血红蛋白症,而且会进一步与胃肠中的胺类物质结合,形成极强的致癌物质——亚硝胺,从而诱发消化系统癌变[2]。中国自20世纪80年代开始对硝酸盐的限量指标、累积生理机制、影响因素及防控措施等进行了较系统的研究[3-9]。化学氮肥的过量和不合理施用是蔬菜硝酸盐累积的主要原因[10-12]。如何降低蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量成为蔬菜生产中重要的研究课题。笔者研究当前蔬菜的主要施肥模式(有机肥无机肥配施)下配合喷施微肥和稀土,对小白菜的产量、硝酸盐及亚硝酸盐含量等的影响,旨在为菜园土壤的施肥管理及降低蔬菜硝酸盐含量提供参考依据。
供试作物为湖南省广泛种植的小白菜品种湘潭矮脚白;化肥为尿素(含 N 46%)、过磷酸钙(含P2O512%)和氯化钾(含K2O 60%);微肥为硫酸锰、钼酸铵、硼酸、硫酸锌、硫酸铜;稀土为农用稀土;有机肥料为菜枯。春季试验用菜枯肥的N、P2O5、K2O含量分别为43.39、8.34、12.59 g/kg,秋季试验用菜枯肥的N、P2O5、K2O含量分别为49.6、9.5、9.4 g/kg。供试土壤为第四纪红土母质发育的红菜园土,土壤基本理化性质见表1。
表1 供试土壤的基本理化性质Table 1 Basic properties of the tested soils
田间试验于 2004年在长沙市芙蓉区东湖村进行。设8个处理:T1,单施化肥(CK,为前2年筛选得到的N、P、K肥最佳配施方案,N 210 kg/hm2,P2O5100.7 kg/hm2,K2O 207.7 kg/hm2);T2,有机肥无机肥配施(有机氮与无机氮比例为1∶1);T3,有机肥无机肥配施+喷施锌肥(0.1% ZnSO4);T4,有机肥无机肥配施+喷施硼肥(0.15% H3BO3);T5,有机肥无机肥配施+喷施铜肥(0.015% CuSO4);T6,有机肥无机肥配施+喷施钼肥(0.04% 钼酸铵);T7,有机肥无机肥配施+喷施锰肥(0.08% MnSO4);T8,有机肥无机肥配施+喷施稀土(0.05% 稀土)。
各小区 N、P、K用量一致,磷肥、钾肥和有机肥于移栽前一次性作基肥施入土壤中,N肥65%作基肥,35%于移栽后2周左右作追肥施入。T1、T2处理于收获前14 d喷清水至叶片两面湿透,微肥和稀土处理于收获前14 d喷施至叶片两面湿透。每处理重复3次,随机区组排列,小区面积约12 m2,每区移栽小白菜140株,分春季和秋季种植2茬。其他管理同大田常规管理。
小白菜于收获前(6月17日和11月20日)取鲜样测定硝酸盐、亚硝酸盐和维生素C(V-C)含量。收获时(7月2日和11月23日)分小区测产。每小区取小白菜 3棵于烘箱中杀青烘干,测定秋季小白菜可溶性糖含量。施肥移栽前采集耕层(0~20 cm)混合土壤样品测定土壤基本理化性质,小白菜收获后分小区取耕层混合土样测定土壤硝态氮和铵态氮含量。
蔬菜中硝酸盐含量采用饱和硼砂溶液浸提-紫外分光光度法测定;亚硝酸盐含量采用饱和硼砂溶液浸提-磺胺比色法测定;V-C含量采用2%草酸浸提,2,4-二硝基苯肼比色法测定;可溶性糖含量采用水浸提-蒽酮比色法测定,土壤基本理化性质按文献[13]方法测定;硝态氮采用0.2%CaSO4浸提-紫外分光光度法测定;氨态氮采用靛酚蓝比色法测定。
采用Excel 2003和DPS进行数据统计分析。
从表2可知,不同施肥处理对小白菜产量的影响无明显规律。与对照相比,T4、T6春季小白菜产量差异达显著水平,增幅分别达19.5%和28.7%,T5小白菜产量显著降低,降幅达27.8%。不同处理的秋季小白菜产量差异不显著。
表2 不同施肥处理小白菜的产量Table 2 Yield of Chinese cabbage in different treatments
2.2.1 对小白菜硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响
由表 3可知,与对照相比,T2、T3、T6显著降低春季小白菜中硝酸盐含量,分别比对照下降16.2%、18.7%和28.2%。与对照相比,秋季小白菜施微肥(T8除外)均显著降低其硝酸盐含量,其中以T7、T6和T3的效果较好,其硝酸盐含量分别比对照降低了43.0%、28.7%和27.9%。
表3 不同施肥处理小白菜硝酸盐含量Table 3 Contents of nitrate in Chinese cabbage with different treatments
由表4可知,与对照相比,不同配施肥处理均不同程度降低了春季小白菜的亚硝酸盐含量,但差异均不显著。不同施肥处理秋季小白菜亚硝酸盐含量与对照的差异不显著,T5亚硝酸盐含量略有提高。
表4 不同施肥处理小白菜的亚硝酸盐含量Table 4 Contents of nitrites in Chinese cabbage with different treatments
2.2.2 对小白菜V-C及可溶性糖含量的影响
由表5可知,配合喷施微肥和稀土,均可提高春季小白菜V-C含量,其中以T3、T4和T5的效果较好,分别比T1提高了82.4%、79.8%和69.1%,差异显著。秋季小白菜试验中,T2显著提高小白菜V-C含量;T6提高小白菜V-C含量,但差异不显著;T3、T4和T5降低小白菜V-C含量,但差异不显著。有机肥无机肥配施及配合喷施微肥和稀土,均不同程度地提高小白菜中可溶性糖含量,其中以T3、T8和T7的效果较好,比对照分别提高了67.9%、61.5%和48.6%,差异达显著水平。
表5 不同施肥处理小白菜的V-C和可溶性糖含量Table 5 Contents of vitamin C and soluble sugar in Chinese cabbage with different treatments
由表6可知,配合喷施微肥或稀土,均显著降低耕层土壤中硝态氮含量,提高铵态氮含量,其中以T4的效果最好,硝态氮含量比对照降低了69.9%,铵态氮含量比对照提高了157.4%,其次为T3、T5,硝态氮含量较对照分别降低了48.0%和38.8%,铵态氮含量较对照分别提高了122.1%和123.1%。
表6 不同施肥处理耕层土壤的硝态氮和铵态氮含量Table 6 Contents of NO3--N and NH4+-N in plough layer of soils with different treatments
本研究结果表明,有机肥无机肥配施及配合喷施稀土和微肥均可降低小白菜的硝酸盐和亚硝酸盐含量,其中以喷施Mo、Mn、Zn肥效果较好。不同施肥处理春、秋季小白菜的硝酸盐含量均已超过蔬菜硝酸盐的限量标准(432 mg/kg),亚硝酸含量远低于蔬菜亚硝酸盐的限量标准(15.6 mg/kg)[1]。关于蔬菜硝酸盐超标的问题,笔者认为应辨证地加以认识,硝酸盐对人体并无毒性,且摄入体内的硝酸盐大多随泌尿系统排出,留在体内的很少。相关研究[1,14]表明,维生素C与NO2-之比为2时,有利于阻止形成亚硝胺,因此,多食用富含维生素C的蔬菜、水果有利于降低硝酸盐对人体的危害。
有机肥无机肥配施及配合喷施微肥和稀土对小白菜增产效果不明显,但明显提高小白菜维生素 C和可溶性糖含量,改善小白菜品质,有利于降低硝酸盐的危害。以有机肥无机肥配施及配合喷施Zn、B和Cu肥对提高小白菜维生素C含量效果较好。
有机肥无机肥配施及配合施用微肥和稀土,均能显著降低耕层土壤中硝态氮含量(T2除外),提高铵态氨含量,其中以配合喷施B肥的效果较好,与对照相比,硝态氮含量降低了69.9%,铵态氮含量提高了157.4%,对抑制铵态氮的转化和降低硝酸盐的淋失有较好作用。
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