設(shè)施蔬菜硝酸鹽累積現(xiàn)狀研究及對策

郎文培，趙善倉，潘文杰，張樹秋，董燕婕，鄧立剛

（1.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東濰坊 261000；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所/山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，濟(jì)南 250100）

設(shè)施蔬菜硝酸鹽累積現(xiàn)狀研究及對策

郎文培1，趙善倉2，潘文杰1，張樹秋2，董燕婕2，鄧立剛2

（1.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東濰坊 261000；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所/山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，濟(jì)南 250100）

文章主要介紹設(shè)施蔬菜硝酸鹽污染研究現(xiàn)狀，分析由于過量施肥、土壤次生鹽漬化和設(shè)施環(huán)境等，導(dǎo)致硝酸鹽累積的原因，并提出解決這一問題的方法和途徑。

設(shè)施蔬菜 硝酸鹽 施肥 次生鹽漬化

蔬菜作為人們維持日常生活的最重要的物質(zhì)來源[1]，其質(zhì)量安全也越來越受到社會大眾的關(guān)注。目前，普遍認(rèn)為蔬菜是一種容易積累硝酸鹽的食物，是人體攝入硝酸鹽的主要來源之一[2]。蔬菜中的硝酸鹽累積毒害作用緩慢而隱蔽，硝酸鹽本身并無毒性，然而在儲藏一段時間或進(jìn)入人體消化系統(tǒng)之后，由于酶和細(xì)菌的作用，會產(chǎn)生亞硝酸鹽和亞硝胺，具有致畸、致癌、致突變等危害[3]。

據(jù)不完全統(tǒng)計，我國種植設(shè)施蔬菜的面積占到了世界的七成以上，設(shè)施蔬菜種植已成為環(huán)渤海和黃淮海地區(qū)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。在蔬菜的設(shè)施栽培生產(chǎn)中，土壤的施肥量很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)露地栽培，而且主要是以氮肥為主，設(shè)施栽培所用的土壤沒有經(jīng)過降雨淋洗，這樣會導(dǎo)致硝酸鹽在土壤中的高度積累，使生產(chǎn)的蔬菜產(chǎn)品硝酸鹽含量過高，導(dǎo)致蔬菜的質(zhì)量安全受到嚴(yán)重威脅。文章通過分析設(shè)施蔬菜硝酸鹽積累的原因，并提出改良的相關(guān)措施，為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)提供理論依據(jù)和實踐方法。

1 設(shè)施蔬菜硝酸鹽累積的現(xiàn)狀

設(shè)施蔬菜包括土壤栽培、無土栽培等2種形式。其中，無土栽培尚處于發(fā)展階段，全國種植面積不足1%。土壤栽培的設(shè)施蔬菜硝酸鹽的累積存在極高風(fēng)險。北京市設(shè)施蔬菜產(chǎn)地調(diào)查結(jié)果表明，超標(biāo)最嚴(yán)重的主要是葉類蔬菜，有些蔬菜包括菠菜、小白菜等嚴(yán)重不適宜生食[4]。寶雞、西安等城市設(shè)施栽培種植部分菜葉類蔬菜和根莖類蔬菜中的硝酸鹽超標(biāo)嚴(yán)重[5]。上海市居民每日通過蔬菜攝入的硝酸鹽的ADI值較WHO和FAO標(biāo)準(zhǔn)高出38.42%[6]。周澤義等通過大規(guī)模對比研究得出結(jié)論，對全國若干大中城市露天設(shè)施蔬菜硝酸鹽含量進(jìn)行的宏觀評價表：硝酸鹽污染全國各地都存在，北京、上海最嚴(yán)重，并且以莖葉類蔬菜為主[7]。由此可見，在不同城市和全國調(diào)查中，設(shè)施土壤栽培的蔬菜硝酸鹽超標(biāo)率和居民暴露量較高，已對人們的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

2 設(shè)施蔬菜硝酸鹽累積的原因

2.1 施用氮肥的累積效用

由于設(shè)施栽培經(jīng)濟(jì)效益高，為了達(dá)到蔬菜相貌好看、勻稱，產(chǎn)量高等，菜農(nóng)在蔬菜種植生長的各個環(huán)節(jié)都施用了非常多的尿素，而尿素是一種會導(dǎo)致蔬菜硝酸鹽嚴(yán)重殘留的氮肥。

設(shè)施蔬菜一般生長在半封閉、很少經(jīng)歷雨淋的土壤中，氮肥中的硝酸鹽大都累積在土壤中，進(jìn)而進(jìn)入到蔬菜體內(nèi)形成堆積殘留[8]。

2.2 設(shè)施栽培光照限制，導(dǎo)致蔬菜硝態(tài)氮積累

光照的強(qiáng)度對植物的光合作用影響很大，充足的光源照射能夠促進(jìn)蔬菜更好的生長，新陳代謝更快速徹底，能夠更好地吸收養(yǎng)分，分解體內(nèi)的有毒、有害物質(zhì)[9]。傳統(tǒng)露地栽培吸收太陽光的光線較強(qiáng)，而設(shè)施種植中較多使用的是塑料薄膜或玻璃溫室，主要依靠室內(nèi)照明，也就是人工光，相對于太陽光的光線強(qiáng)度較弱。

2.3 土壤鹽漬化影響

蔬菜的硝酸鹽殘留超標(biāo)，因土壤含鹽量過高而出現(xiàn)鹽漬化是罪魁禍?zhǔn)字?。耕種時間過長，密度過大，所以必須給土壤提供充足的營養(yǎng)，這就要靠大量施肥來實現(xiàn)。大量施肥又導(dǎo)致土壤的鹽漬化嚴(yán)重，這樣的惡性循環(huán)則對土壤不利，更重要的是，導(dǎo)致蔬菜有害物質(zhì)殘留超標(biāo)。設(shè)施種植的用水量較少，因為水分揮發(fā)程度有限，且環(huán)境相對比較穩(wěn)定，長期處在一個相對封閉的環(huán)境中，鹽分損耗較少，慢慢積累下來會不斷加劇鹽漬化[10]，鹽漬化又加重了蔬菜內(nèi)硝酸鹽的堆積。

3 降低設(shè)施蔬菜中硝酸鹽的對策

3.1 平衡施肥

3.1.1 平衡施肥降硝

平衡施肥降硝，減少使用氮肥，科學(xué)配比施用磷肥、鉀肥和微肥等，達(dá)到養(yǎng)分平衡，防止硝酸鹽在蔬菜內(nèi)部殘留。減少氮肥用量，保產(chǎn)降硝，關(guān)鍵在于鉀、磷和各種微量元素的平衡作用。

研究表明，合理施肥，除了使用適量的氮肥外，磷鉀肥的科學(xué)合理使用，不僅對蔬菜生長有益，還能夠提高蔬菜的礦物質(zhì)含量，有效降低硝酸鹽在蔬菜體內(nèi)的殘留[11]。王朝輝等[12]研究同樣指出，科學(xué)施肥，適量施肥，能夠有效減少硝酸鹽的殘留，其中磷肥能有效中和氮肥中的硝酸鹽成分，有效降低硝酸鹽成分[13]。故根據(jù)土壤環(huán)境，科學(xué)配方，增施微肥，能有效減少蔬菜硝酸鹽的累積。

3.1.2 增施有機(jī)肥和硝化抑制劑

施用充分腐熟的有機(jī)肥和微生物肥、酵素菌肥等是減少蔬菜硝酸鹽積累的有益農(nóng)業(yè)措施，同時能夠改善設(shè)施土壤物化性持續(xù)惡化現(xiàn)狀，降低次生鹽漬等土壤危害。施用有機(jī)肥有多方面的優(yōu)勢。（1）有機(jī)肥養(yǎng)分釋放較緩慢，可以緩沖土壤的養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)度，使蔬菜生長過程中能夠更好地吸收養(yǎng)料。（2）有機(jī)質(zhì)中易分解的有機(jī)碳含量與土壤反硝化潛勢之間有著極好的正相關(guān)[14]，能夠促進(jìn)土壤反硝化過程，減少土壤中的硝態(tài)氮的濃度。

3.2 選取和培育耐硝蔬菜品種

研究發(fā)現(xiàn)，某些植物基因組織能夠通過新陳代謝，分解和調(diào)節(jié)、降低自身所含硝酸鹽的含量。根據(jù)這一理論，可通過雜交等手段，改變植物的基因。選擇抗殘留性能更強(qiáng)的基因品種進(jìn)行種植，能夠從根本上杜絕硝酸鹽殘留過剩的局面。

按蔬菜的農(nóng)業(yè)生物學(xué)分類，硝酸鹽含量均值的順序為：根菜類＞薯芋類＞綠葉菜類＞白菜類＞蔥蒜類＞豆類＞瓜類＞茄果類＞多年生類＞食用菌類[15]。因此，選取蔬菜時，也可選種一些對硝酸鹽積累少的品種，如胡蘿卜、番茄、秋黃瓜、長茄子等蔬菜品種，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。

3.3 控制設(shè)施環(huán)境

3.3.1 灌溉、覆膜

試驗研究表明，土壤中硝酸鹽含量過高是導(dǎo)致作物硝酸鹽積累的主要原因。為此，應(yīng)采取一些措施，如在淡季可以調(diào)整設(shè)施種植的土壤結(jié)構(gòu)，通過灌溉將土壤中的多余鹽分帶走，使設(shè)施土壤所含鹽量保持一個動態(tài)平衡，不僅能夠有效的控制土壤硝酸鹽的含量，而且能很好地促進(jìn)蔬菜的生長[16]。

3.3.2 改善光照條件

設(shè)施栽培過程中，特別是在冬季光照量較小時，要增加光強(qiáng)，可顯著降低蔬菜對硝酸鹽的殘留。更換老舊膜和采用新型透光膜材料，并合理安排，科學(xué)規(guī)劃種植間距，保證蔬菜能夠吸收充足的光，是一種有效地降硝手段。另外，補(bǔ)充輔助光源也能增加蔬菜的光照。

3.3.3 發(fā)展無土栽培模式

目前，我國無土栽培降硝優(yōu)勢明顯。（1）脫離土壤限制，即避免了設(shè)施環(huán)境中次生鹽漬化、連作障礙等不利影響，又減少了土壤和地下水的硝酸鹽累積，屬于環(huán)保農(nóng)業(yè)模式。（2）按照蔬菜吸收不同養(yǎng)分的先后順序，在蔬菜種植生長過程中，分批次、分質(zhì)量的補(bǔ)充所需營養(yǎng)，能夠使蔬菜生長更加科學(xué)合理。

4 小結(jié)

蔬菜硝酸鹽含量超標(biāo)是一個非常嚴(yán)重的問題，嚴(yán)重影響著食品安全。同時，減少蔬菜硝酸鹽的殘留也是一個綜合性的工程。要通過合理施肥，合理栽培，合理光照和合理灌溉等一系列措施來完成。當(dāng)前，無土栽培技術(shù)逐漸興起，采用無土栽培，科學(xué)配比蔬菜生長的營養(yǎng)液，搭配合理光照等，能夠種植出更加綠色的無公害蔬菜。今后，應(yīng)進(jìn)一步研究和推廣農(nóng)業(yè)新技術(shù)，有效緩解設(shè)施蔬菜硝酸鹽殘留超標(biāo)的問題。

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