《蔬菜硝酸盐污染及调控技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蔬菜硝酸盐污染及调控技术（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、蔬菜的硝酸盐污染及调控技术,黄山市土肥站 汪根法,序 一、蔬菜硝酸盐含量安全标准 二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况 三、蔬菜吸收和累积硝酸盐的机理 四、影响蔬菜硝酸盐累积的因素 五、蔬菜硝酸盐污染的调控途径与技术,序,早在1907年，Richardson就发现蔬菜含有大量硝酸盐（NO3-）；1943年Wilson研究证明蔬菜硝酸盐可以还原成亚硝酸盐(NO2- )；如今，硝酸盐、亚硝酸盐对人体和生态环境的危害已日益受到人们的普遍关注。,序,氮是植物的生命组成元素，也是蔬菜生长和产量形成的物质基础；氮被作为环境污染物质提出，是近年来随着科学发展出现的新问题。自然界中氮化合物主要是硝酸盐及亚硝酸盐，它们
2、广泛分布于人类的生存环境中（水、土、空气和植物）。,序,蔬菜是人类日常生活所需的各种维生素、矿物质和纤维素等营养的重要来源之一，同时又是一种容易富集硝酸盐的植物。研究表明，人体摄入的硝酸盐81.2%来自蔬菜。因此，研究和控制蔬菜中亚硝酸盐的累积，对保护人体健康，有着十分重要的意义。,序,硝酸盐本身对人体无害或毒害性相对较低，但现代医学研究证明： 人体摄入的硝酸盐在细菌的作用下可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐可使血液的载氧能力下降，可直接使动物缺氧，导致高铁血红蛋白症，对婴幼儿的影响尤甚； 亚硝酸盐还可与人类摄取的其他食品、医药品、残留农药等成份中的次级胺（如仲胺、叔胺、酰胺及氨基酸）反应，在胃腔中（
3、PH3）形成强力致癌亚硝胺，从而诱发消化系统癌变（目前已发现的120多种亚硝胺中，有75%左右能使动物致癌），这对人类的健康构成了潜在威胁。 因此，蔬菜中硝酸盐含量高低与人类健康关系密切。,一、蔬菜硝酸盐含量安全标准,世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）1973年规定人体硝酸盐日允许摄入量为3.6mg/kg体重，亚硝酸盐的日允许摄入量为0.13mg/kg体重；如果人的体重以60公斤计，则每日摄入NO3-不应超过216mg，NO2-不应超过7.8mg。 以人均日食蔬菜0.5kg计，则平均1kg蔬菜的硝酸盐含量不应高于432mg（根据这标准，德国规定鲜菜NO3-不得超过250mg/kg
4、，美国卫生组织建议西葫芦和番茄中不得检出NO3-）。,一、蔬菜硝酸盐含量安全标准,我国（沈明珠，1982年）根据WHO和FAO规定的ADI（日允许量），再加上盐渍和烹煮时的损失部分（分别为45%和70%），将限量432mg/kg鲜重扩大为785mg/kg鲜重和1440mg/kg鲜重。 因此，我国将蔬菜可食部分中硝酸盐含量的卫生标准定为：每公斤鲜重432mg为一级，属轻度污染，允许生食；785mg为二级，属中度污染，生食不宜，盐渍、熟食允许；1440mg为三级，属重度污染，生食、盐渍不宜，熟食允许；3100mg为四级，属严重污染（可能中毒的一次剂量），不允许食用。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,
5、（一）蔬菜硝酸盐的积累规律和变化动向 研究发现，蔬菜中的硝酸盐含量，因蔬菜的种属、品种、生长期和栽培施肥条件等因素的不同而不同；同一种类蔬菜的各器官的硝酸盐含量亦各异。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,1、不同蔬菜种类的硝酸盐含量不一样 如芹菜、莴苣、萝卜、菠菜等硝酸盐含量一般在20003000mg/kg鲜重，葱、胡萝卜、柿子椒等硝酸盐含量一般都在100500mg/kg鲜重范围。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,蔬菜中的硝酸盐含量 蔬菜各个器官，一般是根茎叶果实 不同蔬菜类型，依叶菜类根菜类果菜类果物类的顺序递减；不同种类蔬菜，其新鲜可食部分中的硝酸盐含量差异很大。 按生物学分类，其积累硝酸盐量（
6、平均含量）的大小顺序为： 根菜类薯芋类绿叶菜类白菜类葱蒜类豆类瓜类茄果类多年生类食用菌类。 如山东、济南市售蔬菜的硝酸盐含量（鲜重）为叶菜类472mg/kg、根茎类214mg/kg、葱蒜类105mg/kg、瓜果类95mg/kg、豆类65mg/kg，茄果类52mg/kg；河北坝上地区蔬菜科技园区硝酸盐含量（鲜重）：叶菜类985mg/kg、根茎类714mg/kg、葱蒜类94mg/kg、茄果类29mg/kg；福建泉州地区蔬菜抽样调查的硝酸盐含量（鲜重）：叶菜类2423mg/kg、根茎类1514mg/kg、茄果类693mg/kg、葱蒜类510mg/kg、瓜类406mg/kg、豆类341mg/kg、水生
7、类250mg/kg、多年生类160mg/kg、食用菌类110mg/kg。硝酸盐含量最高的为薯芋类中的生姜，次为菠菜，再次为萝卜、芜青甘蓝，含量最低为西瓜。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,2、同一种蔬菜不同品种、不同时期硝酸盐的含量变幅很大，可相差几倍至数十倍之多。 如大白萝卜1150mg/kg（富春）、大红萝卜1100mg/kg、青萝卜为650mg/kg、心灵美萝卜450mg/kg；小白菜在10叶期为1600mg/kg，而20叶期达2500mg/kg。造成这种差异的原因除品种不同外，还与外界环境条件有关。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,3、同一蔬菜品种不同部位的硝态氮含量也不一样 根、茎和叶柄
8、的含量最高（557.81196.7mg/kg鲜重），外围叶片次之（213.5551.8mg/kg鲜重），心叶叶片最低（120.6198.3mg/kg）。如芹菜叶片为95.0mg/kg、茎则达473.7mg/kg。,二、我国蔬菜的硝酸盐污染状况,（二）部分城市主要蔬菜硝酸盐污染情况 1、主要蔬菜硝酸盐的污染程度 据资料报道，北京、上海、天津、重庆、杭州、兰州、银川等城市居民消费量较大的几种蔬菜的硝酸盐含量已大大地超过了432mg/kg鲜重（见表1）。,表1、全国部分城市几种主要蔬菜硝酸盐含量 （mg/kg鲜重）,2、蔬菜硝酸盐污染程度分级,据全国部分城市蔬菜硝酸盐污染程度分级结果表明（表2），我
9、国蔬菜中硝酸盐累积情况十分严重，居民常年取食量最多的绿叶菜类、根茎类、白菜类蔬菜多属重度污染或严重污染的蔬菜。,表2 我国部分城市主要蔬菜硝酸盐程度分级,蔬菜的硝酸盐污染，其毒害作用缓慢而隐蔽，很少像农药残留那样造成急性中毒，而长期以来未引起足够的重视。,三、蔬菜吸收和累积硝酸盐的机理,（一）蔬菜是一种喜硝作物，大多以吸收硝态氮为主。 一般认为，植物从土壤中吸收硝酸盐的数量与植物对硝酸同化能力的不一致，是不同植物积累硝酸盐不同的原因之一。,（二）当蔬菜硝酸盐的吸收量大于还原同化的量时，植物开始积累硝酸盐 叶菜类蔬菜体内硝酸还原酶活性与NO3-的积累程度有很好的相关性，硝酸还原酶活性强的蔬菜硝酸
10、盐积累少；高硝酸盐积累的蔬菜，硝酸还原酶活性弱，并具有一定的耐肥性。 这样一来，生产上过多施用的氮肥在产量上并不一定表现出下降的趋势，而对其产品品质则会有大的影响。,四、影响蔬菜硝酸盐累积的因素,大量研究表明，肥料种类及施用技术、环境条件、灌溉制度、收获时期和方法等都不同程度地影响蔬菜中硝酸盐的累积。,（一）施肥对蔬菜硝酸盐累积的影响,氮肥施用是农业生产特别是蔬菜生产中维持作物产量的主要因素。 研究结果表明，氮肥施用能明显增加蔬菜硝酸盐累积，蔬菜植株体中的硝酸盐含量随施氮水平的提高而提高，且过多的氮肥施用可能导致产量的下降（当硝酸钠施用量为0、56、112、224mg/kg土时，收获时莴苣硝酸
11、盐含量占其干重的0.12%、0.40%、0.46%、0.61%。不同施氮水平下蔬菜硝酸盐含量变化受到植物生长和代谢的影响）。 研究还表明，氮肥使用量增加可以提高蔬菜硝酸还原酶活性，但其对硝酸盐的还原小于对硝酸盐的吸收，吸收的硝酸盐不能及时还原转化导致其在蔬菜体内的累积。,1、氮肥的种类和数量,不同的氮肥品种对蔬菜硝酸盐积累不同 研究表明，氯化铵和硫酸铵具有明显降低空心菜硝酸盐积累的作用。施用氯化铵和硫酸铵的处理其均值分别为466.7mg/kg和515.0mg/kg鲜重，而施尿素、碳铵、硝酸铵处理的均值则分别为710.4mg/kg、1184.5mg/kg、3406.6mg/kg鲜重；油菜施用尿素
12、、硫铵、硝铵和碳铵，对叶片中的NO3-含量的影响程度则是尿素硝铵硫铵碳铵。,1、氮肥的种类和数量,蔬菜硝铵盐积累随氮肥用量增加而增加 小白菜施氮试验表明，在亩施纯N30kg、60kg、90kg和120kg时，植株硝态氮总量比不施氮肥分别增加32.8 mg/kg、204.7 mg/kg、366.8 mg/kg和322.9 mg/kg鲜重； 菜心氮肥施用量试验，亩施纯N10kg和13kg处理其产品硝酸盐含量比亩施纯N7kg处理分别增加390 mg/kg和537 mg/kg鲜重，其增长率分别为15.9%和21.9%； 芹菜、萝卜氮肥用量试验结果，亩施纯N由10kg提高到15kg时，芹菜茎杆硝酸盐含量
13、提高12.0%；亩施N量由17.5kg提高到32.5kg时，萝卜块根中的硝酸盐含量提高66.4%。 土壤中氮含量过高是导致蔬菜体内NO3-累积过高的关键因素。研究结果表明，小白菜的NO3-含量与土壤全N、水解N、硝态氮成极显著正相关（相关系数分别为0.636、0.844、0.637），在施用氮肥时要考虑土壤的氮素水平，以减少不合理施用氮肥导致蔬菜硝酸盐的污染,1、氮肥的种类和数量,在氮肥用量相同时，铵态氮和硝态氮的比例可导致NO3-积累量不同。 研究表明，不结球白菜生长的营养液中铵态氮（NH4N）和硝态氮（NO3-N）浓度（m mol/L）比例以5.0:5.0为最佳，当NH4N和NO3-N的比
14、例越小时，蔬菜体内的硝态氮含量就越高；莴苣分别以NaNO3和(NH4)2SO4为氮肥、施N量为224mgN/kg土，硝态氮各占其干物重的0.61%和0.11%。,1、氮肥的种类和数量,氮肥施用方式对蔬菜硝酸盐的控制 合理的氮肥施用方法也是有效降低蔬菜硝酸盐累积的主要措施。合理降低蔬菜硝酸盐的氮肥施用方式有很多种，如不同基追肥比例调配、灌水方式的改变等。 陈子才等(2006年)的研究表明：适当基追肥比例是控制蔬菜体内硝酸盐含量的重要技术环节，提高基肥在总施肥量中的比例，能够大幅度地降低收获蔬菜体内的硝酸盐含量。对于生育期较短的蔬菜，采用一次性基肥比后期追肥对降低硝酸盐更为有效；而对于生育期较长的
15、蔬菜，应采用重基肥、轻追肥的施肥技术方式。在莴苣水培试验中，前期提供较高的氮素水平，而后期停止氮素供应，既可获得高产又可降低硝酸盐的含量。 任祖淦等研究提出蔬菜施氮应以“攻头控尾”、“重基肥、轻追肥”的模式。氮肥最后施用期不同，硝酸盐含量不同。最后施用期离收获期越近，蔬菜中硝酸盐的含量越高。施肥越晚，后期土壤中硝酸盐的含量越高；收获时蔬菜的根生长仍然很旺盛，养分吸收能力较强，造成了施氮肥晚的蔬菜硝酸盐含量普遍高于施氮早的，根高于叶。 针对生长期不同的蔬菜类型，合适氮肥基追比例是降低收获蔬菜硝酸盐含量的主要农艺措施之一。,2、氮磷钾配合施用,磷、钾是植物体内许多代谢合成酶的重要组分，氮磷钾配合施
16、用不只提高蔬菜产量，还利于促进作物体内硝态氮的转运及还原转化，是降低蔬菜体内硝酸盐含量的有效措施之一。 研究表明，缺磷比增氮更易引起菠菜、小白菜的NO3-积累；对菠菜增施磷肥（5kg/亩普钙），可使植株的硝酸盐含量降低37.8%，因此认为造成叶菜类蔬菜NO3-积累的真正原因是N/P比值过大所致。 三年定位试验研究证明，在NP充足情况下施用钾肥，菠菜、大白菜、豆角等5种蔬菜的NO3-含量降低253 mg/kg鲜重、下降率21.1%；施用K2SO4比KCl对降低蔬菜NO3-含量效果更好，施用K2SO4为 911.9mg/kg，比施KCl 976.8mg/kg鲜重下降64.9mg/kg，降低6.6%；,2、氮磷钾配合施用,研究还表明，蔬菜硝酸盐含量与钾含量呈极显著指数负相关，在等N量基础上施用KCl和K2SO4都能减少蔬菜可食部分硝酸盐累积量的746%，且等量K2O降低蔬菜硝酸盐效果KCl优于硫酸钾1019%，认为这是Cl-的存在可以减缓硝化作用的速率，促进氨基酸和蛋白质的合成，相应降低植
