玉米秸稈對(duì)反硝化菌株降低蔬菜硝酸鹽含量的影響

繆凱

（四川達(dá)州市經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，635000）

蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚闹匾镔|(zhì)，它一方面向人體提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另一方面又含有硝酸鹽等有害物質(zhì)。研究表明，攝入硝酸鹽含量較高的蔬菜會(huì)增加人體患腸胃癌、高特血紅蛋白癥等疾病的幾率[1]。近年來(lái)，許多農(nóng)民盲目追求高產(chǎn)而增施氮肥，再加上我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)化水平較低，采后處理和貯運(yùn)條件相對(duì)落后，加劇了蔬菜內(nèi)硝酸鹽的積累[2]，尤其是葉菜類[3]。因此，開(kāi)展蔬菜生產(chǎn)中硝酸鹽控制技術(shù)的研究顯得十分必要。

從實(shí)際情況看，降低土壤中過(guò)量的硝酸鹽是控制蔬菜硝酸鹽含量的根本途徑[4]。利用微生物進(jìn)行生物反硝化作用，去除土壤中過(guò)量的硝酸鹽是一種低成本途徑，但是目前鮮見(jiàn)報(bào)道[5]。為尋求廉價(jià)而有效的土壤硝酸鹽修復(fù)途徑，本文采用已篩選出的高效反硝化菌株，利用廢棄的農(nóng)作物秸稈作為碳源，進(jìn)行土壤硝酸鹽修復(fù)，從而降低蔬菜中的硝酸鹽含量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菌株：滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司提供的反硝化菌株；固體碳源：玉米秸稈；蔬菜樣品：甘藍(lán)、小白菜（達(dá)州地區(qū)常規(guī)種植品種）；項(xiàng)目實(shí)施地：通川區(qū)蒲家鎮(zhèn)朱仙村（甘藍(lán)）、達(dá)川區(qū)雙廟鄉(xiāng)新利村（小白菜）。供試土壤理化性狀見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

采用田間小區(qū)試驗(yàn)，分別將2個(gè)試驗(yàn)區(qū)域地隨機(jī)分成6個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為100 m2，作6個(gè)處理：①對(duì)照（CK），既不加反硝化菌株，又不加玉米秸稈；②B1，只加反硝化菌株 0.5 kg；③B2，加入反硝化菌株0.5 kg與玉米秸稈5 kg；④B3，加入反硝化菌株0.5 kg與玉米秸稈7.5 kg；⑤B4，加入反硝化菌株0.5 kg與玉米秸稈10 kg；⑥B5，加入反硝化菌株0.5 kg與玉米秸稈12.5 kg。將玉米秸稈切碎與反硝化細(xì)菌（粉劑）混勻后一次性施入。反硝化菌株利用秸稈作為碳源，對(duì)土壤中硝酸鹽進(jìn)行原位修復(fù)，將玉米秸稈按照不同的用量添加到土壤中，分別接種相同的反硝化菌株。

甘藍(lán)為2013年10月15日、小白菜2014年4月30日移栽。田間按照各作物高產(chǎn)高效栽培技術(shù)要求進(jìn)行種植管理。甘藍(lán)為2013年12月13日、小白菜2014年7月7日采樣。每小區(qū)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的植株樣品5株，送四川省農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)蔬菜硝酸鹽含量，蔬菜硝酸鹽含量分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6]見(jiàn)表2。 計(jì)算污染指數(shù)（Pi）[7]，Pi=Ci/S，Pi為蔬菜硝酸鹽污染指數(shù)，Ci為蔬菜硝酸鹽含量實(shí)測(cè)值，S為蔬菜硝酸鹽含量的限制標(biāo)準(zhǔn)。Pi＜1為安全，1＜Pi≤2為輕污染，2＜Pi≤4 為中污染，4＜Pi≤6 為重污染，Pi＞6為嚴(yán)重污染。

表1 供試土壤的基本理化性狀

表2 蔬菜硝酸鹽（NO3--N）分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6]

2 結(jié)果與分析

2.1 不同秸稈用量對(duì)蔬菜硝酸鹽含量的影響

從表3、4可知，土壤中玉米秸稈的添加量不同，反硝化菌株的反硝化活性差異較大。當(dāng)土壤中不添加秸稈時(shí)，蔬菜中硝酸鹽含量也略有下降，因?yàn)橥寥辣旧砗猩倭康奶荚础Ｔ谝欢ǚ秶鷥?nèi)，隨著玉米秸稈量的逐漸增加，菌株在反硝化過(guò)程中對(duì)硝酸鹽的去除率呈上升趨勢(shì)，但秸稈添加量不是越多越好。試驗(yàn)結(jié)果表明，每100 m2試驗(yàn)田中添加反硝化菌株0.5 kg，玉米秸稈10 kg，蔬菜中硝酸鹽含量降低幅度最大，甘藍(lán)降低54.4%、小白菜降低61.2%。

2.2 蔬菜硝酸鹽污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

參考姚春霞等[6]對(duì)蔬菜硝酸鹽分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由表3、4可知，未處理前，甘藍(lán)中硝酸鹽含量超過(guò)了三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，加入反硝化菌株后，達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；小白菜處理前后均超過(guò)了三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。參考陳書(shū)玉[7]對(duì)蔬菜硝酸鹽污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，甘藍(lán)處理前為中污染，當(dāng)玉米秸稈用量為 7.5、10、12.5 kg時(shí)，甘藍(lán)為輕污染。小白菜處理前污染指數(shù)高達(dá)18.6，處理后明顯下降，但污染程度仍是嚴(yán)重污染。

表3 不同處理對(duì)甘藍(lán)硝酸鹽含量的影響

表4 不同處理對(duì)小白菜硝酸鹽含量的影響

3 討論與結(jié)論

大量試驗(yàn)證明，蔬菜中硝酸鹽的積累除了受光照[8]、溫度[9]等外界因素影響外，還取決于蔬菜的品種[10]、施肥量[11]以及采收時(shí)間[12]等因素。本試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤中施用微生物與秸稈后明顯降低了甘藍(lán)和白菜內(nèi)硝酸鹽含量，其中白菜處理后達(dá)到熟食的要求。但反硝化菌株對(duì)不同蔬菜的效果不同，下一步應(yīng)該多挑選幾種蔬菜，并且測(cè)定土壤中硝酸鹽含量以及土壤肥力，以期為土壤硝酸鹽污染修復(fù)提供參考。

[1]Magnard D N.Nitrate in the environment[M]//Donald R,Nielsen J G,Mac Donald.Soil-plant-nitrogen Relationship.New York:Academic Press,1978.

[2]劉詠，畢井輝，陳干，等.巢湖蘆葦濕地去除硝酸鹽污染的調(diào)查與分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，33（3）：421-425.

[3]李梅，胡文娥，李銳，等.佛山市郊菜地土壤和蔬菜硝酸鹽污染狀況分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（18）：7 845-7 846，7 858.

[4]吳禮樹(shù).控制蔬菜硝酸鹽含量的技術(shù)措施研究[C]//李小林.土壤資源的特性與利用（第四屆全國(guó)青土?xí)撐募?北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1992：255-259.

[5]戶苅義次，山田登，林武.作物生理講座[M].余友浩，譯.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1996：204-205.

[6]姚春霞，陳振樓，陸利民，等.上海市郊菜地土壤和蔬菜硝酸鹽含量狀況[J].水土保持學(xué)報(bào)，2005，19（1）：84-88.

[7]陳書(shū)玉.環(huán)境影響評(píng)價(jià)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[8]王強(qiáng)，鐘旭華，黃農(nóng)榮，等.光、氮及其互作對(duì)作物碳氮代謝的影響研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（2）：37-40.

[9]Vasst P.Effects of solution pH,temperature,nitrate/ammonium rations,and inhibitor on ammonium and nitrate uptake by Arabic coffee in short-term solution culture[J].J Plant Nutr,1998,21（7）:1 551-1 564.

[10]黃建國(guó)，袁玲.重慶市蔬菜硝酸鹽、亞硝酸鹽含量及其與環(huán)境的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，16（4）：383-388.

[11]邱孝煊，黃東風(fēng)，蔡順香，等.施肥對(duì)蔬菜硝酸鹽累積的影響研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004，12（2）：111-114.

[12]陳振德.不同收獲時(shí)期對(duì)蔬菜硝酸鹽含量的影響[J].中國(guó)蔬菜，1989（3）：8-10.