蔬菜中硝酸盐的积累机制及其调控措施

综述了蔬菜中硝酸盐的累积机制,食用卫生标准,不同蔬菜种类、品种及器官中的硝酸盐含量的差异,施用氮肥对蔬菜中硝酸盐含量的影响,以及硝化抑制剂在减少蔬菜硝酸盐累积中的作用。     

硝化抑制剂对降低蔬菜硝酸盐积累的影响及其影响因素的研究进展

硝化抑制剂不仅能够提高蔬菜氮肥利用率和减少氮肥对环境的污染,有的能改善蔬菜品质。本文对硝化抑制剂对蔬菜硝酸盐累积的控制效果、作用机理、影响因素及其作用效果预测等作一综述,并对硝化抑制剂在蔬菜生产上研究与应用作了展望。     

新型脲酶抑制剂LNS与双氰胺配合施用对菜田土壤尿素氮转化及蔬菜生长的影响

采用微区试验方法,初步探讨了新型脲酶抑制剂LNS及其与硝化抑制剂双氰胺(DCD)配合施用对菜田土壤尿素氮转化和蔬菜生长的影响。结果表明,LNS对土壤脲酶活性可以起到一定的抑制作用,从而延迟尿素N在土壤中的水解和NH4+-N的释放高峰期,其发挥作用的时间大约在施用后前10天。LNS与DCD配合施用则能显著抑制尿素水解后NH4+的氧化作用,使蔬菜整个生长期内的NO3--N含量维持在较低水平。抑制剂的施用对芹菜产量虽然没有产生显著影响,但可以降低其体内硝酸盐含量,并提高芹菜干物质含量。     

水肥一体化配合硝化/脲酶抑制剂实现油菜减氮增效研究

【目的】研究水肥一体化方式下减氮施肥并添加硝化和脲酶抑制剂对油菜生长及土壤硝态氮和铵态氮含量的影响,旨在筛选出配合硝化/脲酶抑制剂施用的最适减氮量,为减少氮素损失、提高蔬菜生产中氮素利用率和降低蔬菜硝酸盐含量提供理论依据。 【方法】采用盆栽试验,利用负压灌溉水肥一体化系统 [(–5 ± 1) kPa],设不施氮肥 (T1)、尿素 150 kg/hm2 (T2)、尿素 150 kg/hm2 + 10%DCD (双氰胺) + 1%HQ (氢醌)(T3)、尿素 127.5 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ (T4)、尿素 105 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ (T5) 共 5 个处理。监测了油菜生长期间供水量、土壤含水量、油菜生长指标及土壤硝态氮与铵态氮含量的变化,分析调查了收获后油菜的产量、品质指标和养分含量。 【结果】在油菜生长期间,负压灌溉各处理的总出水量非常接近 (12174～13869 mL)。当施肥量相同时,与不添加抑制剂处理 (T2) 相比,施用硝化和脲酶抑制剂 (T3) 能够有效抑制土壤中铵态氮向硝态氮的转化,提高叶长、叶宽和叶绿素含量,显著提高油菜产量 25.2%,提高氮肥利用率 85.2%,硝酸盐含量显著降低 51.9%。与不添加抑制剂处理 (T2) 相比,减氮 15%～30% 同时添加硝化和脲酶抑制剂对油菜产量、品质、养分吸收也均有不同程度的促进效果,并能够抑制硝化作用,减少土壤中硝态氮累积,减氮 30% 并添加硝化和脲酶抑制剂的处理 (T5) 能将油菜产量提高 15.9%,氮、磷、钾含量分别提高 8.4%、21.5% 和 27.8%,氮肥利用率提高 1.26 倍,油菜体内硝酸盐含量降低 66.6%。 【结论】适当减氮并添加硝化和脲酶抑制剂对油菜产量和养分吸收均有明显的促进效果,而且能减少油菜硝酸盐含量和土壤中硝态氮累积。在本试验负压水肥一体化条件下,减氮 30% 并添加硝化和脲酶抑制剂,即尿素 105 kg/hm2 + 10%DCD + 1%HQ 不仅效果最佳,还降低了因氮肥投入高而造成硝酸盐累积的风险。     

氮肥对蔬菜硝酸盐积累的影响

概述了多年来有关蔬菜硝酸盐积累方面的研究，包括菜园土壤及蔬菜的养分吸收特性，蔬菜硝酸盐积累的生理基础及生态因素，以及施用氮肥对蔬菜硝酸盐积累的影响和实际调控措施。     

施用不同氮、钾肥水平对卷心菜中硝酸盐含量积累的影响

通过施用不同含量的氮、钾，对卷心菜中硝酸盐含量积累的田间试验得出：影响蔬菜中硝酸盐含量的主要因素是氮，而钾对蔬菜中硝酸盐含量的积累和减少无明显的影响。这是因为影响植物吸收钾的因素很多，光照、温度、水分等外界条件的改变会直接影响植物对钾的吸收，并使植物体内的氮代谢和硝酸盐积累也受到影响。     

不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮的影响

【目的】 本文利用天津日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜田土壤微生物量碳、氮含量的影响,为设施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持续利用提供依据。 【方法】 调查在第 9 茬蔬菜 (秋冬茬芹菜) 和第 10 茬蔬菜 (春茬番茄) 进行。定位试验设 8 个处理,分别为:1) 不施氮;2) 全部施用化肥氮 (4/4CN);3) 3/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 (3/4CN + 1/4PN);4) 2/4 化肥氮 + 2/4 猪粪氮 (2/4CN + 2/4PN);5) 1/4 化肥氮 + 3/4 猪粪氮( 1/4CN + 3/4PN);6) 2/4 化肥氮 + 1/4 猪粪氮 + 1/4 秸秆氮 (2/4CN + 1/4PN + 1/4SN);7) 2/4 化肥氮 + 2/4 秸秆氮 (2/4CN + 2/4SN);8) 农民习惯施肥 (CF),除不施氮肥和农民习惯施肥外,其余处理为等氮磷钾处理。在不同生育时期,采 0—20 cm 土壤样品,测定土壤微生物量碳、氮含量,并分析其与蔬菜产量之间的关系。 【结果】 两茬蔬菜不同施肥模式土壤微生物量碳、氮含量总体上均随生育期的推进呈先增后降的趋势。芹菜季较高土壤微生物量碳含量出现在定植后 90 d,土壤微生物量氮较高含量出现在定植后 60 d;番茄季分别出现在定植后 20～80 d 和 60 d。芹菜季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 185.0～514.6 和 34.3～79.1 mg/kg 之间,较化肥(4/4CN)模式平均分别增加 15.1%～81.7% 和 24.5%～100.0%,其中以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量相对较高,平均分别增加 62.0%～81.7% 和 81.1%～100.0%;番茄季 5 个有机无机肥料配施模式土壤微生物量碳、氮含量分别在 120.7～338.0 和 25.5～68.8 mg/kg 之间,较 4/4CN 模式平均分别增加 16.9%～86.9% 和 12.2%～109.3%,又以配施秸秆模式土壤微生物量碳、氮含量最高,平均分别增加 61.4%～86.9% 和 78.2%～109.3%。两季蔬菜不同生育期土壤微生物量碳、氮含量与当季蔬菜产量和定位试验开始以来蔬菜总产量之间均呈极显著正相关关系。 【结论】 同等养分投入量下,有机无机肥料配合施用提高土壤微生物量碳、氮的效果显著好于单施化肥,又以化肥配施秸秆效果更佳;土壤微生物量碳、氮含量与设施蔬菜产量之间呈极显著正相关关系。证明有机无机肥配施,特别是配施一定量的秸秆可有效提高土壤微生物量碳、氮含量,维持较高的菜田土壤肥力,有利于设施蔬菜的可持续和高效生产。      

尿素配施添加剂NAM对三江平原白浆土氮素转化和玉米产量的影响

通过田间小区试验,研究了尿素配施肥料添加剂NAM(由脲酶抑制剂和硝化抑制剂等成分组成)对三江平原白浆土氮素转化、玉米产量以及氮肥利用率的影响,以期为肥料添加剂NAM的进一步推广应用提供理论依据。研究结果表明,与常规施氮处理相比,等氮量配施NAM处理使土壤NH4+-N在较长时间内维持较高的水平,并显著提高了作物后期的土壤总有效氮供应水平,从而使作物吸氮量增加了6.8%,增产3.1%;减氮20%配施NAM处理维持了土壤NH4+-N总体供应水平和作物后期的土壤总有效氮供应,从而使作物吸氮量及产量与常规施氮处理保持相当;减氮40%配施NAM处理由于过多降低了施氮水平,致使在作物生长前期土壤供氮量明显不足,进而降低了作物吸氮量及产量。尿素配施NAM较单施尿素提高氮肥利用率4.9～8.0个百分点。在等氮和适当减氮条件下,肥料添加剂NAM适用于三江平原白浆土-玉米体系,有利于农业可持续发展。     

抑制剂对尿素转化及土壤中氮的影响研究

以草甸棕壤为基质进行室内培养试验结果表明,脲酶抑制剂与硝化抑制剂配合使用,明显地抑制了NH4+-N向NO3--N的转化。NBPT+DCD处理效果最好,可延缓硝态氮的释放高峰达40天以上;H1和HA都表现出较强的硝化抑制作用。H3和H2对硝态氮基本无影响。     

过量氮肥对不同蔬菜中硝酸盐积累的影响及调控措施研究

叶菜类蔬菜中硝酸盐含量随氮肥用量增加呈上升趋势,其中菠菜最为明显,追肥后１０ｄ出现硝酸盐积累高峰。茄果类蔬菜果实顺肖酸盐的含量不受氮肥品种和施用量的影响,氮肥对提高蔬菜品质有良好作用。     

施肥对蔬菜累积硝酸盐影响的研究进展

施肥是提高蔬菜产量的重要措施,然而不合理施肥会引起蔬菜硝酸盐的积累。本文主要对近年来国内外有关氮、磷、钾和有机肥料等的施用对蔬菜硝酸盐积累的影响进行了讨论并对今后的研究提出了一些建议。     

施肥对设施菜地土壤硝态氮累积及pH的影响

在甘肃武威市设施栽培条件下,通过田间小区试验研究了不同施肥量及肥料种类（化肥、有机肥、有机＋无机）对设施土壤硝态氮累积、硝态氮在土壤剖面运移及土壤pH值变化的影响。结果表明：施氮量和肥料种类对土壤硝态氮的累积和淋溶均有较大的影响,随施氮量的增加,土壤剖面硝态氮累积量增加,其中对0～20cm土层硝态氮累积量的影响最为显著;在同等施氮量时,单施无机肥处理（NPK）、有机无机肥减半配施处理（1/2MNPK）、单施有机肥处理（M）,在40～150cm土层硝态氮的累积量分别为267.33、211.94、125.72kg.hm-2,表明只施用化肥较有机肥、有机肥与化肥配施更易造成土壤硝态氮淋溶并在深层累积。将农户习惯施肥量（MNPK）减半后施用（1/2MNPK）对蔬菜产量没有影响,并且显著减少了硝态氮在土壤中的累积,表明当地农户设施栽培肥料施用量过高,不仅造成肥料利用率低,栽培成本高,还可能给地下水位较浅的地区带来环境污染的风险。此外,土壤硝态氮含量与pH值呈极显著负相关关系,表明硝态氮在土壤中大量累积会造成土壤pH值的下降。     

环境因素对蔬菜累积硝酸盐影响的研究进展

蔬菜中的硝酸盐是一种对人体有害的化学物质,其含量比其它植物都高,人体摄入它会引起多种疾病。对近年来国内外有关光照、温度、气体、土壤中的水分和养分等对蔬菜硝酸盐积累的影响进行了综述。     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田稻季田面水及 渗漏液氮素动态变化的影响

采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)和2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP))与施肥模式(一次性施肥和分次施肥)互作对黄泥田稻季田面水和渗漏液氮(N)素浓度动态变化特征的影响。结果表明,黄泥田稻季田面水和渗漏液中N素形态分别以NH4+-N和NO–3-N为主。基肥施用后,稻田田面水中NH4+-N和总氮(TN)浓度于第1天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的57.9%～69.1%、41.9%～59.0%(一次性施肥)和29.9%～60.7%、60.9%～69.7%(分次施肥);稻田渗漏液中NO–3-N和TN浓度于第1～3天达到峰值后降低,第6天分别降为峰值的51.4%～56.5%、56.6%～61.6%(一次性施肥)和45.3%～57.5%、51.1%～59.6%(分次施肥)。不同施肥模式下,硝化抑制剂CP会提高田面水NH4+-N浓度,而脲酶抑制剂NBPT/NPPT或配施CP有效抑制脲酶活性,降低田面水NH4+-N峰值;CP显著降低渗漏液NO–3-N浓度,且CP或配施NBPT/NPPT有效抑制硝化作用,降低渗漏液NO–3-N峰值。新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的稻田田面水和渗漏液N素浓度动态变化特征与NBPT相似。总之,生化抑制剂与适宜的氮肥运筹相结合更能有效延缓黄泥田中尿素水解,抑制硝化作用,减少N素径流和渗漏损失。     

华北露地茄田氮肥减施综合方案的增效减排成效分析

2018年6-11月在华北露地茄田设置不施肥处理（CK）、常规施氮处理（N1）、减氮20%处理（N2）、减氮50%处理（N3）、减氮20%并施用抑制剂包膜尿素处理（N2I）及减氮20%并增施生物炭（N2B）6个处理。测定并分析不同氮肥减施综合方案对作物氮肥利用率、土壤氨挥发及N2O排放的影响。结果表明：（1）与常规施氮处理（N1）相比,减氮20%（N2）对茄子产量无显著影响,减氮50%处理（N3）茄子显著减产。施用抑制剂包膜尿素（N2I）或添加生物炭（N2B）可提高作物氮肥利用率。（2）土壤氨挥发、N2O排放与施肥关系密切,各施肥处理的氨挥发、N2O排放量均高于不施肥处理（CK）,两种气体的排放系数分别为9.6%～14.8% （氨）和0.9%～1.1%（ N2O）,排放通量峰值均出现于施肥之后。（3）与常规施氮（N1）相比,N2、N3、N2I和N2B的土壤氨挥发累积量分别降低20.3%、48.6%、41.7%和30.7%。在不影响产量的前提下,减氮20%并施用抑制剂包膜尿素处理（N2I）减排效果最好。（4）与常规施氮（N1）相比,N2、N3、N2I和N2B的N2O累积排放量分别降低21.5%、41.7%、44.2%和31.6%。N2I处理的累积排放量远低于常规施氮（N1）处理,与减氮50%处理（N3）的N2O累积水平相当。综上,减氮20%并施用抑制剂包膜尿素处理对蔬菜产量无显著影响,氮肥利用率有一定程度提高,且对环境风险小,主要体现为氨挥发和N2O减排效果显著,成本适中,是华北地区露地茄田增效减排的优选推荐方案。     

覆膜栽培及抑制剂施用对稻田N2O排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究脲酶抑制剂氢醌(Hydroquinone, HQ)与硝化抑制剂双氰胺(Dicyandiamide, DCD)配合施用(HQ/DCD)对常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培下四川丘陵地区稻田的N2O排放的影响。结果表明,水稻生长期,常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培稻田N2O排放总量分别为41.8 mg/m2 和506.9 mg/m2。HQ/DCD施用减少常规栽培与水稻覆膜节水高产栽培稻田N2O季节总排放,降幅分别为25.2% 和48.5%。常规栽培和水稻覆膜节水高产栽培N2O季节总排放占施氮量的0.3% 和3.4%,施入HQ与DCD后,其N2O季节总排放分别降为施氮量的0.2% 和1.7%,HQ/DCD施用对水稻覆膜节水高产栽培下的N2O减排更为有效。各处理N2O排放与5 cm土壤温度、土壤Eh无显著相关性。     

旱地土壤硝态氮残留淋溶及影响因素研究

在我国北方旱地,施入土壤而未被作物吸收利用的肥料N,主要以NO3--N的形式残留于土壤中。残留的NO3--N如不及时被作物吸收利用,在降水或灌水的作用下,会淋入土壤深层,或随径流进入地表水体,或经反硝化形成N2O进入大气,对土壤、水体和大气环境构成严重威胁。本文分析了旱地农田生态系统中,NO3--N在土壤剖面的残留淋溶与施肥、灌溉/降水、耕作、土壤、植物等因素的关系。提出在今后的研究工作中应特别注意的问题:①建立长期定位试验,确定NO3--N淋溶阈值,评价和预测NO3--N残留和淋失的趋势;②优化作物栽培和养分资源管理措施,提高作物利用土壤NO3--N的能力;③改进N肥施用技术,加强N素管理,防止NO3--N在土壤中大量累积。     

蔬菜保护地不同施肥处理对土壤钾含量的影响

采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究了长期定位施肥条件下,不同施肥处理对蔬菜保护地土壤钾含量的影响,结果表明:保护地土壤各不同施肥处理中全钾的含量发生了显著的变化,表现为长期单施钾肥的处理土壤全钾含量较高,而有机肥施用对土壤全钾含量的影响却不大。有机肥的施用可以明显提高土壤缓效钾和速效钾的含量,氮磷钾养分比例协调对于土壤速效钾含量发挥起到比较大的促进作用,表现为BNPK处理速效钾含量最高。