繆凱
(四川達州市經(jīng)濟作物技術推廣站,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,許多農(nóng)民盲目追求高產(chǎn)而增施氮肥,再加上我國蔬菜產(chǎn)業(yè)化水平較低,采后處理和貯運條件相對落后,加劇了蔬菜內(nèi)硝酸鹽的積累[2],尤其是葉菜類[3]。因此,開展蔬菜生產(chǎn)中硝酸鹽控制技術的研究顯得十分必要。
從實際情況看,降低土壤中過量的硝酸鹽是控制蔬菜硝酸鹽含量的根本途徑[4]。利用微生物進行生物反硝化作用,去除土壤中過量的硝酸鹽是一種低成本途徑,但是目前鮮見報道[5]。為尋求廉價而有效的土壤硝酸鹽修復途徑,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,進行土壤硝酸鹽修復,從而降低蔬菜中的硝酸鹽含量。
菌株:滄州旺發(fā)生物技術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、小白菜(達州地區(qū)常規(guī)種植品種);項目實施地:通川區(qū)蒲家鎮(zhèn)朱仙村(甘藍)、達川區(qū)雙廟鄉(xiāng)新利村(小白菜)。供試土壤理化性狀見表1。
采用田間小區(qū)試驗,分別將2個試驗區(qū)域地隨機分成6個小區(qū),每個小區(qū)面積為100 m2,作6個處理:①對照(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,對土壤中硝酸鹽進行原位修復,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)高效栽培技術要求進行種植管理。甘藍為2013年12月13日、小白菜2014年7月7日采樣。每小區(qū)隨機選取長勢一致的植株樣品5株,送四川省農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢測蔬菜硝酸鹽含量,蔬菜硝酸鹽含量分級評價標準[6]見表2。 計算污染指數(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測值,S為蔬菜硝酸鹽含量的限制標準。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)分級評價標準[6]
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。當土壤中不添加秸稈時,蔬菜中硝酸鹽含量也略有下降,因為土壤本身含有少量的碳源。在一定范圍內(nèi),隨著玉米秸稈量的逐漸增加,菌株在反硝化過程中對硝酸鹽的去除率呈上升趨勢,但秸稈添加量不是越多越好。試驗結果表明,每100 m2試驗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,甘藍降低54.4%、小白菜降低61.2%。
參考姚春霞等[6]對蔬菜硝酸鹽分級評價標準,由表3、4可知,未處理前,甘藍中硝酸鹽含量超過了三級標準,加入反硝化菌株后,達到二級標準;小白菜處理前后均超過了三級標準。參考陳書玉[7]對蔬菜硝酸鹽污染指數(shù)評價標準,甘藍處理前為中污染,當玉米秸稈用量為 7.5、10、12.5 kg時,甘藍為輕污染。小白菜處理前污染指數(shù)高達18.6,處理后明顯下降,但污染程度仍是嚴重污染。
表3 不同處理對甘藍硝酸鹽含量的影響
表4 不同處理對小白菜硝酸鹽含量的影響
大量試驗證明,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]以及采收時間[12]等因素。本試驗結果表明,土壤中施用微生物與秸稈后明顯降低了甘藍和白菜內(nèi)硝酸鹽含量,其中白菜處理后達到熟食的要求。但反硝化菌株對不同蔬菜的效果不同,下一步應該多挑選幾種蔬菜,并且測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提供參考。
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