设施蔬菜地土壤与其相邻露地菜田土壤比较，有机质和氮磷钾含量增加，其增加幅度为：磷＞钾＞氮＞有机质；有效硫、有效镁、有效锰、有效硼、有效锌和有效铜含量也明显增加。随着设施蔬菜地使用时间延长，有机质和多数营养元素的含量增加。与相邻露地菜田相比，设施蔬菜地土壤有效钙和有效铁含量明显下降，而且种植蔬菜时间越长，有效钙和有效铁含量越低。设施蔬菜地土壤及其地下水硝态氮含量显著增加，其中土壤耕作层和地下水硝态氮含量分别增加31.20—126.06％和91.8—1092.0％。前言一、国内外设施蔬菜生产的发展设施蔬菜栽培是在不适宜蔬菜生长发育的寒冷季节或炎热季节，利用一定的保温防寒或降温防热设施，人为地创造适宜蔬菜生长发育的小气候环境而进行的蔬菜栽培方式。它在缓解蔬菜生产的季节性与市场需求的周年均衡性矛盾、丰富城乡居民的菜篮子和农民脱贫致富中起到了重要的作用。因此，设施蔬菜生产越来越受到重视。在美国和欧洲的一些发达国家，以玻璃温室为主的栽培设施出现较早，到七十年代末期，世界上的玻璃温室面积大约在4.3万公顷左右，其中荷兰和意大利的温室面积最大，分别为7530公顷和5700公顷，美国不足2000公顷。在这些国家的温室中有1／3左右种植的是观赏植物，蔬菜面积很有限，蔬菜的均衡供应问题依靠集中生产和长途运输来解决。日本与欧、美发达国家有明显的区别，他们非常重视设施蔬菜生产，早在1941年玻璃温室面积就有147.6公顷。自1953年开始试用聚乙烯薄膜覆盖材料发展塑料大棚以来，设施蔬菜面积增加很快，从1965年到1983年以年增长率12％的速度增加。1991年设施蔬菜栽培面积达到了3.5万公顷，占蔬菜种植面积的12％。其中，塑料大棚面积占设施蔬菜面积的97％，玻璃温室面积所占的比例仅为3％。日本的设施蔬菜生产不仅面积大，而且设施内的蔬菜栽培管理技术先进，已成为当今世界设施蔬菜先进的国家之一。我国设施蔬菜生产发展较快。在五十年代初，设施类型还是以近地面覆盖、温床和土温室为主；到了六十年代我国北方一些地区开始出现利用塑料薄膜覆盖的小拱棚生产蔬菜。随后，以改良阳畦、北京改良温室、东北日光温室为主体的设施蔬菜栽培得到了较快的发展；从1965年开始，我国又出现了利用塑料大棚种菜的生产方式，经过几年的试验推广，到了七十年代，塑料大棚的发展已遍及全国，但是我国设施蔬菜的种植规模仍然比较小。自八十年代以来，我国北方各省市总结和推广了当地设施蔬菜生产的经验，加快了设施蔬菜生产的发展速度，特别是“八五”期间由农业部农业技术推广总站负责组织的全国塑料大棚配套技术攻关大大推动了设施蔬菜生产的发展。据统计，我国设施蔬菜栽培面积，1980年不足0.6万公顷，到1990年扩大到13.3万公顷，是1980年的将CF2胶结剂、塑料—淀粉胶结剂和粘土—聚酯胶结剂分别配成不同浓度的水溶液，研究其对小麦种子发芽的影响。结果表明，小麦种子的发芽率均在99％以上，与清水对照相似。用以上造粒胶结剂研制有机—无机缓释肥，在盆栽条件下研究其对小麦出苗以及苗期生长的影响，结果表明，小麦的出苗率都在96％以上，与不施肥对照相似；出苗后40天小麦地上部干重、根干重和叶面积在处理之间均没有明显的差别。新型有机—无机缓释肥的氮素在水中的微分溶出率均低于等养分未造粒复混肥对照，肥料氮素在水中的溶出时间较长。新型有机—无机缓释肥的氮素在土柱中的释放速率均低于等养分未造粒复混肥对照，在一定时间内的累积释放率较低。三种新型有机—无机缓释肥料之间比较，塑料—淀粉胶结肥的释放期较长，粘土—聚酯胶结肥的释放期较短。前言一、缓／控释肥料研究应用现状联合国粮农组织（FAO）统计表明，在提高作物单产中，化肥所起的作用占40％—60％。随着人口的增长及耕地的减少，要增加粮食产量，满足人口增长对粮食的需要，增加化肥投入是不可缺少的。但是，大量研究表明：我国农田化肥的当季利用率氮肥仅为30％—35％，磷肥为10％—20％，钾肥为35％—50％，低于国外同类肥料约5—20个百分点。以氮肥为例，每年损失的氮量相当于1900多万吨的尿素，折合人民币380多亿元（李庆逵和朱兆良，1998）。因此，化肥损失是一个相当严重的问题，不仅造成直接的经济损失，而且加剧了温室气体排放和水体富营养化。所以提高肥料利用率、减轻或避免肥料对环境的污染，发展持续、高效农业是人们共同关注的问题。提高肥料利用率的途径主要有两条：一是改进施肥技术，根据气候、土壤以及作物特性不同而采用不同的施肥方法、施肥时间和施肥量等，这种科学的施肥技术已经推广多年，并对提高肥料利用率起到了一定的作用。二是研制新型肥料，新型肥料研制的着眼点是实现对肥料养分释放的调控。而缓／控释肥可以有效地解决这一问题（Martin，1997；何绪生等，1998）。缓／控释肥料按照其溶解性释放方式通常被分为以下三种类型。（1）物理障碍性因素控制的水溶性肥料。包括包膜颗粒肥料和基质复合肥料，包膜肥料又可进一步划分为有机聚合物包膜肥料和无机包膜肥料。有机聚合物包膜肥料所用的有机聚合物主要有热固性树脂和热塑性树脂（Trenkel，1997）。最早商品化生产的热固性树脂包膜肥料是1967年美国在加利福尼亚生产的醇酸树脂包膜肥（如Osmocote），醇酸树脂是双环戊二烯和大豆衍生物甘油酯的共聚物（Lambie，1987），控制养分的释放可以通过改变膜的成分或膜的厚度来达到；第二种热固性树脂包膜肥料是聚氨酯类树脂包膜肥（如Polyon、Plantacote和Multicote），是在肥料颗粒表面直接以聚氰基与多元利用盆栽试验研究了新型有机—无机缓释肥料对番茄生理特性、氮肥利用率、品质和产量的影响。结果表明：与施用等无机养分对照比较，施用新型肥料B可以提高根系活力和叶片NR活性、增加叶片叶绿素含量，提高氮肥利用率，产量增加17.13％；同时提高果实维生素C和可溶性糖含量，降低果实有机酸和硝态氮含量，增加糖／酸比。施用新型肥料A₂可以提高根系活力和叶片NR活性、增加叶片叶绿素含量，提高氮肥利用率，产量增加16.33％；同时提高果实维生素C和可溶性糖含量；但有机酸含量增加，糖／酸比略有下降。施用新型肥料A₂可以提高果实可溶性糖含量，降低果实硝态氮含量，增加糖／酸比；但有机酸含量增加，且果实维生素C含量、氮肥利用率和产量的增幅均较小。前言一、蔬菜的质量现状及其形成原因1、硝酸盐和亚硝酸盐污染硝酸盐含量过高会在人体内还原成亚硝酸盐，引起高铁血红蛋白症，即亚硝酸盐中毒症。亚硝酸盐与人体次级胺结合形成亚硝胺就会产生致癌作用。日本人每天摄入的硝酸盐相当于美国人摄入的3～4倍，因此日本人胃癌死亡率比美国高6～8倍。人体摄取的硝酸盐81.2％来自蔬菜。由于蔬菜极易富集硝酸盐，所以蔬菜的硝酸盐污染最为严重。世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）1973年规定，NO₃^—的允许日摄入量为3.6mg·kg^-1·d^-1，亚硝酸盐的允许日摄入量为0.13mg·kg^-1·d^-1，据此制定了蔬菜硝酸盐含量不得超过432mg·kg^1-F。欧洲共同体卫生组织提出饮用水中NO₃^—最大限量为50mg·L^-1；美国规定饮用水中NO₃^——N含量不得超过10mg·L^-1。我国蔬菜亚硝酸盐含量限量标准为4mg·kg^-1。我国地下水质量标准为NO₃^——N含量不得超过20 mg·L^-1，而饮用水一级标准NO₃^——N含量不得超过10 mg·L^-1。国内有人提出蔬菜硝酸盐含量不得超过700mg·kg^-1F。按照这一标准，中国大部分地区蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的污染已不容忽视。调查发现：北京市菠菜硝酸盐含量高达2358 mg·kg^-1，萝卜2177 mg·kg^-1，上海、广州等大城市部分蔬菜中硝酸盐含量也明显超标；济南市市场上出售的蔬菜中大白菜和萝卜硝酸盐超标，其中雪里蕻硝酸盐含量最高（1686-1700mg／kg）；山东省临沂市根茎叶类蔬菜中亚硝酸盐含量超标近12倍；青岛市对25种蔬菜进行抽检，硝酸盐的检出率为100％，超标率高达84％。但是，不同种类蔬菜中的硝酸盐含量差别很大。一般叶菜和根菜类蔬菜的硝酸盐含白心品种块根产量、出干率和淀粉含量较高，但其块根中硝态氮含量较高、可溶性糖含量较低，这类品种适用于作为工业原料。桔红心品种块根产量和可溶性糖含量较高、硝态氮含量较低，但是淀粉和干物质含量较低、风味品质差，适于作色素用品种。黄心品种鲁薯8号不但淀粉含量高、出干率高，而且可溶性糖含量和产量也较高，风味品质好，是较理想的食用型品种。与等无机养分对照比较，施用新型有机—无机缓释肥料有利于甘薯早分枝、早结薯，单位面积结薯数增加，显著提高块根的产量；同时块根的出干率和淀粉含量增加，可溶性糖含量变化不大，降低块根中硝态氮的含量。前言一、发展食用型甘薯生产的意义我国甘薯的种植面积常年在600万公顷以上，占世界总种植面积的70％左右，居世界各国之首。甘薯作为主要粮食作物的年代已成为过去，我国甘薯品种选育及其生产和利用正逐渐向专用化方向发展，主要包括三个发展方向：第一，选育工业原料用（高淀粉型）品种，用于生产淀粉、酒精及其淀粉制品等；第二，选育饲用型（高淀粉、高饲料转化率型）品种，做为牲畜饲料；第三，选育食用型（高糖、高维生素型）品种，用于制做营养保健食品，包括鲜食、烤薯、果脯、膨化薯片、甘薯浆等。食用型甘薯块根中不但富含淀粉、糖、蛋白质、脂肪和矿物质等，而且含有丰富的胡萝卜素、维生素C和其它生理活性物质，被视为理想的减肥、益寿保健食品。随着人们生活水平的提高和营养保健意识的增强，食用型甘薯及其制品越来越受到消费者的青睐，发展食用型甘薯生产具有重要的现实意义。首先，食用型甘薯块根中含有丰富的胡萝卜素（尤其是β-胡萝卜素）。生产中推广的食用型品种，其块根肉色一般为黄色或桔黄色，如北京553、鲁薯8号、豫薯10号、农林37号等。蔺定运等（1989）指出：某些甘薯品种的块根中富含类胡萝卜素，块根的肉色与类胡萝卜素含量呈正相关，随着类胡萝卜素含量增加，薯肉色由白—乳白—黄—橙黄—橙红；类胡萝卜素的组成成分也影响薯肉色，β—胡萝卜素是甘薯块根的主要色素，当其含量达总量的60％以上、且类胡萝卜素总量也高时，块根薯肉色为橙红色；块根中类胡萝卜素含量，高者（百年薯）28.08mg／100gFW、且β—胡萝卜素占60％以上，低者（徐薯18）0.12 mg／100gFW。β—胡萝卜素具有良好的营养保健功能：它在人体内可转化为维生素A；β—胡萝卜素本身也具有生物活性，它在体内可消除自由基，抑制过氧化物的形成；β—胡萝卜素与癌症的发病率有关。其次，食用型甘薯块根中含有脱氢表雄酮、粘液蛋白等活性物质。美国费城一所大学的生物学家瑟、施瓦茨教授，从甘薯提取物中发现一种叫脱氢表雄酮（DHEA）