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蔬菜是人们日常生活中不可缺少的重要副食品,它为人们提供各种维生素、矿物质和纤维素,但蔬菜是一类天然易富集硝酸盐的作物。研究表明,人体摄入的硝酸盐约81.3%来自蔬菜。而现代医学证明,人体摄入的硝酸盐经微生物的作用极易还原成有毒的亚硝酸盐,亚硝酸盐可使血液的载氧能力下降,从而导致高铁血红蛋白低氧血症,严重者可致死;另一方面,亚硝酸盐在胃中强酸性条件下,和胃中的含氮化合物(仲胺、叔胺、酰胺及氨基酸)反应,形成强致癌物质——亚硝胺,从而诱发消化系统癌症的发生。当人体内亚硝酸盐浓度很低时,形成亚硝胺的反应过程就进行得很缓慢,反之,则合成速度加快。因此。为了保护人类健康,应控制蔬菜中硝酸盐含量,以减少硝酸盐的摄入总量。
在正常情况下,蔬菜中吸收的硝酸盐可以经过硝酸还原酶的作用还原成亚硝态氮,再转化成氨和氨基酸类物质,经一系列高分子化后,以构成蔬菜的躯体和维持生命。但蔬菜对硝酸盐的利用。受许多内外因的限制,在条件不适宜时,特别是在摄入过量时,硝酸盐不能被充分同化,致使大量硝酸盐累积于蔬菜体内,虽无害于蔬菜本身,却危害取食的人类。蔬菜中硝酸盐的含量不仅与蔬菜种类、品种、器官、年龄有关。还受土壤肥料、温度、光照、湿度等外界环境条件的影响。
1、科学合理施肥
许多研究表明,偏施和滥施氮肥是造成蔬菜中硝酸盐含量增加的主要原因,同时如土壤中的磷、钾素缺乏,会影响植物蛋白质合成及光合磷酸化等许多生理生化过程,从而也直接或间接地影响硝酸盐积累。
1.1 增施有机肥。适量施用化肥,氮、磷、钾比例要协调
增施有机肥料是一项降低蔬菜中硝酸盐积累,提高产品品质的有益农业措施。这一方面是由于生物降解有机质。养分释放缓慢,可更好地适应蔬菜对养分吸收的要求:另一方面是有机质促进了土壤反硝化过程,降低了土壤硝态氮的浓度。有机肥料与化学肥料相配合,既可有效控制和降低蔬菜中硝酸盐的含量,又不致于降低当季蔬菜产量,还可改良土壤。有机氮与无机氮之比不应低于1:1:氮、磷、钾三要素比例,100d(天)以内的短季节蔬菜为1:0.2:0.5。长季节蔬菜为1:0.5:0.6。
1.2 选择适宜的肥料种类及科学的施肥技术
1.2.1 肥料种类 氯化铵、硫酸铵虽因阴离子间的拮抗作用和取代效应,可明显降低蔬菜中硝酸盐含量,但单纯施用铵态氮肥,会强烈抑制蔬菜的生长,使产量大幅度降低。从产量和品质两方面考虑,应以铵态氮与硝态氮各半的硝酸铵为最佳肥料种类,或硝酸铵和氯化铵按3:7比例配合施用,效果也很显著。另外,长效氮肥(如包膜氮肥)由于供氮比较缓慢,不会造成土壤无机氮素的快速升高,可有效降低蔬菜中硝酸盐含量,应提倡施用。
1.2.2 施用方法 浅施或撒施氮肥会使氮素与空气直接接触,在好气微生物作用下,极易转化为硝态氮,所以氮肥应深施,以减少氮素挥发,延长供肥时间。一般铵态氮肥深施6cm,尿素深施10cm,然后覆土。早施氮肥有利于蔬菜早发快长,可减少硝酸盐累积。对生育期较短的蔬菜,采用施一次性基肥较后期追肥可有效降低硝酸盐含量。蔬菜应采用“攻头控尾”、“重基肥、轻追肥”的施氮技术,其技术模式为70%氮肥、有机肥、磷钾肥作基肥,30%氮素作追肥。另外,氮抑制剂可抑制土壤硝化细菌的活性,如氮吡啉、双氰铵等都是较好的氮抑制剂,目前国外已普遍应用,以达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的,一般抑制剂用量是氮肥用量的10%。
1.3 叶面喷施多元微肥
随着蔬菜产量的提高,氮、磷、钾化肥用量的增加以及有机肥用量减少,使土壤中被蔬菜吸收并携走的微量元素得不到补充,加剧了土壤养分间的不平衡。因此,在合理施用氮、磷、钾肥的基础上,科学施用微肥,不仅能增产,且能明显降低蔬菜体内硝酸盐含量。如叶面喷施0.02%~0.05%钼酸铵、0.2%~0.3%硫酸锰,可使植株体内硝酸盐含量降低。因为钼是硝酸还原酶的组成部分,锰是多种代谢酶的活化剂。另外,收获前1d用草酸、甘氨酸等喷洒,可明显降低蔬菜中硝酸盐含量。
1.4 严格执行无公害蔬菜生产肥料施用标准
氮肥的施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈显著或极显著正相关,这是因为过多施用氮肥,使蔬菜吸收的硝态氮不能及时被还原所致。因此适当控制菜地的氮肥施用量是必要的。一般短季节蔬菜全生育期最高无机氮素限量为每667m2施用10kg,长季节蔬菜施用限量为15kg。对于一次性收获的蔬菜特别是叶菜类,收期前20d内不得追施氮肥,对连续结果的蔬菜,追肥次数不超过4-5次。
蔬菜吸收的氮素无论是铵态还是硝态,都需要一个转化时间,待形成氨基酸和蛋白质后,植株体内硝酸盐含量自然降低了。因此在保证产品品质和运输质量的前提下,应适当延迟采收。一般蔬菜追肥8d后方可上市。
2、合理调节光照、温度及水分条件
对蔬菜硝酸盐含量影响最大的环境因素是光照、温度和水分,其中最主要的影响因素是光照。
2.1 光照
2.1.1 光照强度 在施等量氮肥条件下,降低光照强度,可使蔬菜体内硝酸盐积累增加。这是由于在低光照强度下,蔬菜体内的硝酸还原酶活性降低造成的。所以在蔬菜生产中,要想方设法增加光照强度。(1)合理稀植和间作套种。这样可避免作物间相互遮阴。但适当稀植并不是简单地降低单位面积上的株数,而是合理密植,一是密度要适宜,二是株行距配置要合理。(2)在棚室等设施蔬菜栽培中,要采取诸如更新棚膜,及时清除棚膜上的尘土等杂物,后墙挂反光幕,增设辅助光源等措施。
2.1.2 光照周期 在施氮量相同条件下,随着光照时间的增长,某些蔬菜如菜豆荚、甜菜叶的硝酸盐含量趋于下降。所以蔬菜要在1d中较晚的时间采收,设施蔬菜要增设辅助光源,以延长光照时间。
2.2 温度
在一定的温度范围内,温度越高,蔬菜体内硝酸盐含量越高。这是因为随着温度升高,蔬菜对硝酸盐的同化量和吸收量虽都有所增加,但提高温度对硝酸盐吸收的作用远远大于对硝酸盐同化的促进作用;同时,由于在高温条件下,加速了土壤的硝化作用及根的生长和组织的渗透性,蔬菜从土壤中吸收的硝态氮增加,导致蔬菜体内硝酸盐含量增加。所以在蔬菜生长适宜温度范围内,应采取低限温度,如设施蔬菜中加强通风、夏季覆盖遮阳网等措施都有利于降温。
2.3 水分
在干旱情况下。蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻,分解加快,从而使蔬菜体内硝酸还原酶的含量下降,活性降低,硝酸盐的积累显著增加,所以蔬菜在收获前几天灌水可使硝酸盐含量降低。因此。合理灌水是调控蔬菜硝酸盐含量的重要手段。3选择适宜的收获时期、时间和天气
一般蔬菜生长旺盛期的硝酸盐含量高于生长后期和成熟期。在1d中傍晚采收的蔬菜硝酸盐含量较低,并且晴天采收硝酸盐含量小于阴天同一时间采收的。所以收获蔬菜应在其生长后期或成熟后收获,采收时间一般应安排在晴天傍晚或午后。但高温会降低生菜的硝酸还原酶活性,所以生菜宜在气温较低的早晨收获。
4、重视采收后的蔬菜处理
叶菜类蔬菜的外叶硝酸盐含量往往偏高,所以在收获或上市时应适当摘除。另外,蔬菜采收后如温度偏高,可促使其体内硝酸盐向亚硝酸盐转变,使人食用后直接中毒。所以减少蔬菜体内亚硝酸盐至最低限度的措施是从采收、运输到上市尽可能维持在0℃或较低温度。
5、选择与培育硝酸盐含量低的蔬菜种类及品种
不同类型蔬菜对硝酸盐有着不同的亲合力及不同基因型植物间硝酸还原酶的活性存在差异,所以吸收、累积硝酸盐的能力也不同,一般是根菜类>薯芋类>绿叶菜类>白菜类>葱蒜类>豆类>瓜类>茄果类。同一类型蔬菜不同种类间硝酸盐含量差异很大,如绿叶菜类的菠菜,硝酸盐含量比其他叶菜高;同一种蔬菜的不同品种在同一栽培条件下,其硝酸盐含量也存在着较大差异,其变化范围是1.4~20.8倍。这就为通过育种或选种培育硝酸盐低富集品种成为可能。蔬菜部位不同,硝酸盐含量也不同,一般是根和茎部较高,叶其次,且叶柄高于叶片,外叶(下部叶)高于内叶(上部叶)。花和果实较低。所以在种植蔬菜时,应尽量选种可食部分硝酸盐含量低的种类。
6、蔬菜的食前处理
硝酸盐溶于水,所以蔬菜食用前要充分洗涤,如能烹调后再食用,硝酸盐含量可减少60%~70%。蔬菜要避免直接生食,富含硝酸盐的叶菜类蔬菜,应将烹调时间适当延长。另外,要少吃腌制的蔬菜。因腌制可使蔬菜中硝酸盐含量增加。
在正常情况下,蔬菜中吸收的硝酸盐可以经过硝酸还原酶的作用还原成亚硝态氮,再转化成氨和氨基酸类物质,经一系列高分子化后,以构成蔬菜的躯体和维持生命。但蔬菜对硝酸盐的利用。受许多内外因的限制,在条件不适宜时,特别是在摄入过量时,硝酸盐不能被充分同化,致使大量硝酸盐累积于蔬菜体内,虽无害于蔬菜本身,却危害取食的人类。蔬菜中硝酸盐的含量不仅与蔬菜种类、品种、器官、年龄有关。还受土壤肥料、温度、光照、湿度等外界环境条件的影响。
1、科学合理施肥
许多研究表明,偏施和滥施氮肥是造成蔬菜中硝酸盐含量增加的主要原因,同时如土壤中的磷、钾素缺乏,会影响植物蛋白质合成及光合磷酸化等许多生理生化过程,从而也直接或间接地影响硝酸盐积累。
1.1 增施有机肥。适量施用化肥,氮、磷、钾比例要协调
增施有机肥料是一项降低蔬菜中硝酸盐积累,提高产品品质的有益农业措施。这一方面是由于生物降解有机质。养分释放缓慢,可更好地适应蔬菜对养分吸收的要求:另一方面是有机质促进了土壤反硝化过程,降低了土壤硝态氮的浓度。有机肥料与化学肥料相配合,既可有效控制和降低蔬菜中硝酸盐的含量,又不致于降低当季蔬菜产量,还可改良土壤。有机氮与无机氮之比不应低于1:1:氮、磷、钾三要素比例,100d(天)以内的短季节蔬菜为1:0.2:0.5。长季节蔬菜为1:0.5:0.6。
1.2 选择适宜的肥料种类及科学的施肥技术
1.2.1 肥料种类 氯化铵、硫酸铵虽因阴离子间的拮抗作用和取代效应,可明显降低蔬菜中硝酸盐含量,但单纯施用铵态氮肥,会强烈抑制蔬菜的生长,使产量大幅度降低。从产量和品质两方面考虑,应以铵态氮与硝态氮各半的硝酸铵为最佳肥料种类,或硝酸铵和氯化铵按3:7比例配合施用,效果也很显著。另外,长效氮肥(如包膜氮肥)由于供氮比较缓慢,不会造成土壤无机氮素的快速升高,可有效降低蔬菜中硝酸盐含量,应提倡施用。
1.2.2 施用方法 浅施或撒施氮肥会使氮素与空气直接接触,在好气微生物作用下,极易转化为硝态氮,所以氮肥应深施,以减少氮素挥发,延长供肥时间。一般铵态氮肥深施6cm,尿素深施10cm,然后覆土。早施氮肥有利于蔬菜早发快长,可减少硝酸盐累积。对生育期较短的蔬菜,采用施一次性基肥较后期追肥可有效降低硝酸盐含量。蔬菜应采用“攻头控尾”、“重基肥、轻追肥”的施氮技术,其技术模式为70%氮肥、有机肥、磷钾肥作基肥,30%氮素作追肥。另外,氮抑制剂可抑制土壤硝化细菌的活性,如氮吡啉、双氰铵等都是较好的氮抑制剂,目前国外已普遍应用,以达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的,一般抑制剂用量是氮肥用量的10%。
1.3 叶面喷施多元微肥
随着蔬菜产量的提高,氮、磷、钾化肥用量的增加以及有机肥用量减少,使土壤中被蔬菜吸收并携走的微量元素得不到补充,加剧了土壤养分间的不平衡。因此,在合理施用氮、磷、钾肥的基础上,科学施用微肥,不仅能增产,且能明显降低蔬菜体内硝酸盐含量。如叶面喷施0.02%~0.05%钼酸铵、0.2%~0.3%硫酸锰,可使植株体内硝酸盐含量降低。因为钼是硝酸还原酶的组成部分,锰是多种代谢酶的活化剂。另外,收获前1d用草酸、甘氨酸等喷洒,可明显降低蔬菜中硝酸盐含量。
1.4 严格执行无公害蔬菜生产肥料施用标准
氮肥的施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈显著或极显著正相关,这是因为过多施用氮肥,使蔬菜吸收的硝态氮不能及时被还原所致。因此适当控制菜地的氮肥施用量是必要的。一般短季节蔬菜全生育期最高无机氮素限量为每667m2施用10kg,长季节蔬菜施用限量为15kg。对于一次性收获的蔬菜特别是叶菜类,收期前20d内不得追施氮肥,对连续结果的蔬菜,追肥次数不超过4-5次。
蔬菜吸收的氮素无论是铵态还是硝态,都需要一个转化时间,待形成氨基酸和蛋白质后,植株体内硝酸盐含量自然降低了。因此在保证产品品质和运输质量的前提下,应适当延迟采收。一般蔬菜追肥8d后方可上市。
2、合理调节光照、温度及水分条件
对蔬菜硝酸盐含量影响最大的环境因素是光照、温度和水分,其中最主要的影响因素是光照。
2.1 光照
2.1.1 光照强度 在施等量氮肥条件下,降低光照强度,可使蔬菜体内硝酸盐积累增加。这是由于在低光照强度下,蔬菜体内的硝酸还原酶活性降低造成的。所以在蔬菜生产中,要想方设法增加光照强度。(1)合理稀植和间作套种。这样可避免作物间相互遮阴。但适当稀植并不是简单地降低单位面积上的株数,而是合理密植,一是密度要适宜,二是株行距配置要合理。(2)在棚室等设施蔬菜栽培中,要采取诸如更新棚膜,及时清除棚膜上的尘土等杂物,后墙挂反光幕,增设辅助光源等措施。
2.1.2 光照周期 在施氮量相同条件下,随着光照时间的增长,某些蔬菜如菜豆荚、甜菜叶的硝酸盐含量趋于下降。所以蔬菜要在1d中较晚的时间采收,设施蔬菜要增设辅助光源,以延长光照时间。
2.2 温度
在一定的温度范围内,温度越高,蔬菜体内硝酸盐含量越高。这是因为随着温度升高,蔬菜对硝酸盐的同化量和吸收量虽都有所增加,但提高温度对硝酸盐吸收的作用远远大于对硝酸盐同化的促进作用;同时,由于在高温条件下,加速了土壤的硝化作用及根的生长和组织的渗透性,蔬菜从土壤中吸收的硝态氮增加,导致蔬菜体内硝酸盐含量增加。所以在蔬菜生长适宜温度范围内,应采取低限温度,如设施蔬菜中加强通风、夏季覆盖遮阳网等措施都有利于降温。
2.3 水分
在干旱情况下。蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻,分解加快,从而使蔬菜体内硝酸还原酶的含量下降,活性降低,硝酸盐的积累显著增加,所以蔬菜在收获前几天灌水可使硝酸盐含量降低。因此。合理灌水是调控蔬菜硝酸盐含量的重要手段。3选择适宜的收获时期、时间和天气
一般蔬菜生长旺盛期的硝酸盐含量高于生长后期和成熟期。在1d中傍晚采收的蔬菜硝酸盐含量较低,并且晴天采收硝酸盐含量小于阴天同一时间采收的。所以收获蔬菜应在其生长后期或成熟后收获,采收时间一般应安排在晴天傍晚或午后。但高温会降低生菜的硝酸还原酶活性,所以生菜宜在气温较低的早晨收获。
4、重视采收后的蔬菜处理
叶菜类蔬菜的外叶硝酸盐含量往往偏高,所以在收获或上市时应适当摘除。另外,蔬菜采收后如温度偏高,可促使其体内硝酸盐向亚硝酸盐转变,使人食用后直接中毒。所以减少蔬菜体内亚硝酸盐至最低限度的措施是从采收、运输到上市尽可能维持在0℃或较低温度。
5、选择与培育硝酸盐含量低的蔬菜种类及品种
不同类型蔬菜对硝酸盐有着不同的亲合力及不同基因型植物间硝酸还原酶的活性存在差异,所以吸收、累积硝酸盐的能力也不同,一般是根菜类>薯芋类>绿叶菜类>白菜类>葱蒜类>豆类>瓜类>茄果类。同一类型蔬菜不同种类间硝酸盐含量差异很大,如绿叶菜类的菠菜,硝酸盐含量比其他叶菜高;同一种蔬菜的不同品种在同一栽培条件下,其硝酸盐含量也存在着较大差异,其变化范围是1.4~20.8倍。这就为通过育种或选种培育硝酸盐低富集品种成为可能。蔬菜部位不同,硝酸盐含量也不同,一般是根和茎部较高,叶其次,且叶柄高于叶片,外叶(下部叶)高于内叶(上部叶)。花和果实较低。所以在种植蔬菜时,应尽量选种可食部分硝酸盐含量低的种类。
6、蔬菜的食前处理
硝酸盐溶于水,所以蔬菜食用前要充分洗涤,如能烹调后再食用,硝酸盐含量可减少60%~70%。蔬菜要避免直接生食,富含硝酸盐的叶菜类蔬菜,应将烹调时间适当延长。另外,要少吃腌制的蔬菜。因腌制可使蔬菜中硝酸盐含量增加。