玉米秸秆对反硝化菌株降低蔬菜硝酸盐含量的影响

缪凯

（四川达州市经济作物技术推广站，635000）

蔬菜是人们日常生活不可缺少的重要物质，它一方面向人体提供必需的营养物质，另一方面又含有硝酸盐等有害物质。研究表明，摄入硝酸盐含量较高的蔬菜会增加人体患肠胃癌、高特血红蛋白症等疾病的几率[1]。近年来，许多农民盲目追求高产而增施氮肥，再加上我国蔬菜产业化水平较低，采后处理和贮运条件相对落后，加剧了蔬菜内硝酸盐的积累[2]，尤其是叶菜类[3]。因此，开展蔬菜生产中硝酸盐控制技术的研究显得十分必要。

从实际情况看，降低土壤中过量的硝酸盐是控制蔬菜硝酸盐含量的根本途径[4]。利用微生物进行生物反硝化作用，去除土壤中过量的硝酸盐是一种低成本途径，但是目前鲜见报道[5]。为寻求廉价而有效的土壤硝酸盐修复途径，本文采用已筛选出的高效反硝化菌株，利用废弃的农作物秸秆作为碳源，进行土壤硝酸盐修复，从而降低蔬菜中的硝酸盐含量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

菌株：沧州旺发生物技术研究所有限公司提供的反硝化菌株；固体碳源：玉米秸秆；蔬菜样品：甘蓝、小白菜（达州地区常规种植品种）；项目实施地：通川区蒲家镇朱仙村（甘蓝）、达川区双庙乡新利村（小白菜）。供试土壤理化性状见表1。

1.2 试验方法

采用田间小区试验，分别将2个试验区域地随机分成6个小区，每个小区面积为100 m2，作6个处理：①对照（CK），既不加反硝化菌株，又不加玉米秸秆；②B1，只加反硝化菌株 0.5 kg；③B2，加入反硝化菌株0.5 kg与玉米秸秆5 kg；④B3，加入反硝化菌株0.5 kg与玉米秸秆7.5 kg；⑤B4，加入反硝化菌株0.5 kg与玉米秸秆10 kg；⑥B5，加入反硝化菌株0.5 kg与玉米秸秆12.5 kg。将玉米秸秆切碎与反硝化细菌（粉剂）混匀后一次性施入。反硝化菌株利用秸秆作为碳源，对土壤中硝酸盐进行原位修复，将玉米秸秆按照不同的用量添加到土壤中，分别接种相同的反硝化菌株。

甘蓝为2013年10月15日、小白菜2014年4月30日移栽。田间按照各作物高产高效栽培技术要求进行种植管理。甘蓝为2013年12月13日、小白菜2014年7月7日采样。每小区随机选取长势一致的植株样品5株，送四川省农畜产品质量监督检验站检测蔬菜硝酸盐含量，蔬菜硝酸盐含量分级评价标准[6]见表2。 计算污染指数（Pi）[7]，Pi=Ci/S，Pi为蔬菜硝酸盐污染指数，Ci为蔬菜硝酸盐含量实测值，S为蔬菜硝酸盐含量的限制标准。Pi＜1为安全，1＜Pi≤2为轻污染，2＜Pi≤4 为中污染，4＜Pi≤6 为重污染，Pi＞6为严重污染。

表1 供试土壤的基本理化性状

表2 蔬菜硝酸盐（NO3--N）分级评价标准[6]

2 结果与分析

2.1 不同秸秆用量对蔬菜硝酸盐含量的影响

从表3、4可知，土壤中玉米秸秆的添加量不同，反硝化菌株的反硝化活性差异较大。当土壤中不添加秸秆时，蔬菜中硝酸盐含量也略有下降，因为土壤本身含有少量的碳源。在一定范围内，随着玉米秸秆量的逐渐增加，菌株在反硝化过程中对硝酸盐的去除率呈上升趋势，但秸秆添加量不是越多越好。试验结果表明，每100 m2试验田中添加反硝化菌株0.5 kg，玉米秸秆10 kg，蔬菜中硝酸盐含量降低幅度最大，甘蓝降低54.4%、小白菜降低61.2%。

2.2 蔬菜硝酸盐污染现状评价

参考姚春霞等[6]对蔬菜硝酸盐分级评价标准，由表3、4可知，未处理前，甘蓝中硝酸盐含量超过了三级标准，加入反硝化菌株后，达到二级标准；小白菜处理前后均超过了三级标准。参考陈书玉[7]对蔬菜硝酸盐污染指数评价标准，甘蓝处理前为中污染，当玉米秸秆用量为 7.5、10、12.5 kg时，甘蓝为轻污染。小白菜处理前污染指数高达18.6，处理后明显下降，但污染程度仍是严重污染。

表3 不同处理对甘蓝硝酸盐含量的影响

表4 不同处理对小白菜硝酸盐含量的影响

3 讨论与结论

大量试验证明，蔬菜中硝酸盐的积累除了受光照[8]、温度[9]等外界因素影响外，还取决于蔬菜的品种[10]、施肥量[11]以及采收时间[12]等因素。本试验结果表明，土壤中施用微生物与秸秆后明显降低了甘蓝和白菜内硝酸盐含量，其中白菜处理后达到熟食的要求。但反硝化菌株对不同蔬菜的效果不同，下一步应该多挑选几种蔬菜，并且测定土壤中硝酸盐含量以及土壤肥力，以期为土壤硝酸盐污染修复提供参考。

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