沼液对西红柿亚硝酸盐含量的影响

2016-12-14唐才禄邹才巨辜润智王泽模

中国沼气 2016年4期

唐才禄, 邹才巨, 辜润智, 王泽模, 潘丽, 刘春

(1. 四川省泸州市龙马潭区农林局经济作物站, 四川泸州 646100； 2.四川省泸州市龙马潭区农林局种子管理站，四川泸州 646100; 3.四川省泸州市龙马潭区农林技术推广服务中心，四川泸州 646100)

沼液对西红柿亚硝酸盐含量的影响

唐才禄1, 邹才巨1, 辜润智3, 王泽模2, 潘丽3, 刘春3

文章通过试验证明施用沼液和叶面喷施沼液可以较大幅度地降低西红柿果实的硝酸盐含量。在叶面喷施沼液浓度的3个水平中，喷施清水西红柿果实硝酸盐含量最高，喷施50%浓度沼液次之，喷施100%浓度沼液硝酸盐含量最低。在施肥种类的3个水平中，施用化肥的西红柿果实硝酸盐含量最高，化肥—沼液混施的次之，施用沼液的西红柿果实硝酸盐含量最低，说明施用沼液对降低西红柿果实硝酸盐含量也有很好的效果。在施肥量的3水平中，施肥量一水平(零水平)的蕃茄果实硝酸盐含量最高，三水平次之，二水平硝酸盐含量最低，说明适量施肥蕃茄果实硝酸盐含量最低，过量施肥和施肥不足都会使蕃茄果实硝酸盐含量升高。

西红柿；沼液；亚硝酸盐

自1956年发现二甲苯亚硝胺是有强致癌性以来，已发现亚硝胺类化合物有120多种，其中确证致癌性的占75%。近些年来，环境卫生学上的许多调查表明某些地区人群消化道癌症的增多，与当地食物中的硝酸盐、亚硝酸盐的高浓度有关。人通过食物和水摄入亚硝胺的前体物硝酸盐及亚硝酸盐，在很适合合成亚硝胺条件的胃中形成这种致癌物质，当亚硝酸盐浓度很低时，这种有害反应过程进行得很缓慢，如浓度过高，则合成速度加快。因此，为了保护人类健康，应减少亚硝胺的前体物—硝酸盐及亚硝酸盐的摄入总量[1]。

1 化肥对蔬菜亚硝酸的影响

化肥污染主要是指偏施或过量施用化肥(特别是氮素化肥)而带来的硝酸盐污染[2-3]。硝酸盐污染是近些年来提出并引起重视的新问题。在自然界中，硝酸盐及亚硝酸盐这类氮化合物广泛分布于水、土、空气与植物等人类环境中。已有研究表明，人体摄取的硝酸盐81.2%来自蔬菜，可见，蔬菜是人体摄取硝酸盐的主要来源，它是一种天然易富集硝酸盐的植物食品。蔬菜植株中硝酸盐浓度与土壤中氮素、施用氮肥的数量及类型以及施用时期关系密切，偏施和滥用化肥(主要指氮肥)是造成蔬菜品质劣化、硝酸盐积累的最主要原因。不少试验证明，蔬菜中硝酸盐含量与化学氮肥使用量呈正比例，两者的相关性达极显著水平，尤其在成熟期施氮影响更明显。例如，蔬菜在过熟时，硝态氮有明显下降，而施氮量较大，硝态氮含量有所上升，愈晚施肥，硝态氮含量愈高。同时，有研究认为，偏施氮肥的，蔬菜硝态氮含量高于氮、磷、钾配合施用；偏施无机肥的，蔬菜硝态氮含量高于有机、无机配合施用的；缺钾会加剧硝态氮的累积，因钾能促进植物体内有机氮的代谢。

由于化学氮肥对蔬菜，尤其是叶菜类蔬菜具有明显的增产作用，以致过量施氮而获得高产的现象十分普遍。据调查统计，目前我国不少大中城市郊区蔬菜中硝酸盐积累普遍，主要原因是过量施用化学氮肥，土壤和植物养分失调所致。事实上，施用氮肥达到一定数量后，蔬菜产量并不再随施肥量的增加而提高，而蔬菜硝酸盐含量则随着氮肥用量的增加而迅速升高。可见，高氮用量对蔬菜产量与品质均是不利的。施氮的安全用量，有人建议蔬菜施用化学氮肥应≤300千克氮·公顷-1。高于此量，蔬菜硝酸盐含量易超标。但各地土壤肥力水平不同，因而，恰当的施氮量应根据土壤的含氮水平和栽培蔬菜的营养特性而定[4]。

该试验主要研究了沼液对西红柿硝酸盐含量的影响。

2 沼肥的营养特性

2.1 沼肥的营养特性

沼液含有氮、磷、钾等营养物质以及氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等，这些物质都是沼液被作为有机肥利用的基础[5-7]。例如：赤霉素可使种子提早发芽，某些核酸、单糖增强作物的抗旱能力，某些游离氨基酸能增强抗冻能力，某些抗生素能防治某些作物病虫害，多种氨基酸和微量元素添加到饲料中以弥补其不足，促进畜禽增产等。以猪粪为原料生产的沼渣沼液其肥分、氨基酸、金属离子，有机物含量见表1和表2。

表1 沼液营养组分含量表[5]

2.2 沼肥对土壤肥力及物理性状影响[8]

沼气发酵原料主要是农作物秸秆和人畜粪便，原料经沼气发酵后除碳素损失较大(50%)外，所含的其他作物营养约90%仍保留在沼肥中，沼渣中氮素较同质同量的堆沤肥增加40%～60%，磷素和钾素的回收率也高达80%～90%。沼液中的有机质含量比人粪尿、猪粪高，全氮、全磷、全钾的含量也都高于人粪尿和猪粪。沼气池封闭严密，发酵过程中产生较多的有机酸把分解释放的氨及时吸收固定，减少了氮素损失，有利于保肥。氨态氮的含量比农家一般堆沤肥增加一倍以上。

沼液含有水溶性的多种养分，是一种速效性肥料，沼渣含有较全面的养分和丰富的有机质，其中有一部分已被转化成腐殖酸类物质，是缓速兼备、具有改良土壤功效的优质有机肥料。沼肥能促进土壤微生物的活动，促进土壤中养分的转化和土壤团粒结构的形成，改善土壤的物理性质。施用沼肥不但对当季作物有良好的增产效果，连续施用还能培肥地力。据安徽省农村能源所资料，大量施用沼肥的田块，土壤疏松，色泽加深，保水保肥能力增强，土壤肥力显著提高。

3 材料与方法

试验以化肥、化肥—沼液混施(各占50%)、沼液三因素三水平L9(33)正交组合9个处理2次重复随机区组，即(化肥、化肥—沼液混施、沼液)、施肥量(0，常用量，常用量×120%)、叶面喷施沼液浓度(100%，50%，0)、测定西红柿果实中硝酸盐含量，研究三因素三水平组合对西红柿果实亚硝酸盐的影响以及最佳施肥技术方案。

3.1 材料

供试作物及品种：合作903西红柿。

供试土壤：泸州市龙马潭区双加镇中伙铺村稻菜轮作区土壤，土壤全氮0.066%，全磷0.682%，全钾为1.21%。

供试肥料：猪粪尿经厌氧发酵正常产气后的沼肥，干物质浓度约6%，全氮0.043%，全磷0.037%，全钾0.089%；化肥采用尿素、磷酸二氢钾、硫酸钾、过磷酸钙和硫酸铵；与沼肥发酵原料同质的猪粪尿。

3.2 试验方法

3.2.1 试验设计

试验采用L9(34)正交表安排试验。沼液为猪粪尿经厌氧发酵产气后的沼液，化肥采用尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾。试验选取3个因素，每个因素取3个水平。3个因素分别为：施肥种类(土施，下同)、施肥量(土施，下同)和叶面喷施沼液浓度。其中施肥种类的3个水平为化肥、化肥—沼液混施(各占50%)、沼液；施肥量的3个水平分别为零水平、实际生产中常用的施肥水平和在2水平基础上增加20%的施肥量；叶面喷施沼液浓度的3个水平分别是100%沼液(沼液原液)、50%沼液、清水。试验因素水平如表3：

表3 西红柿施沼液试验因素水平表

试验过程中，各水平间严格以等氮、等磷、等钾条件进行施肥。试验共设9个处理，2次重复，随机排列，试验数据采用方差分析法。试验方案如表4：

表4 L9(34)设计西红柿施用沼液3因素试验方案

3.2.2 栽培及管理

采用越冬育苗，于10月10日左右催芽播种，2月上旬定植(大棚、小拱棚、地膜3层覆盖)，起垄栽培，深沟、狭畦、短畦(沟畦宽1.3 m，沟深30 cm，畦长不大于30 m)，定植穴离沟沿15 cm，双行错窝，窝距30 cm，每667 m2栽植4000株左右，第一花序果实直径长到3 cm左右时追施一次肥，盛果期每10 d追肥一次。

4 分析方法

试验用L9(34)正交表安排试验，以等氮、等磷、等钾为前提条件，将沼液与普遍施用的化肥，化肥一沼液混施(各占50%)进行对比试验，辅以根外追施沼液，研究不同施肥量，施肥种类及叶面喷施沼液浓度的不同水平组合对蕃茄亚硝酸盐指标的影响，用方差分析法分析试验结果[9]。

硝酸盐用酚二磺酸比色法。

5 结果与分析

5.1 沼肥对西红柿果实硝酸盐含量的影响

沼肥对西红柿果实硝酸盐含量的影响见表5和表6。

表5 西红柿果实硝酸盐含量测定结果及分析表 (mg·kg-1)

SS总=Σx2-C = 269668-C =2731.11

SS误= SS总-SS处= 467

df总=nk-1=17,df处=k-1=8

df类=a-1=2,df量=b-1=2

df浓=c-1=2,df区=n-1=1

df误=df总-df区-df类-df量-df浓=17-1-2-2-2=10

式中：a，b，c分别为A因素(施肥种类)，B因素(施肥量)，C因素(叶面喷施沼液浓度)各水平出现的次数;n=2;k=9。

5.2 方差分析

根据以上分析可知，3个试验因素中，叶面喷施沼液浓度和施肥种类对西红柿果实硝酸盐含量有极显著影响，试验施肥量对西红柿果实硝酸盐含量有一定影响，但不显著。

表6 西红柿果实硝酸盐含量三因素试验方差分析表

注：查F值：F0.05(2，10)=4.10; F=0.01(2，10)=7.56；F0.05(8，10)=3.97; F=0.01(8，10)=5.06

5.3 各因素水平对西红柿果实硝酸盐含量的影响

表7和表8说明，叶面喷施沼液浓度对西红柿果实硝酸盐含量影响最大，以喷施100%沼液西红柿果实硝酸盐含量最低，为109.50 mg·kg-1；叶面喷施50%沼液，果实中硝酸盐含量平均为127.33mg·kg-1；而喷施清水硝酸盐含量最高，为128.50 mg·kg-1。100%浓度沼液喷施与50%沼液喷施、清水喷施之间差异达极显著水平，50%沼液喷施与清水喷施之间差异不显著。从而可得出，高浓度(不产生肥害的浓度)叶面喷施沼液有利于降低果实中硝酸盐含量，这是因为叶面喷施沼液对作物叶片中的硝酸还原酶有激活作用，可使作物体内硝酸盐含量下降[10]。

表7 各因素水平间比较LSRα的计算

表8 不同沼液浓度叶面喷施西红柿硝酸盐含量差异显著性

表9 不同施肥种类西红柿果实硝酸盐含量差异显著性

从表9可以看出，在施肥种类各水平中，施用化肥与施用沼液西红柿果实硝酸盐含量差异达极显著水平；施用化肥与施用化、沼混合肥西红柿果实硝酸盐含量差异达显著水平，施用沼液与施用化、沼混合肥西红柿果实硝酸盐含量差异不显著。施用沼液西红柿果实硝酸盐含量最低，为115.667 mg·kg-1；施用化肥—沼液混合肥次之，平均为119 mg·kg-1；施用化肥西红柿果实内硝酸盐含量最高，为130.667 mg·kg-1。说明施用沼液可以减少西红柿果实硝酸盐含量。

表10 不同施肥量西红柿果实内硝酸盐含量差异显著性

表10说明，在施肥量这个因素中各水平间西红柿果实硝酸盐含量差异不大。施肥量一水平西红柿果实硝酸盐含量稍高，为125.333 mg·kg-1；三水平次之，为121.167 mg·kg-1；二水平稍低，为118.833 mg·kg-1。

从表5的级差R看，叶面喷施沼液浓度的级差为114，施肥种类的级差为90，施肥量的级差为39。这说明，影响西红柿果实硝酸盐含量的主次因素依次为叶面喷施沼液浓度、施肥种类、施肥量。前述的方差分析也说明了这一点。即：

5.4 各水平组合的差异显著性测验及西红柿硝酸盐含量较低的施肥组合选择经试验和计算分析(见表11和表12)，选取使西红柿果实硝酸盐含量较低的施肥条件为：施用沼液，施肥量二水平，叶面喷施沼液浓度为100%。

表11 各水平组合硝酸盐含量比较LSRα的计算

6 沼液与西红柿品质

施用沼液和叶面喷施沼液可以较大幅度地降低西红柿果实的硝酸盐含量。在叶面喷施沼液浓度的3个水平中，喷施清水西红柿果实硝酸盐含量最高，喷施50%浓度沼液次之，喷施100%浓度沼液硝酸盐含量最低。说明叶面喷施沼液对降低西红柿果实硝酸盐含量有很好的效果，且浓度越高，效果越好。在施肥种类的3个水平中，施用化肥的西红柿果实硝酸盐含量最高，化肥—沼液混施的次之，施用沼液的西红柿果实硝酸盐含量最低，说明施用沼液对降低西红柿果实硝酸盐含量也有很好的效果。在施肥量的3水平中，施肥量一水平(零水平)的蕃茄果实硝酸盐含量最高，三水平次之，二水平硝酸盐含量最低，说明适量施肥蕃茄果实硝酸盐含量最低，过量施肥和施肥不足都会使蕃茄果实硝酸盐含量升高[10]。

表12 三因素试验西红柿硝酸盐含量显著性分析

7 小结

沼液是一种优质有机肥，其养分含量因投料量、加水量等不同有较大差别[11]。因此，在实际生产中，应因地制宜，根据实际情况决定沼液施用量和施肥方式。同时，不同的施肥条件对蕃茄果实品质的影响不同，为适应不同的品质要求，其施肥条件也应有相应的变化。但从总的分析可以看出，施用沼液或叶面喷施沼液对改善蕃茄果实的品质有较好的作用，特别是在降低蕃茄果实硝酸盐含量方面，效果更为明显，因此，在实际生产中可用沼液部分或全部替代化肥，既能改善蕃茄果实的品质，又能为无公害蔬菜生产提供有效的途径。

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2016-04-06