玉米秸稈對反硝化菌株降低蔬菜硝酸鹽含量的影響

繆凱

（四川達州市經濟作物技術推廣站，635000）

蔬菜是人們日常生活不可缺少的重要物質，它一方面向人體提供必需的營養物質，另一方面又含有硝酸鹽等有害物質。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，許多農民盲目追求高產而增施氮肥，再加上我國蔬菜產業化水平較低，采后處理和貯運條件相對落后，加劇了蔬菜內硝酸鹽的積累[2]，尤其是葉菜類[3]。因此，開展蔬菜生產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。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菌株：滄州旺發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（達州地區常規種植品種）；項目實施地：通川區蒲家鎮朱仙村（甘藍）、達川區雙廟鄉新利村（小白菜）。供試土壤理化性狀見表1。

1.2 試驗方法

采用田間小區試驗，分別將2個試驗區域地隨機分成6個小區，每個小區面積為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。每小區隨機選取長勢一致的植株樣品5株，送四川省農畜產品質量監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（Pi）[7]，Pi=Ci/S，Pi為蔬菜硝酸鹽污染指數，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]

2 結果與分析

2.1 不同秸稈用量對蔬菜硝酸鹽含量的影響

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，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%。

2.2 蔬菜硝酸鹽污染現狀評價

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

3 討論與結論

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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