[發明專利]一種降低無土栽培蔬菜體內硝酸鹽含量的方法

無效

• 申請號: 201010164461.4
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101849497A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 劉文科;楊其長
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 李稚婷

技術領域

本發明涉及蔬菜無土栽培技術，特別涉及短期內降低無土栽培蔬菜體內硝酸鹽含量的方法。

背景技術

設施栽培是北方反季節蔬菜生產的重要途徑，對滿足冬春季城鄉居民蔬菜需求起著主導作用。我國設施蔬菜面積已達300萬公頃以上，居世界第一位。然而，設施土壤栽培連作障礙、資源環境負效應日益嚴重，蔬菜硝酸鹽、農藥超標較嚴重。蔬菜，尤其是葉菜是喜氮作物，吸氮量大，體內硝酸鹽易于在蔬菜體內累積，含量經常高達4000mg/kg以上。城鄉居民日平均攝入量常超過世界衛生組織(WHO)和聯合國糧農組織(FAO)的限定值。受覆蓋材料和圍護結構遮光效應的影響，設施內光照強度通常低于室外，蔬菜光合速率低，加劇了蔬菜硝酸鹽的累積程度，在連陰天和大氣透明度低的條件下尤為嚴重。

研究表明，過量攝入硝酸鹽容易導致高鐵血紅蛋白癥，或者與二級胺結合還能形成強致癌物亞硝胺，誘發人體消化系統的癌變。由于人體攝入硝酸鹽的80％以上來自蔬菜，蔬菜中超標的硝酸鹽含量對人類的飲食健康構成了嚴重的威脅。為此，世界各國制定了蔬菜硝酸鹽的限量標準，以保障蔬菜品質安全和人類健康。如何控制蔬菜中硝酸鹽含量，提高蔬菜硝酸鹽達標率是當前人們普遍關心的問題，這不僅關系到人們的飲食健康，也對國家蔬菜出口貿易具有直接影響。目前，土壤栽培因土壤內養分和水分較難控制，使得設施土壤栽培蔬菜的硝酸鹽含量控制至今缺乏有效的方法，品質提升困難。

蔬菜設施無土栽培已經成為國際上反季節蔬菜生產的重要方法，在荷蘭、日本、韓國等國已廣泛應用。該方法具有可周年生產，蔬菜生長速率高，產量大，設施環境和蔬菜根際環境易于管理的眾多優勢，是設施蔬菜工廠化栽培，特別是植物工廠蔬菜生產的優選栽培方法。與土壤栽培相似，無土栽培同樣面臨著蔬菜硝酸鹽累積超標的難題。況且，營養液中氮素水平和有效性較高更易導致硝酸鹽的奢侈吸收和累積超標。在過去30年里，科研人員一直基于無土栽培的優勢一營養液組成可調控性進行了研究探索，以求獲得有效降低蔬菜硝酸鹽含量的方法。總結而言，已報道的幾種降低硝酸鹽的營養液控制方法如下：(1)用有機氮如氨基酸和酰氨部分取代營養液中的硝態氮；(2)在營養液中加入滲調離子；(3)降低營養液中的硝酸鹽濃度；(4)根據光強大小調整營養液中硝態氮的供應水平。上述方法均是過程控制，操作復雜，效果不穩定，常導致常產量降低的負效應。1996年，Mozafar報道了一種降低無土栽培蔬菜硝酸鹽的方法(Plant?Foods?for?Human?Nutrition，1996，49，155-162)，即在采收前用無氮營養液取代栽培營養液(含15mM硝酸銨)。研究結果表明，幾天處理后可顯著降低菠菜硝酸鹽的含量并提高Vc含量。但是，該方法由于無氮供應，常造成產量下降。董曉英和李式軍開展了在采收前減少小白菜營養液中的氮量或在去除硝態氮的基礎上加入滲調離子以試圖降低小白菜的硝酸鹽積累的試驗(植物營養與肥料學報，2003，9(4)：447-451)。結果表明，在去除營養液中的硝態氮后，在營養液中加入Cl^-、SO₄^2-、蘋果酸根離子、山梨酸根離子、乙酸根離子是降低溶液培養小白菜硝酸鹽積累的有效措施，但處理后采收的時間不可推遲太久，只減少營養液中氮肥用量會使產量迅速下降，加入滲調離子可緩解因去除氮肥引起的小白菜產量的下降。上述方法只是將硝酸鹽從儲存庫(液泡)中替換出進入同化庫(細胞質)，不能從光合層面控制硝酸鹽的同化利用，很可能在實踐過程中因連陰天等弱光天氣造成處理效果欠佳，達不到預期減量目標。所以，上述方法只是從單一因子出發，處理效果不穩定且無法控制。硝酸鹽的去除取決于儲存庫減量、同化庫加速和同化酶活性的增加，各環節協同才能短期內減量蔬菜中的硝酸鹽到理想的水平，而不受天氣情況的左右。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種能夠在短期內降低無土栽培蔬菜體內硝酸鹽含量的方法，并保證蔬菜的產量和營養價值。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種降低無土栽培蔬菜體內硝酸鹽含量的方法，在蔬菜采收前的2-5天停止供應原栽培營養液，而供給滲調離子處理液，同時通過自然光照和人為補光使光照強度達到120μmol·m^-2·s^-1以上，并保證每天光照時間在6-20個小時。