叶类蔬菜的硝态氮累积及成因研究
蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留
Ａｈｈｏｕｇｈ １０ｗｅｒ
１ｈａｌｌ Ｉ．ｅｖ。ｌ ３（Ｎ０３ Ｎ＜３２５ ｍｇ＋ｋｇ １）ｍ【刚ｅ ｂ【ａｄ惴 Ｆｕｒｔｈ…ｎｖｃｓｔｌｇａｔ啪ｓｈｏｗｅｄ ｔｂａｔ ｖｅｇｅｔａｂＩｅ ｓ０Ｉｌｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ
ｎｌＩｒＭ㈣ｃａｃｈ【ａｖｅｒ ｆ㈣０ １１ｌ（）ｎ
ｃｍ ｔｏ ２００ ｃｍ ｔｈａｎ ｄｌｄ ｃｃｒｅａｌ ｃｒ－叩ｓｏＥＩ Ｔｈｅ ｔｏｔａ【ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｒ舒Ｉｄｕａｌ ｎｉｔｒａｔｅ Ｎ ｗａ５
叶菜类、根菜类、瓜类、茄果类、豆类、花菜类、葱 在不同季节采样测定的结果（表１）表明，累积
蒜类、芽菜类、薯芋类、水生类和食用菌类等１ｌ 硝态氮的数量因蔬菜种类和品种不同而有极大
类，４８种蔬菜每次采样时，各种蔬菜在１个市 差异．从各类蔬菜不同品种硝态氮含量的平均
场选取２～３个样品，分别装人塑料袋、标记密 值来看，叶菜类的硝态氮含量较高。平均为
重：未被作物吸收而残留在土壤中的氨素是水 体和大气氮污染的重要来源．据估计，每年随径 流或降水流人河、湖中的氮素约有６０％来自施 人农田的化肥…Ｊ．京、津、唐地区６９个观测点的 地下水，半数以上硝态氮含量超标，高者达
等对我国３４种蔬菜进行了检测，发现１０种蔬６７·７ｍｇ。ｋｇ一１…；黄土高原中南部的渭北旱塬
１．２菜地上壤样品的采集和测定
３２６．３ｍｇ·ｋｇ；５种瓜菜中，西葫芦的含量为
分别自南庄村、杨陵、西北农林科技大学蔬 ５４３．１ｍｇ·ｋｇ，而黄瓜为５２．Ｏｍｇ‘ｋｇ’；５种葱 菜试验站，选取５年大棚、２年大棚和常年露地 蒜类蔬菜中，蒜苔的硝态氮含量为５８８．５ｍｇ·
３种菜田，并以距菜地２００ｍ的一般农田为对 ｋｇ，洋葱却仅为５．９ｍｇ·ｋｇ～同一种蔬菜的 照，研究不同种植年限和栽培方式菜田上壤的 硝态氮含量因采样季节不同也有明显差异．春
上海市蔬菜地土壤硝态氮状况研究
生态环境 2005, 14(2): 220-223 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金重点项目（40131020；40173030）；上海市基础研究重点项目（02DJ14029）；教育部优秀青年教师资助计划（41198054）；上海市郊农田化肥氮磷流失过程的定量研究项目作者简介：姚春霞（1976－），女，博士研究生，主要研究方向为城镇水土环境污染。
收稿日期：2004-10-25上海市蔬菜地土壤硝态氮状况研究姚春霞1，陈振楼1，陆利民2，张菊1，许世远11. 华东师范大学地理信息科学系教育部重点实验室，上海 200062；2. 上海市浦东新区农业技术推广中心，上海 201201摘要：以上海市郊不同管理方式下菜地表层土壤采样测定土壤硝态氮含量为基础，并以水稻土等土壤作为对照，以期了解上海蔬菜地土壤硝态氮的现状，为菜地的合理施肥提出科学依据。
结果表明，由于管理方式不同，土壤的硝态氮的NO 3--N 质量分数差异明显。
大棚蔬菜地土壤中NO 3--N 明显高于其它其他用地管理方式下的土壤，依次为：w (大棚蔬菜地)＞w (露天蔬菜地)＞w (传统自留地)，而且土壤硝态氮的积累是全剖面性的，而非仅在表层，如在80~100cm 土层，大棚土壤硝态氮也为农田的好几倍。
而且，大棚蔬菜地土壤盐渍化明显，主要特点之一是硝态氮积累，盐分高的土壤一般硝态氮也高。
此外，长期大量的N 肥投入引起了土壤酸化。
土壤pH 与土壤NO 3--N 质量分数呈线性负相关，经统计检验相关性达极显著水平。
关键词：菜地土壤；硝态氮；盐渍化；pH中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2005）02-0220-04正确的土壤氮素管理对维持作物产量和环境质量至关重要。
与其它农作物相比蔬菜有需肥量大的特性，相当一部分菜农为了追求高产,在菜地施用的N 肥远远超过蔬菜生长的需求量。
蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留_王朝辉
蔬菜的硝态氮累积及菜地土壤的硝态氮残留王朝辉,宗志强,李生秀,陈宝明(西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100,E -mail:zhao -huiw @)摘要:在不同季节对11类、48种蔬菜的测定表明,硝态氮含量高于325mg #kg -1,达到4级污染水平的有20种,占调查总数的4117%,包括全部叶菜类、部分瓜类、根菜类和葱蒜类蔬菜.其中硝态氮含量高于700mg #kg -1,超过4级污染水平的有5种,均为叶菜类蔬菜.叶菜硝态氮累积虽为严重,但其中部分蔬菜叶片的硝态氮含量却低于3级污染水平.对不同类型菜地和农田土壤的测定发现,菜地0~200cm 各土层的硝态氮残留量均高于农田土壤,常年露天菜地200cm 土层的硝态氮残留总量为135818kg #hm -2,2年大棚菜田为141118kg #hm -2,5年大棚则达152019kg #hm -2,而一般农田仅为24514kg #hm -2.菜地土壤的硝态氮残留严重威胁菜区地下水环境.关键词:蔬菜;土壤;硝态氮累积;硝态氮残留中图分类号:S15813 文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2002)03-05-0079基金项目:国家重点基础研究专项经费资助项目(G1999011707);国家自然科学基金项目(49890330,39970429,30070429)作者简介:王朝辉(1968~),男,河北元氏人,博士,副教授,从事旱地土壤和作物系统氮素动态及其生态环境效应方面的研究.收稿日期:2001-04-13;修订日期:2001-07-27Nitrate Accumulation in Vegetables and Its Residual in Vegetable FieldsWang Zhaohui,Zong Zhiqiang,Li Shengx iu,Chen Baom ing (Colleg e of Resources and Env ironmental Sc-i ences ,Nort hw estern Science and T echnology U niversity of A griculture and Forestry ,Yang ling,Shaanx i 712100,China,E -mail:zhaohuiw @public.x )Abstract:Deter minations o f 11kinds,48varieties o f vegetables w ere car ried out at different seaso ns.T he results show edt hat nitr ate -N concentrations in 20veg etables reached Pollution L evel 4(N O -3-N>325mg #kg-1),w hich accounted for 4117%of the total number of the sampled veg etables and included all of the leafy ,and most of the melon,root,onionand garlic v eg etables.Among them,5leafy vegetables even ex ceeded L evel 4(N O -3-N >700mg #kg-1).A lthough leafy vegetables w er e usually apt to heavily accumulate nitrate,most of them w er e w ith nitrate -N concentrations lowert han Level 3(NO -3-N <325mg #kg -1)in leav e blades.Fur ther investig ation show ed that vegetable soils accumulated mor e nitrates in each lay er fro m 0cm to 200cm t han did cer eal crop soil.T he total amount of residual nitrate -N was135818kg #hm -2in the 200cm soil profile of usual v egetable fields,and 141118kg #hm -2and 152019kg #hm -2in the 2-yaers and the 5-years long plastic greenhouse fields r espectiv ely,how ever that in t he cereal crop fields was only 24514kg#hm -2.N itrate residual in vegetable soils for med ser ious threats to underground water in vegetable grow ing ar eas.Keywords:v eg etable;soil;nitrate accumulation;nitrate residual人类摄入的硝态氮有72%~94%来自蔬菜[1],蔬菜硝态氮累积对人类健康的危害已引起世界各国的重视[2,3]:荷兰规定莴笋的硝态氮含量不能超过1017mg #kg -1;德国规定菠菜不能超过791mg #kg -1[4].1997年欧共体对叶类蔬菜规定了更为严格的标准[5].1982年沈明珠等对我国34种蔬菜进行了检测,发现10种蔬菜硝态氮含量超过325mg #kg -1,达4级污染水平[6].近年来,为了提高蔬菜产量,满足市场不断增长的需求,菜农大量施用化学肥料,特别是氮肥,一些地方施氮量高达3300kg #hm -2[7],超过作物需求量的数倍.伴随着过量施用氮肥,环境污染也日益严重:未被作物吸收而残留在土壤中的氮素是水体和大气氮污染的重要来源.据估计,每年随径流或降水流入河、湖中的氮素约有60%来自施入农田的化肥[8].京、津、唐地区69个观测点的地下水,半数以上硝态氮含量超标,高者达6717m g #kg-1[9];黄土高原中南部的渭北旱塬第23卷第3期2002年5月环 境 科 学ENVIRONM ENTAL SCIENCEV ol.23,N o.3M ay,2002和关中灌区,近30%的地下水硝态氮超标[10].目前,我国蔬菜播种面积达1100万hm2,占全国农作物总面积的1/10[11].蔬菜生产中氮肥用量大,灌水数量和频率又高,菜地土壤的硝态氮残留一直受到人们关注.本文根据对多种蔬菜和不同类型菜地土壤的测定,讨论当前蔬菜生产中氮素污染的严重性.1材料及方法111蔬菜样品的采集和测定选取西北农林科技大学蔬菜市场、杨陵区康乐路蔬菜批发市场、西安市胡家庙蔬菜批发市场、炭市街农副产品批发市场等4个较大的蔬菜市场,分别于2000-04~2000-06(春季)、2000-11~2000-12(冬季),采集人们普遍食用的叶菜类、根菜类、瓜类、茄果类、豆类、花菜类、葱蒜类、芽菜类、薯芋类、水生类和食用菌类等11类,48种蔬菜.每次采样时,各种蔬菜在1个市场选取2~3个样品,分别装入塑料袋、标记密封,放入致冷箱.带回实验室,用自来水冲去根系表面粘附的泥土,并迅速用无氮吸水纸吸干,地上部分不冲洗.根据分析目的把蔬菜按器官、部位分开,迅速称重.然后将样品分别切碎混匀,装入塑料袋,标记密封,放于冰箱,在0e~ 4e保存.硝态氮在采样后当日或次日浸取.采用研磨浸提法[12],制成待测液.待测液中的硝态氮用连续流动分析仪测定.112菜地土壤样品的采集和测定分别自南庄村、杨陵、西北农林科技大学蔬菜试验站,选取5年大棚、2年大棚和常年露地3种菜田,并以距菜地200m的一般农田为对照,研究不同种植年限和栽培方式菜田土壤的硝态氮残留.3种不同类型的菜田在建棚或露天种植蔬菜前亦为小麦-玉米轮作的一般农田.土壤采样时间为2000-03-20~2000-04-10.此时,5年大棚菜地内生长着黄瓜、番茄和芹菜等;2年大棚内生长着菠菜、小白菜和芹菜;露地菜田经过冬季休闲、即将整地移栽甘蓝、辣椒和茄子;对照农田正值冬小麦生长季节.采样时,各种类型的菜田和农田分别选取4~5个不同的田块,根据其面积大小,每块地采3~5个样点.每个样点按20cm深度为一层取样,直至200cm.同一田块各样点同一土层的土壤分别混匀作为分析样品,每一分析样品约1000g左右鲜土.取好的土壤样品分别装入塑料袋、标记密封,放入致冷箱,带回实验室后,迅速过2mm 筛,取1/2放入冰箱,在0e~4e保存,用于测定土壤的硝态氮.土壤的硝态氮用1mol/L的KCl浸取[13],连续流动分析仪测定.2结果与分析211蔬菜可食部分的硝态氮累积硝态氮是蔬菜吸收的主要氮素形态,在氮素用量合适时,吸入的硝态氮会很快被还原转化.但在过量施用氮肥情况下,蔬菜吸收的硝态氮不能及时还原,便累积在体内.对48种蔬菜在不同季节采样测定的结果(表1)表明,累积硝态氮的数量因蔬菜种类和品种不同而有极大差异.从各类蔬菜不同品种硝态氮含量的平均值来看,叶菜类的硝态氮含量较高,平均为57614mg#kg-1;其次是根菜类、瓜类、葱蒜类和薯芋类蔬菜,平均值介于16513~27610mg# kg-1;茄果类、豆类、芽菜类、花菜类、水生类和食用菌类蔬菜的硝态氮含量较低,介于1915~ 10817mg#kg-1之间.同一类蔬菜中不同品种的硝态氮含量也存在显著差异.检测的15种叶菜中,芹菜的含量最高,达108917mg#kg-1,甘蓝含量最低,仅32613mg#kg-1;5种瓜菜中,西葫芦的含量为54311mg#kg-1,而黄瓜为5210mg#kg-1;5种葱蒜类蔬菜中,蒜苔的硝态氮含量为58815mg# kg-1,洋葱却仅为519mg#kg-1.同一种蔬菜的硝态氮含量因采样季节不同也有明显差异.春季的菠菜为112210mg#kg-1,而冬季的仅为29216mg#kg-1,相差数倍之多.芹菜、芫荽、茼蒿、西葫芦、蒜苔等多种蔬菜也有类似情况.其原因除蔬菜品种、肥水管理、光温等环境气候因素外[14],还与蔬菜从采收到销售之间的贮存期长短有关,贮存期延长,硝态氮因有充分的还原时间而含量降低,但这又有使蔬菜累积亚硝态氮的危险[15].根据蔬菜的食用卫生标准[6],调查的48种表148种蔬菜可食部分(鲜重)的硝态氮含量/mg#kg-1 Table1Nitrate-N contents in the edible parts of48vegetables 蔬菜采样时间类别名称春季冬季平均叶菜类芹菜14481073114108917小白菜927167851285614芫荽1254153431079818小茴香658177991072818菠菜1122102921670713空心菜5841458414大青菜5261952619生菜544174921051813油白菜458115241149111黄心菜4741847418茼蒿179147191144912莴笋433124201542619莴笋苗3361533615大白菜3301633016甘蓝344183071932613根菜类白萝卜597145001854911心里红2361423614白山药1861818618胡萝卜144101191513118瓜类西葫芦898191871354311佛手瓜1831418314苦瓜1001610016冬瓜91159115黄瓜241479175210葱蒜类蒜苔113113451858815蒜苗694112611347717韭菜571121061633819大蒜241824172417大葱42196152417韭黄1019819919洋葱516613519薯芋类生姜441181641330310土豆241430192716茄果类茄子246181221918418蕃茄1615139167810甜椒3911109197415尖辣椒301626142815豆类四季豆29012981819415芸豆1011610116肉豆73137313豇豆54145414豆角王351042103815花菜类菜花15213861411914绿菜花8912106189810芽菜类豆芽菜241575124918豆芽5810153615水生类莲藕281210181915蔬菜中,达到4级污染水平(硝态氮含量> 325mg#kg-1),既不宜生食、盐渍,也不宜熟食的蔬菜有20种,占被调查蔬菜总数的4117%,包括全部的叶菜类、部分根菜类和葱蒜类;其中有5种叶菜还超过4级污染水平(硝态氮含量>700mg#kg-1).硝态氮含量低于98mg#kg-1的优质蔬菜仅18种,占被调查蔬菜总数的3715%.可见,蔬菜的硝态氮累积比20世纪80年代初更加严重[6];叶菜类、根菜类和葱蒜类蔬菜的硝态氮累积更为突出.这些情况提示,硝态氮在蔬菜中的累积已对人类健康构成严重威胁.212叶菜类蔬菜不同部位的硝态氮累积和其它蔬菜相比,叶菜类蔬菜的硝态氮累积更为严重,但并非其可食部分各器官部位的硝态氮含量都一样高.10种叶菜不同器官硝态氮的测定(表2)表明,叶片的硝态氮含量均显表2叶菜不同部分的硝态氮含量(NO-3-N,鲜重)/mg#kg-1 Table2Nitrate-N contents in the di fferentparts of leafy vegetables蔬菜叶柄和茎秆1)叶片范围平均范围平均小白菜93511~1005179701441013~4651643810茼蒿86513~961159121544810~7381360212芹菜42412~1092117841927614~10371757619黄心菜60212~88315742198512~1751913015油白菜65013~755137021811818~1851815213大青菜35713~99717677155810~2011512917生菜59318~743126681537818~3941638617菠菜33011~65013501189413~1261711114大白菜25715~63812414121216~166119016甘蓝12219~847124071510313~20311130141)茼蒿和芹菜的测定值包括茎秆部分,其它蔬菜仅为叶柄.著低于叶柄和茎杆.如硝态氮累积量较高的小白菜叶柄含量为97014mg#kg-1,而叶片的含量仅为43810mg#kg-1,比叶柄低5419%;黄心菜叶柄的硝态氮含量为74219mg#kg-1,而叶片的含量只有13015mg#kg-1,比前者低8214%.虽然10种叶菜叶柄或茎秆的硝态氮含量均达到4级污染水平,但黄心菜、油白菜、大青菜、菠菜、大白菜和甘蓝的叶片硝态氮含量均不到3级污染水平(硝态氮含量<325mg #kg -1),既可盐渍,也可熟食.看来,即使在叶菜硝态氮污染较为严重的情况下,叶片仍是比较安全的食用部分.213 菜地土壤的硝态氮残留200cm 土层硝态氮总残留量计算:先根据所测定的各土层硝态氮含量和土壤容重计算每一土层(20cm)的硝态氮残留量(R i ):R i =c @(D @H @A )@10-6R i :每一土层的硝态氮(NO -3-N )残留量,单位:kg #hm -2;c :该土层土壤硝态氮含量,单位:mg #kg -1;D :该土层土壤容重,单位:kg #m -3;H :每一土层的厚度:012m;A :每公顷土地的面积:100m @100m;再由0~2m 深土壤中各土层的硝态氮残留量之和,求出200cm 土层硝态氮总残留量.不同类型菜地和农田0~200cm 土层硝态氮的测定(图1)表明,随土层深度增加,土壤硝态氮残留量降低,但下降速度因土层深度而异,在0~60cm 的土层中,硝态氮残留量迅速降低,在60~200cm 的土层中降低速度较慢,呈逐渐下降趋势,且不同类型菜地各土层的硝态氮残留量均高于农田.一般农田不同土层的硝态氮残留量介于11312~112kg #hm -2,而5年大棚菜田的硝态氮残留量介于50914~6116kg #hm -2,2年大棚菜地介于33219~5314kg #hm -2,常年露天菜地介于46716~5610kg #hm -2.从200cm 土层的硝态氮残留总量(各土层残留量之和)来看,常年露天菜地为135818kg #hm -2,2年大棚菜田为141118kg #hm -2,5年大棚为152019kg #hm -2,一般农田的残留总量仅为24514kg #hm -2.可见,菜田土壤的硝态氮残留量显著地高于一般农田,大棚菜地更为突出.如调查的两处大棚,种菜史虽然仅有2年和5年,硝态氮残留总量已分别比农田高出418和512倍;露天菜地也比农田土壤高出415倍.一般作物,如小麦、玉米的根系在土壤中的分布可达200cm 以上,而叶菜类、根菜类、葱蒜类、茄果类、瓜类和豆类等蔬菜的根系分布较浅,主要集中在表层0~40cm 的土层中[16],在菜地土壤中淋洗到40cm 以下的硝态氮就难以再被作物吸收;而且硝态氮又不易被土壤胶体吸附[17].因此会不断在雨水和灌溉水的淋洗作用下向土壤深层迁移,污染菜区地下水环境.调查的常年露地、2年和5年大棚菜田中,180~200cm 土层的硝态氮残留量分别为5610kg #hm -2,8913kg #hm -2和6713kg #hm -2以上,远高于一般农田土壤(213kg #hm -2).可见,菜区土壤的硝态氮淋洗现象非常严重.图1 不同类型菜地和农田土壤的硝态氮残留Fig.1 Nitrate -N residual in different vegetablesoils and cereal crop soil3 结论不同季节测定了48种蔬菜硝态氮的含量.结果表明,不同种类蔬菜可食部分的硝态氮累积存在明显差异.叶菜类蔬菜的硝态氮含量较高,平均为57614mg #kg -1;其次是根菜类、瓜类、葱蒜类和薯芋类蔬菜,平均值介于16513mg #kg -1~27610mg #kg -1;而茄果类、豆类、芽菜类、花菜类、水生类和食用菌类蔬菜的含量较低,介于1915m g #kg -1~10817mg #kg -1.蔬菜的硝态氮含量因品种、采样季节不同也有明显差异.叶菜类蔬菜的硝态氮累积还因器官部位而异,10种叶菜中,叶片的硝态氮含量均显著低于叶柄和茎秆.调查的48种蔬菜中,20种蔬菜的硝态氮含量达到4级污染水平,占被调查蔬菜总数的4117%,包括全部的叶菜类、部分瓜菜类、根菜类和葱蒜类蔬菜.其中硝态氮含量高于700mg #kg -1,超过4级污染水平的有5种,均为叶菜类蔬菜.而硝态氮含量低的优质蔬菜仅18种,占所调查蔬菜的3715%.叶菜的硝态氮累积虽为严重,但其中黄心菜、油白菜、大青菜、菠菜、大白菜和甘蓝的叶片硝态氮含量均低于3级污染水平,既可盐渍,也可熟食.蔬菜生产中过量施用氮肥,频繁和过量灌水,不仅使硝态氮在蔬菜体内大量累积,还在菜地土壤中大量残留,使菜田土壤的硝态氮残留量明显高于一般农田.常年露天菜地200cm土层的硝态氮残留总量可达135818kg#hm-2,2年大棚菜田为141118kg#hm-2,5年大棚为152019kg#hm-2,而一般农田仅为24514kg# hm-2.蔬菜作物的根系分布较浅,残留在菜地土壤深层的硝态氮难以被重新吸收利用;加之硝态氮又不易被土壤胶体吸附,在雨水和灌溉水的淋洗作用下会不断向土壤深层迁移,污染菜区的地下水环境.参考文献:1Walker R.Nitrate,nitrite and N-nitroso compounds:A re-view of the occurrence in food and diet and the tox i cologi cal implications.Food Add.Cont.,1990,7:717~768.2Dich J,Jrvinen R,Knekt P et al.Dietary intakes of nitrate, nitri te and NDM A in the Finish M obile Cli nic Health Exam-i nation Survey.Food Add.Contam.,1996,13:541~552. 3Choi B C K.N-nitroso compounds and human cancer:a 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菠菜叶片中硝态氮还原与叶柄中硝态氮累积的关系
说明潜在硝态氮还原能力实际表达的程度越高，还 原的硝态氮就越多，植株的硝态氮累积就越少， 是影响硝态氮累积的一个重要因素。 ３ 叶柄中硝态氮含量与叶片中硝态氮代谢库的关系
在施氮０．６ ｇ ．ｋｇ－１（土）的情况下（表２），植株叶 柄的硝态氮含量依然是 Ｓ１ 最高，Ｓ２０ 次之，Ｓ１９ 最低，与前述结果（ 图 １ 、表 １ ） 均一致；而叶片 硝态氮含量在品种间仍无确定顺序。测定叶片细 胞中硝态氮贮存与代谢库的结果（表 ２）表明，两者 与叶柄的硝态氮含量间无确定的关系。虽然品种 Ｓ１ 和 Ｓ１９ 、Ｓ１９ 和 Ｓ２０ 之间，叶片代谢库硝态氮 含量高时，叶柄的硝态氮含量较低，但在品种 Ｓ１ 和 Ｓ ２ ０ 之间，这一趋势并不存在，且品种 Ｓ １ 和 Ｓ１９ 的硝态氮代谢库差异亦不明显。就叶片代谢 库与贮存库的硝态氮含量比值来看，第 ２ 次采样
小是植物氮素代谢能力高低的重要标志，颇受人 们关注。它与叶类蔬菜硝态氮累积的关系又是如 何呢？本文以硝态氮含量差异显著的３个菠菜品种 为试验材料，探讨了叶片中内源和外源硝酸还原 酶活性，以及硝态氮代谢库大小与叶柄硝态氮含 量的关系。
材料与方法
培养试验在本校农业试验站温室进行。土壤 采自大田耕层。土壤有机质含量为１４．４ ｇ．ｋｇ－１，全 氮为 １．４ ｇ．ｋｇ－１，硝态氮为 ４７．５ ｍｇ．ｋｇ－１，铵态氮 为１１．２ ｍｇ．ｋｇ－１，Ｏｌｓｅｎ－Ｐ 为２５．３ ｍｇ．ｋｇ－１，速效钾 为 １０７．７ ｍｇ．ｋｇ－１，ｐＨ 值为 ７．７。菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ
（２）叶柄中硝态氮含量与叶片内源硝酸还原酶活 性呈明显的负相关，与外源硝酸还原酶活性呈正相 关。由于内源酶活性反映了植物实际生长条件下的 酶活性，外源酶活性代表着硝酸还原酶的潜在或最 高还原能力，所以内源与外源硝酸还原酶活性的比 值反映了潜在硝酸还原酶活性得以实际表达的程 度。３ 个品种间，叶柄硝态氮含量与叶片内源 ／ 外 源硝酸还原酶活性的比值呈明显的负相关（表 １），
降低菠菜硝态氮含量制剂研究
降低菠菜硝态氮含量制剂研究硝酸盐对于人体的危害被大量研究所证实,本试验在了解蔬菜硝酸盐积累规律的基础上,分析影响硝态氮累积差异的生理原因,尝试研制一种安全、高效的制剂,为降低菠菜的硝酸盐含量提供方便。
以菠菜为材料,采用盆栽的培养方法,通过叶面喷施的方式,研究了80组三种组分不同配方对菠菜硝酸盐含量的影响,最终目标是删选出一种最佳配比,并进行验证。
试验主要内容包括初步筛选,研究降低机制与配方最终确定及验证试验。
通过测定硝态氮含量和硝酸还原酶(Nitrate Reductase,NR)活性及根系活力,研究不同处理对菠菜硝态氮累积的影响;最后,为研究钾对菠菜硝酸盐积累的影响,采用圆片法,测定了不同浓度酒石酸钾处理后菠菜叶片中硝酸盐含量,以及最佳浓度、时间处理下,菠菜硝酸还原酶活性、叶绿素含量、维生素C、可溶性糖及可溶性蛋白含量。
结果表明:1.初步筛选:通过测定80组处理的产量与硝酸盐含量,最终筛选出的五种处理是第49、50、68、78、80组。
分析得出,组分Ⅰ与组分Ⅱ为主要试剂,对降低菠菜的硝酸盐含量起到主要作用,组分Ⅲ为辅助试剂。
2.降低机制研究与配方的最终确定:通过对菠菜不同器官硝酸盐,硝酸还原酶活性的测定,得出叶柄中硝酸盐含量最高,叶片最低,叶片的硝酸还原酶活性是叶柄的两倍之多,是还原硝态氮的主要器官。
这就使叶片中的硝态氮能很快被还原,叶片可保持相对较低的硝态氮水平。
从而说明,硝酸盐含量与硝酸还原酶活性呈负相关。
各个处理均提高了菠菜的根系活力,并在一定程度上提高了菠菜的品质。
另外,初步筛选中的五种处理均能显著降低菠菜的硝态氮含量,最终确定的制剂为第50组,即组分Ⅰ浓度为2mg·L~-1、组分Ⅱ浓度为1mg·L~-1、组分Ⅲ浓度为0.20%。
3.验证试验:通过对3个来自不同省份的菠菜品种进行喷施试验,表明制剂对不同品种的菠菜硝酸盐含量都有明显的降低作用,对不同品种品种菠菜的品质提高程度不同。
不同油菜品种硝态氮累积差异随植株生长的变化分析
研究与探讨Y922018年3月·下不同油菜品种硝态氮累积差异随植株生长的变化分析刘桂婷(辽宁本溪市溪湖区信息管理中心，辽宁 本溪 117000)摘 要 蔬菜硝态氮累积现象日益严重，其中以叶类蔬菜更为突出。
本文以两种油菜作为供试蔬菜，测定指标有地上部分（叶柄、叶片）的硝态氮含量。
希望能够找出硝态氮累积差异的动态变化规律。
并利用这些特殊性，为筛选和培育低硝态氮富集型的蔬菜品种提供理论依据。
关键词 叶柄;叶片;硝态氮1 研究意义硝酸盐、亚硝酸盐广泛存在于人类环境中。
美国的White 指出,人体摄入的硝酸盐有81.2 %来自蔬菜。
蔬菜中的硝酸盐可以被还原成亚硝酸盐,而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症;另一方面,亚硝酸盐可与人体摄取的其它食品中的次级胺反应,在胃腔中(pH = 3) 形成强有力的致癌物———亚硝胺。
癌症发病率高的事实使得对蔬菜中的亚硝胺前体—硝酸盐的摄取及其在蔬菜中的累积问题成为世界各国极为关注的重要问题之一。
揭示蔬菜硝态氮累积的内在原因, 会为蔬菜生产中合理施用氮肥、降低硝态氮累积提供重要理论依据。
本研究以硝态氮累积量高、广泛食用的油菜2个品种为供试材料, 通过盆栽试验, 进一步探讨这一问题。
2 材料和方法2.1实验材料本试验采用盆栽试验，在实验室植物培养箱中进行。
试验采用直径为8cm ,高为6cm 的瓷钵，按与土壤1：2的体积比加入蛭石，每盆装土200g,施肥按0.3gP 2O 5/kg 土施入KH 2PO 4,0.4gN/Kg 土施入KNO 3。
混匀。
浇水（按土壤含水量25%浇）（预留出50g 覆盖表层用），放置12小时后播种。
作物为不同品种的油菜两种，选种后水浸催芽数小时（种子放在水浸于培养皿中的滤纸上）。
待出苗后有一对真叶开始长出时，定苗。
2.2 采样方法到菠菜长到5-6叶时开始采样，选择苗子长势一致的进行采样，每盆各一株。
2.3 硝态氮含量测定测定浸提硝态氮采用研磨浸提法, 制成待测液。
香椿对硝态氮积累和同化特征的研究
1
山东师范大学硕士学位论文
对作物叶绿素、光合速率、暗反应的主要酶以及光呼吸等都有明显的影响，直接 或间接影响着光合作用[11]。氮素是叶绿素的主要成分，施氮一般能促进植物叶片 叶绿素的合成[12-14]。但是，不同的氮素形态对作物叶片叶绿素含量影响不同。杨 肖娥等[15]的研究表明，水稻虽是喜铵作物，生育后期追施 NO3--N 也能提高叶片 叶绿素含量。
世界人口急剧增长、全球对粮食生产提出更高要求，国内外科学家对氮素的 研究倍加重视。虽然工业化的氮肥生产解决了土壤—植物之间的氮素供需矛盾， 但由于人们片面追求高产、盲目大量施用氮肥，一定程度上使作物产量有所提高， 也造成资源浪费，同时带来诸多弊端。例如经济效益下降、农业成本提高、环境 污染严重等局面。为了解决上述问题，充分发挥氮肥作用的关键是提高氮肥利用 效率[2]，应从植物自身出发，研究植物利用氮素的生理生化特性及氮素对植物生 理生化代谢进程的影响，从而有效的提高植物对氮素的利用效率。
近 50 年来，全球氮肥的施用量正在逐步增加，目前氮肥的用量已经超过了 1000 亿千克[6]。然而，氮素的利用率低，成为世界农业生产中一个日益突出的问 题。对于禾谷类作物而言，世界氮肥的平均利用率仅 33%[7]。农田中氮素的损失 主要来自土壤反硝化、氨挥发等。大量施用氮肥，作物的产量不断增加，但同时 也会造成环境的污染。据估计，流入河流、湖泊中的氮素约有 60% 来自化肥[8]。 大量的氮素流入水中会造成河流、湖泊的富营养化过程。
Either Mo or Mn supply increased nitrate reductase activity of Toona sinensis, decreased nitrate content to some extent. The supply of 0.002% Mo increased nitrate reductase activity, and decreased the nitrate content was low in leaves with a supply of 0.002% Mo. Supply of 0.02% and 0.05% Mn increased nitrate reductase activity of leaves, and NO3- content in leaves was low with a supply of 0.05% Mo. The
营养液不同铵硝比对菠菜产量和品质影响的机理研究
营养液不同铵硝比对菠菜产量和品质影响的机理研究菠菜是一种非常重要的叶类蔬菜，富含V<sub>E</sub>、Vc和矿质元素Fe、Zn等，在我国南北方都有普遍种植，也是人民群众普遍消费的主要蔬菜作物。
但是菠菜既能积累高量的硝酸盐，同时又是高量草酸累积型的蔬菜。
已有研究表明，在营养液栽培条件下，以硝态氮为主导适量配施铵态氮不仅可以提高作物的生物量，也能显著降低叶菜体内硝酸盐和草酸的累积量，提高叶菜的品质。
然而，不同形态氮素及配比对叶菜生长及其品质影响的机理仍知之不多。
本博士论文采用营养液栽培的方法，从植物营养和植物生理生化的角度来探讨不同形态氮素及配比对菠菜生长影响的规律及适当增铵对产量影响的机理；研究了铵硝比对菠菜Vc、可溶性糖和粗蛋白含量的影响规律，探讨了等氮条件下铵硝比变化对菠菜硝酸盐及可溶性草酸累积的影响规律及机理；研究了铵硝比对菠菜吸收和累积氮磷钾等矿质养分的效应与机理；通过铵硝比对菠菜叶绿素含量、气孔导度、Rubisco活性影响的分析，探讨了铵硝比影响菠菜光合作用的机理；研究了铵硝比对菠菜体内有机酸和氨基酸含量的影响规律，结合对氮素代谢关键酶活性的影响效应，讨论了铵硝比对于菠菜吸收和同化氮素机理。
另外，还设计了不同磷素水平下不同铵硝比的菠菜培养试验，研究了磷素营养对于菠菜吸收、同化NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N和NO<sub>3</sub>（?）的影响规律和机理。
本研究取得了如下结果：1不同铵硝比对菠菜的生长形态和生物量影响显著。
在总氮浓度为12mmol L<sup>-1</sup>的营养液栽培条件下，随着铵硝比的下降，菠菜的鲜重显著增加，干物重也逐渐增加，但铵硝比为25：75和0：100两个处理干物重差异不显著。
2增铵营养有利于改善菠菜的品质。
氮抑制剂对蔬菜产量和硝态氮含量的影响
二是试验所使用的氮肥为尿素 。有研究指出〔10〕,不 同氮源硝化速度不一样 ,氮抑制剂对其抑制的效果也 不同 ,尿素生成的 NH4+比其他铵盐硝化作用都快 ,所 以氮抑制剂对尿素作用不明显 。三是供试作物为富 氮 、喜硝的蔬菜 。氮抑制剂的作用是避免铵态氮过 快 、过早地硝化 ,使铵态氮肥较长时间地停留在 NH4+ 状态 ,减少土壤中硝态氮的含量 ,这可能会阻碍喜硝 态氮的蔬菜对氮肥的吸收 ,从而导致蔬菜产量降低 。 因此 ,在蔬菜生产上使用氮抑制剂应充分考虑土壤质 地 、氮肥品种及作物种类等因素 。
黄东风 ,男 ,硕士 ,助理研究员 ,福建省农业科学院土壤肥料研究所 , 福州 350013,电话 : 0591 - 87572400, E2mail: hdf21@ tom. com
罗涛 ,邱孝煊 ,通讯地址同第 1作者 收稿日期 : 2004 - 11 - 26;修回日期 : 2005 - 01 - 24 基金项目 :福建省科技厅重点项目 (2001Z063)
59. 0 a
18. 3 a 18. 7 a 18. 6 a — —
52. 85 a 53. 53 a 48. 92 a — —
59. 6 a — — 63. 0 a 61. 7 a
硝酸盐 /mg·kg - 1
亚硝酸盐 /mg·kg - 1
四九菜心 日本全能菠菜 清江白菜 四九菜心 日本全能菠菜 清江白菜
叶菜硝态氮吸收、溢泌及还原转化与品种间叶柄硝态氮累积差异的关.
叶菜硝态氮吸收、溢泌及还原转化与品种间叶柄硝态氮累积差异的关系硝态氮是植物的主要氮源,可在体内大量累积,以叶类蔬菜更为严重。
人体摄入的硝态氮约有80%以上来源于蔬菜,因此,蔬菜累积过多的硝态氮既影响植物氮素有效利用,也不利于人体健康。
植物体内硝态氮累积是多种内源和外源因子共同作用的结果,主要包括水分、光照、温度、氮素供应、基因型、硝态氮的还原及吸收等。
由于外源因子终究要通过内源因子起作用,因此,从植物本身出发来研究硝态氮累积才是解决问题的关键。
不同蔬菜品种间的硝态氮含量存在显著差异,这表明选育出低硝态氮累积品种是完全有可能的。
因此,查明品种间硝态氮累积差异原因,可为低硝态氮累积品种的选育提供理论依据。
植物对硝态氮的吸收和还原同化不平衡是造成其在体内累积的主要原因。
硝态氮进入植物根系后,主要有4种去向:在根系细胞质直接被还原;细胞质中的硝态氮通过质膜又流入质外体,即根系溢泌;进入液泡被贮存起来;转运至茎、叶等器官,被还原同化。
目前,大量研究集中于上述一个或两个过程和硝态氮累积的关系。
特别是在研究硝态氮吸收时,往往忽略根系硝态氮溢泌。
本研究在以往研究工作的基础上,选出两个硝态氮累积差异较大的油菜和菠菜品种,采用土培和水培相结合的方法,从根系硝态氮吸收和溢泌,及其在植物体内的转移、还原、累积等过程进一步揭示叶类蔬菜品种间硝态氮累积差异的原因。
取得的主要结论有:1.对两个蔬菜品种苗期的研究发现,叶片是其地上部分生物量的决定器官,侧根是整个根系的主要构成部分。
硝态氮累积的情况却不同,叶柄是主要累积器官,其次是主根。
品种间叶柄硝态氮含量和地上部分及整株的含量相关性更好。
2.蔬菜品种间叶柄硝态氮含量差异随植株生长呈先增加而后减小的趋势,和地上部分干重、鲜重及水分含量的关系也因生长时期而异。
比较两个油菜品种不同时期的生物量发现,品种间叶柄、叶片、主根、地上部分及整株的鲜重差异均不显著,但高硝态氮累积品种的侧根鲜重却显著高于低硝态氮累积品种,侧根所占整株干重的比例及根冠比均显著高于低累积品种。
不同氮素对叶菜硝酸盐积累及品质的影响
不同氮素对叶菜硝酸盐积累及品质的影响叶菜易富集硝酸盐,人体摄入的硝酸盐大部分来源于蔬菜,硝酸盐是致癌物亚硝胺的前提底物,长期摄入会影响身心健康。
因此,本试验以小白菜、菠菜、茼蒿和芹菜为试材,通过氮素的不同形态、硝铵比例以及施肥时期为处理方式,研究不同氮素对叶菜硝酸盐积累及品质的影响,为叶菜类蔬菜安全稳产提供理论依据。
试验得出以下结论:(1)施用不同氮素处理后,叶菜体内硝酸盐积累均随生长时间呈先增后降的趋势。
所有处理中酰胺态氮素处理最低,铵态氮素处理次之,硝态氮素处理最高;各叶菜中茼蒿体内硝酸盐累积最低,小白菜和菠菜次之,芹菜最高。
每种叶菜的NRA和根系活力与硝酸盐积累呈正相关,GSA与硝酸盐积累有间接关系。
施用不同形态氮素处理后,对叶菜的可溶性糖和可溶性蛋白来说,施用硝态氮和铵态氮素处理较高,四种叶菜中芹菜最高;对叶菜的VC来说,施用硝态氮素处理最高,四种叶菜中菠菜最高;对叶菜的叶绿素来说,多为不施肥处理较高;对叶菜的开展度、叶片夹角、鲜重、干重和产量来说,小白菜的施用硝态氮处理最高,其他叶菜的施用酰胺态氮处理最高。
(2)施用不同硝铵比例氮素会增加叶菜体内硝酸盐积累。
各处理中施用硝铵比为1:1处理最低,硝铵比为1:2处理次之,硝铵比为2:1处理较高;各叶菜中茼蒿体内硝酸盐累积最低,小白菜和菠菜次之,芹菜最高。
各叶菜的NRA和根系活力与硝酸盐积累呈正相关,GSA与硝酸盐积累无直接规律性。
对叶菜的可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素以及叶片夹角来说,施用硝铵比为1:1处理最高,四种叶菜中菠菜最高;对叶菜的VC含量来说,施用硝铵比为1:1处理最高,四种叶菜中小白菜最高;对叶菜的叶绿素来说,多为不施肥处理较高;对叶菜的开展度、鲜重、干重和产量来说,施用硝铵比为1:1处理最高,四种叶菜中芹菜最高。
(3)在不同施用时期氮素方面,基肥处理的各叶菜体内硝酸盐含量均随生长时间呈先增后降的趋势,一次性追肥处理随生长时间呈先降后增再降的趋势,分两次追肥处理随生长时间呈先增后降再增再降的趋势,且第一次峰值高于第二次峰值。
露天蔬菜氮肥施用及硝态氮淋失状况研究
露天蔬菜氮肥施用及硝态氮淋失状况研究作者：赵长盛来源：《中国果菜》 2016年第12期赵长盛（山东省分析测试中心，山东济南250014）摘要：菜地土壤化肥的使用不当不仅造成了肥料的浪费和蔬菜品质的下降，还对土壤、水体和大气等生态环境构成潜在威胁。
本实验以泰安肥城市王庄镇孔村的菜地为研究对象，利用原状土柱系统，分析了露天蔬菜——土壤系统中氮素的输入输出情况，研究了硝态氮的淋失规律，探索了控制硝态氮淋失的重要措施，以便指导蔬菜生产。
关键词：菜地土壤；氮肥；硝态氮淋失中图分类号：S147.2 文献标志码：A 文章编号：1008-1038(2016)12-0024-04Study on the Use of Nitrogen Fertilizer and Nitrate Leaching in Vegetable Soil ZHAO Chang-sheng(Analysis and Testing Center of Shandong Province, Jinnan 250014, China)Abstract: In recent years, fertilizer not only resulted in the waste offertilizer and reduce of vegetables quality, but also potential threat to the soil, water and atmosphere and other ecological environment. In the experiment, author using Kongcun village, Wangzhuang town, Feicheng city as research object, by undisturbed soil column system, analyzed the nitrogen input and output status in vegetable soil system, studied the rules of nitrate nitrogen leaching, and explored the control of nitrate leaching important measures, in ordet to guide theproduction of vegetables.Key words: Vegetable soil; nitrogen fertilizer; nitrate leaching近年来随着我国农业种植结构的调整，蔬菜种植面积不断扩大，2014年蔬菜种植面积已占农作物总面积的12.8%。
ww植物组织中硝态氮测定2010-4
2．样品中硝酸盐的提取 3．样品液的测定——比色 4. 结果计算
2、样品中硝酸盐的提取
材料剪碎、混匀 精确称取 1.0g，3份重复
2个小组合作，结果共用分 析；同几株材料； 一组叶片、另一组叶柄。
放入具塞试管，加去离子水10ml 塞子封口，橡皮筋捆扎在一起
沸水浴中提取20min
人体摄入的硝态氮81.2％来自蔬菜，当人摄取硝酸 盐量较大时，体内的NO3－还原成NO2－进入血液，将 血液中的血红素变成高铁蛋白，引起肌体中毒。NO2－ 还可间接与次级胺结合形成强制癌物质－亚硝胺。
咸菜的淹制初期咸菜内会大量积累硝酸盐，硝酸盐含 量升高数倍或数十倍，当咸菜淹制成熟后硝酸盐含量 减少（很低），所以，咸菜没有淹制完成之前，不要 食用。
C×V NO3-﹣N含量(μg/g) = W
式中：C－标准方程计算得NO3-－N浓度（μg/ml） V—提取样品液总量(体积，ml) W—样品鲜重(g)
结果记录：记载表老师签字
用品洗刷干净，检查摆放整齐、齐全 报告老师，经检查同意可离去
值日生负责注意: 清理分光光度计、比色皿、台面清理。
室温放置20min
使用强酸、强碱注意安 全，如意外发生外溅，
立即用水冲洗和擦洗。
加 9.4ml 8% NaOH
两组合作测定须用同一
冷却比色(410nm)
台分光光度计。
功能键 样品室
显示屏 波长调节旋钮
测定溶液加到 比色杯的2/3
空白对准光路调零，调100透光度。开盖空ຫໍສະໝຸດ 对在 光路上透射比 调零键
NH4
aa
二、测定原理：水杨酸法
在浓酸条件下，NO3―与水杨酸反应， 生成硝基水杨酸。
菠菜品种间叶柄硝态氮累积差异的营养生理基础
菠菜品种间叶柄硝态氮累积差异的营养生理基础
菠菜是一种常见的蔬菜，具有丰富的营养价值和药用价值。
在菠菜的生长过程中，不同品种之间叶柄硝态氮的累积存在差异。
这种差异的营养生理基础是什么呢？
首先，我们需要了解什么是叶柄硝态氮。
叶柄硝态氮是指菠菜叶柄中的硝酸盐含量。
硝酸盐是植物生长过程中的重要营养元素之一，对植物的生长发育和产量有着重要的影响。
研究表明，不同品种的菠菜在叶柄硝态氮的累积上存在差异。
这种差异的营养生理基础主要有以下几个方面：
1.基因遗传因素。
不同品种的菠菜在基因上存在差异，这些差异会影响植物对硝酸盐的吸收和利用能力。
一些品种的菠菜在硝酸盐的吸收和利用方面表现更为优异，因此叶柄中的硝态氮含量也更高。
2.环境因素。
菠菜生长的环境条件对叶柄硝态氮的累积也有着重要的影响。
例如，土壤中硝酸盐的含量、氮肥的使用量、光照强度、温度等因素都会影响菠菜叶柄中硝态氮的累积。
3.生长阶段。
菠菜在不同生长阶段对硝酸盐的吸收和利用能力也存在差
异。
一般来说，菠菜在生长初期对硝酸盐的吸收能力较弱，而在生长后期则会逐渐增强。
4.管理措施。
菠菜的管理措施也会影响叶柄硝态氮的累积。
例如，适当控制氮肥的使用量、加强土壤管理、合理施肥等措施都可以提高菠菜叶柄中硝态氮的含量。
总之，菠菜品种间叶柄硝态氮累积差异的营养生理基础是多方面的，包括基因遗传因素、环境因素、生长阶段和管理措施等。
了解这些基础知识，可以帮助我们更好地种植和管理菠菜，提高菠菜的产量和品质。
叶类蔬菜的硝态氮累积及成因研究
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王朝辉等 S 叶类蔬菜的硝态氮累积及成因研究
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硝态氮难以在菠菜叶柄中还原的原因初探
2295
0 引言
【本研究的重要意义】蔬菜体内过量累积的硝态 氮对其本身危害不大，却严重危害人体健康[1～5]。叶 柄是蔬菜硝态氮累积的主要器官，揭示其累积硝态氮 的原因，会为降低蔬菜硝态氮累积、选育硝态氮含量 低的优良品种提供理论依据。【前人研究进展】硝态氮 在植物体内的还原是影响累积的重要因素。硝酸还原 酶是还原过程中的关键酶[6,7]。自 1953 年发现以来[8]， 一直受到研究者的关注。由于硝酸还原酶主要分布在 植物叶片中，目前关于硝态氮累积与还原的研究主要 集 中 在 硝 态 氮 含 量 与 叶 片 硝 酸 还 原 酶 活 性 （ nitrate reductase activity，NRA）的关系[9～12]。【本研究切入 点】除叶片外，叶柄也是叶类蔬菜的主要构成部分， 占植株生物量的 30%以上[13]。不少研究表明菠菜各个 器官的硝态氮含量有明显差异，叶柄中的硝态氮含量 最高[14～16]，可占整株累积总量的 60%～80%以上[13]， 远高于根和叶片。叶柄硝态氮含量的高低，直接影响 蔬菜整株的硝态氮累积水平。叶柄硝态氮含量为何如 此高？叶柄中的硝态氮为何难以在叶柄被还原，或者 难以转移到叶片中被还原呢？至今尚未见这方面的报 道。除硝酸还原酶活性外，硝态氮在植物细胞中的分 布也是影响其还原、转化和累积的重要因素。植物细 胞内硝态氮呈区域化分布，大部分进入液泡，小部分 存在于细胞质中。而硝酸还原酶则主要存在于细胞质 膜内侧[17,18]，可将细胞质中的硝态氮迅速还原，而液 泡内因没有硝酸还原酶存在，其中的硝态氮难以被还 原。因此，一般称细胞质为硝态氮的代谢库（metabolic pool），液泡为硝态氮的贮存库（storage pool）[19,20]。 硝态氮代谢库的大小（metabolic pool size，MPS）是 影响植物硝态氮累积的主要内在因素[21]。蔬菜叶柄的 硝态氮累积与这些因素又是何种关系？累积于液泡中 的硝态氮只有重新进入细胞质才能被还原，并参与氮 素代谢。虽然硝态氮可以离开液泡，但离开液泡进入 细胞质的速率又如何？均未见报道。【拟解决的关键问 题】本文主要从不同菠菜品种叶柄内外源硝酸还原酶 活性高低，叶柄的硝态氮代谢库大小，以及加入外源 硝酸还原酶后叶柄组织亚硝态氮的生成速率来探讨叶 类蔬菜叶柄硝态氮大量累积的原因。
不同菠菜品种硝态氮累积差异的生理机制研究的开题报告
不同菠菜品种硝态氮累积差异的生理机制研究的开题报告
一、研究背景
硝态氮是植物生长过程中必不可少的营养元素之一，在菠菜生产中，硝态氮的合理利
用能够提高菠菜的产量和质量，降低硝酸盐污染，保护环境。
然而，在不同品种的菠
菜中，硝态氮的累积存在较大差异，影响着其产量和品质。
因此，本研究旨在探究不
同品种菠菜中硝态氮累积差异的生理机制，为菠菜产量和品质优化提供科学依据。
二、研究内容
1.不同品种菠菜的硝态氮累积差异分析：选取若干品种的菠菜进行培养，采用紫外分
光光度法测定不同品种菠菜的硝态氮含量，以探究品种间硝态氮累积的差异。
2.菠菜硝态氮代谢相关酶活性的研究：通过酶活性测定，分析菠菜硝态氮代谢相关酶（如硝酸还原酶、硝酸脱酸酶、谷氨酸酰胺合成酶等）的活性，从而探究品种差异产
生的生理机制。
3.菠菜硝态氮代谢相关基因的研究：利用基因芯片技术和实时荧光定量PCR技术，筛
选出不同品种菠菜硝态氮代谢相关基因，探究基因水平上，品种间硝态氮累积的差异。
三、研究意义
本研究可以为提高菠菜种类的硝态氮利用率、减少硝态氮污染、提高菠菜产量和品质
等方面提供重要参考意义，同时也能够深化菠菜硝态氮代谢的生理机制研究，并拓展
菠菜育种的新思路。
实验12 植物体内硝态氮含量的测定
实验12 植物体内硝态氮含量的测定植物体内硝态氮含量可以反映土壤氮素供应情况，常作为施肥指标。
另外，蔬菜类作物特别是叶菜和根菜中常含有大量硝酸盐，在烹调和腌制过程中可转化为亚硝酸盐而危害健康。
因此，硝酸盐含量又成为蔬菜及其加工品的重要品质指标。
测定植物体内的硝态氮含量，不仅能够反映出植物的氮素营养状况，而且对鉴定蔬菜及其加工品质也有重要的意义。
传统的硝酸盐测定方法是采用适当的还原剂先将硝酸盐还原为亚硝酸盐，再用对氨基苯磺酸与α-萘胺法测定亚硝酸盐含量。
此法由于影响还原的条件不易掌握，难以得出稳定的结果，而水杨酸法则十分稳定可靠，是测定硝酸盐含量的理想选择。
【原理】在浓酸条件下，NO 3―与水杨酸反应，生成硝基水杨酸。
其反应式如下：生成的硝基水杨酸在碱性条件下（pH>12）呈黄色，最大吸收峰的波长为410nm ，在一定范围内，其颜色的深浅与含量成正比，可直接比色测定。
【仪器与用具】分光光度计；天平（感量0.1mg ）；20ml 刻度试管；刻度吸量管0.1ml 、0.5ml 、5ml 、10ml 各1支；50ml 容量瓶；小漏斗（φ5cm ）3个；玻棒；洗耳球；电炉；铝锅；玻璃泡；7cm 定量滤纸若干。
【试剂】500mg/L 硝态氮标准溶液：精确称取烘至恒重的KNO 3 0.7221g 溶于蒸馏水中，定容至200ml 。
5%水杨酸─硫酸溶液：称取5g 水杨酸溶于100ml 比重为1.84的浓硫酸中，搅拌溶解后，贮于棕色瓶中，置冰箱保存一周有效。
8%氢氧化钠溶液：80g 氢氧化钠溶于1L 蒸馏水中即可。
【方法】1．标准曲线的制作（1）吸取500mg/L 硝态氮标准溶液1ml 、2ml 、3ml 、4ml 、6ml 、8ml 、10ml 、12ml 分别放入50ml 容量瓶中，用无离子水定容至刻度，使之成10、20、30、40、60、80、100、120mg/L 的系列标准溶液。
（2）吸取上述系列标准溶液0.1ml ，分别放入刻度试管中，以0.1ml 蒸馏水代替标准溶液作空白。
蔬菜中硝态氮测定方法及累积因素的研究的开题报告
蔬菜中硝态氮测定方法及累积因素的研究的开题报告一、选题背景随着现代农业的发展和农业生产方式的改变，化学肥料的使用量越来越大，同时农药的使用也越来越普遍。
进而导致农产品中的化学物质含量增加、营养成分减少，食品安全受到关注。
蔬菜作为人们日常饮食中不可缺少的营养源，如果存在化学物质含量过高的问题，就会对人体健康造成威胁。
因此，为了保障人民食品安全，对蔬菜中含量过高的硝态氮进行监测和控制是必要的。
二、选题意义硝态氮是蔬菜中一种重要的化学物质，它对植物的生长和发育有重要的影响，同时也与人体健康密切相关。
过量的硝态氮会造成蔬菜污染，对人体健康产生危害，如胃肠道疾病、甚至致癌。
因此，建立准确、可靠的蔬菜中硝态氮的测定方法，探讨硝态氮的累积因素及防范措施，对促进蔬菜生产安全，保障食品安全具有重要意义。
三、选题内容本论文主要包括以下内容：1. 硝态氮在蔬菜中的累积及危害因素探讨。
2. 影响蔬菜硝态氮含量及影响因素的分析。
3. 蔬菜中硝态氮的测定方法及其优缺点分析。
4. 实验研究，对不同地区蔬菜中硝态氮的含量进行调查，选取不同的测定方法进行检测，并对结果进行比较分析。
5. 针对实验结果，提出相应的建议和措施，以达到控制硝态氮污染的目的。
四、研究方法1. 文献调研法：全面收集国内外有关蔬菜中硝态氮测定方法及累积因素的研究，分析硝酸盐离子形成机理及其在环境中的分布变化规律。
2. 野外采集方法：通过对不同地区、不同季节的蔬菜进行采集，收集样品，初步了解蔬菜中硝态氮的含量和分布情况。
3. 实验研究法：选取不同的测定方法对采集的样品进行检测，并进行分析，比较其优缺点及适用范围。
五、预期成果1. 对蔬菜中硝态氮的累积及危害因素进行探讨，为人们了解蔬菜的安全风险提供依据。
2. 对不同地区蔬菜中硝态氮的含量进行调查并进行分析，为制定蔬菜种植和监测标准提供依据。
3. 通过不同的硝态氮测定方法比较，为精准和快速测定蔬菜中硝态氮提供选定方案。
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王朝辉等 S 叶类蔬菜的硝态氮累积及成因研究
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