[发明专利]一种快速促进无土栽培蔬菜体内硝酸盐同化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蔬菜无土栽培技术，特别涉及快速促进无土栽培蔬菜体内硝酸盐的同化作用，从而在短期内降低无土栽培蔬菜体内硝酸盐含量的方法。

背景技术

设施栽培是北方反季节蔬菜生产的重要途径，对满足冬春季城乡居民蔬菜需求起着主导作用。我国设施蔬菜面积已达300多万公顷，居世界首位。然而，设施土壤栽培连作障碍、资源环境负效应日益严重，蔬菜品质化学物质(农药、硝酸盐)超标率高。蔬菜，尤其是叶菜是喜氮作物，吸氮量大，体内硝酸盐易于在蔬菜体内累积，含量经常高达4000mg/kg以上，城乡居民的日摄入量常超过了世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)的限定值。受覆盖材料和围护结构遮光效应的影响，设施内光照强度通常低于室外，蔬菜光合速率低，加剧了蔬菜硝酸盐的累积程度，在连阴天或大气透明度低的条件下尤为严重。

研究表明，过量摄入硝酸盐容易导致高铁血红蛋白症，或者与二级胺结合还能形成强致癌物亚硝胺，诱发人体消化系统的癌变。由于人体摄入硝酸盐的80％以上来自蔬菜，蔬菜中超标的硝酸盐含量对人类的饮食健康构成了严重的威胁。为此，世界各国制定了蔬菜硝酸盐的限量标准，以保障蔬菜品质安全和人类健康。如何控制蔬菜中硝酸盐含量，提高蔬菜硝酸盐达标率是当前人们普遍关心的问题，这不仅关系到人们的饮食健康，也对国家蔬菜出口贸易具有直接影响。目前，土壤栽培因土壤内养分和水分较难控制，使得设施土壤栽培蔬菜的硝酸盐含量控制至今缺乏有效的方法，品质提升困难。

蔬菜设施无土栽培已经成为国际上反季节蔬菜生产的重要方法，在荷兰、日本、韩国等国已广泛应用。该方法具有可周年生产，蔬菜生长速率高，产量大，设施环境和蔬菜根际环境易于管理的众多优势，是设施蔬菜工厂化栽培，特别是植物工厂蔬菜生产的优选栽培方法。与土壤栽培相似，无土栽培同样面临着蔬菜硝酸盐累积超标的难题。况且，营养液中氮素水平和有效性较高更易导致硝酸盐的奢侈吸收和累积超标。在过去30年里，科研人员一直基于无土栽培的优势-营养液组成可调控性进行了研究探索，以求获得有效降低蔬菜硝酸盐含量的方法。总结而言，已报道的几种降低硝酸盐的营养液控制方法如下：(1)用有机氮如氨基酸和酰氨部分取代营养液中的硝态氮；(2)在营养液中加入渗调离子；(3)降低营养液中的硝酸盐浓度；(4)根据光强大小调整营养液中硝态氮的供应水平。上述方法均是过程控制，操作复杂，效果不稳定，常导致常产量降低的负效应。1996年，Mozafar报道了一种降低无土栽培蔬菜硝酸盐的方法(Plant Foods for HumanNutrition，1996，49，155-162)，即在采收前用无氮营养液取代栽培营养液(含15mM硝酸铵)。研究结果表明，几天处理后可显著降低菠菜硝酸盐的含量并提高Vc含量。但是，该方法由于无氮供应，常造成产量下降。董晓英和李式军开展了在采收前减少小白菜营养液中的氮量或在去除硝态氮的基础上加入渗调离子以试图降低小白菜的硝酸盐积累的试验(植物营养与肥料学报，2003，9(4)：447-451)。结果表明，在去除营养液中的硝态氮后，在营养液中加入Cl^-、SO₄^2-、苹果酸根离子、山梨酸根离子、乙酸根离子是降低溶液培养小白菜硝酸盐积累的有效措施，但处理后采收的时间不可推迟太久，只减少营养液中氮肥用量会使产量迅速下降，加入渗调离子可缓解因去除氮肥引起的小白菜产量的下降。上述方法只是将硝酸盐从储存库(液泡)中替换出进入同化库(细胞质)，不能从光合层面控制硝酸盐的同化利用，很可能在实践过程中因连阴天等弱光天气造成处理效果欠佳，达不到预期减量目标。所以，上述方法只是从单一因子出发，处理效果不稳定且无法控制。硝酸盐的去除取决于储存库减量、同化库加速和同化酶活性的增加，各环节协同才能稳定地短期内控制硝酸盐到理想的水平，而不受天气情况的左右。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够快速促进无土栽培蔬菜硝酸盐同化的方法，在保证蔬菜产量和质量的前提下降低蔬菜体内硝酸盐含量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速促进无土栽培蔬菜体内硝酸盐同化的方法，在蔬菜采收前的2-5天停止供应原栽培营养液，而供给钼酸盐处理液，同时通过自然光照和人为补光使光照强度达到120μmol·m^-2·s^-1以上，并保证每天光照时间在6-20个小时。