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再生水灌溉对黄瓜和西红柿养分元素分布特征及果实品质的影响



全 文 :再生水灌溉对黄瓜和西红柿养分元素分布特征
及果实品质的影响*
薛彦东
1
杨培岭
1**
任树梅
1
刘洪禄
2
吴文勇
2
苏艳平
1
方延旭
1
(1 中国农业大学水利与土木工程学院,北京 100083;2 北京市水利科学研究所,北京 100044)
摘 要 通过田间试验,研究再生水不同灌溉处理对黄瓜、西红柿植株各部位养分元素的分
布特征及果实品质的影响.结果表明:再生水灌溉对西红柿的生长发育有促进作用,对黄瓜的
生长发育有一定的抑制作用.再生水灌溉后,氮具有向植株地上部分运输的特征;钾易于在黄
瓜叶片中富集,不易于在西红柿根部富集;钠主要富集在根系中,叶片中的浓度较低,不会对
作物造成伤害;对各部位 Ca2 +、Mg2 +、Cl -的分配没有显著影响.再生水灌溉对黄瓜、西红柿品
质无显著影响,果实中硝态氮浓度分别增加了 5. 3%和 32. 9%,但均低于国家标准限值.
关键词 再生水灌溉 黄瓜 西红柿 养分元素 品质
文章编号 1001 - 9332(2011)02 - 0395 - 07 中图分类号 S274 文献标识码 A
Effects of irrigation with treated wastewater on nutrient distribution in cucumber and tomato
plants and their fruit quality. XUE Yan-dong1,YANG Pei-ling1,REN Shu-mei1,LIU Hong-
lu2,WU Wen-yong2,SU Yan-ping1,FANG Yan-xu1 (1College of Water Conservancy & Civil Engi-
neering,China Agricultural University,Beijing 100083,China;2Beijing Hydraulic Research Institu-
te,Beijing 100044,China). -Chin. J. Appl. Ecol.,2011,22(2) :395 - 401.
Abstract:A field experiment was conducted to investigate the effects of irrigation with treated
wastewater on the nutrient distribution in cucumber and tomato plants and their fruit quality. Irriga-
tion with treated wastewater promoted tomato growth significantly,but had definite inhibition effect
on cucumber growth. After the irrigation with treated wastewater,the nitrogen in plants had the
characteristics of upward translocation,potassium was easily to be accumulated in cucumber leaf but
not accumulated in tomato root,and sodium was mostly accumulated in root but less enriched in
leaf,not giving damage to the plants. No significant effects were observed on the distribution of cal-
cium,magnesium,and chlorine in plants. Under the irrigation with treated wastewater,the overall
quality of cucumber and tomato fruits was less affected. The nitrate concentration in cucumber and
tomato fruits was increased by 5. 3% and 32. 9%,respectively,but still lower than the state food
safety standard of China.
Key words:irrigation with treated wastewater;cucumber;tomato;nutrient element;quality.
* 水利部公益性行业科研专项(200701025)和国家自然科学基金项
目(50979107)资助.
**通讯作者. E-mail:yangpeiling@ 126. com
2010-07-16 收稿,2010-11-15 接受.
再生水是生活污水和工业废水经过一级、二级
和深度处理后水量和水质达标的回用水,是一种相
对稳定的潜在水资源. 针对北方干旱地区水资源匮
乏、农业用水困难的实际情况,将再生水回用于农
业,可以缓解水资源短缺地区农田水分供应的紧张
局面,同时再生水中含有植物生长所需的氮、钾、钙、
镁等营养物质,可促进农作物的生长[1],从而减少
化肥的使用量[2 - 4].
养分在植株体内的贮量可反映作物的生长状
况.氮、钾、钙、镁、氯元素在植物生长过程中扮演重
要角色,对再生水灌溉条件下蔬菜植株体内氮、钾、
钙、镁、氯元素分配规律的研究有助于了解蔬菜植株
体内的养分状况,为再生水灌溉下蔬菜施肥管理提
供理论依据.早在 1992 年国际上就有学者提出利用
再生水灌溉蔬菜的想法[5].近十年来国内外相继开
展了再生水灌溉对不同作物微量元素和重金属富
集[6 - 10]及品质影响的研究[11 - 12]. 但有关再生水灌
溉对蔬菜植株不同部位养分元素积累及蔬菜品质影
应 用 生 态 学 报 2011 年 2 月 第 22 卷 第 2 期
Chinese Journal of Applied Ecology,Feb. 2011,22(2) :395 - 401
响的研究仍不够深入. 本文通过田间试验研究了再
生水灌溉对黄瓜、西红柿植株各部位养分元素积累
及果实品质的影响,以期为再生水灌溉技术在蔬菜
生产上的应用提供理论依据.
1 材料与方法
1. 1 试验设计
试验于 2009 年 4 月 25 日在北京市大兴区北野
厂再生水灌区(39°27 N,116°24 E)的日光温室内
进行,温室长 90 m,宽 13. 5 m.供试蔬菜品种为盛丰
3 号黄瓜和东胜 1 号西红柿. 试验区土壤基本理化
性质:有机质 1. 74 g·kg -1,全氮 0. 11 g·kg -1,全
磷 0. 05 g·kg -1,K + 16 mg·kg -1,Na + 115 mg·
kg -1,Ca2 + 38. 1 mg·kg -1,Mg2 + 54. 6 mg· kg -1,
Cl - 90. 9 mg·kg -1,pH 7. 45,EC 5. 42 dS·m -1,容
重 1. 24 g·cm -3,质地为粉砂土. 试验设置再生水
灌溉(TWW)、再生水清水轮灌(WWF,指在开始处
理的第一次灌水设置为再生水灌溉,随后是清水灌
溉,并逐次交替灌溉)、重要生育期清水灌溉(FWF,
指在作物开花坐果期用清水灌溉,其他生育期采用
再生水灌溉)和清水灌溉(CK)4 个处理,每个处理 3
个重复,每个小区种植面积 2. 5 m × 5 m,一垄双行,
共 3 垄,行距 0. 5 m,株距 0. 4 m. 蔬菜行播,采用覆
膜沟灌的灌溉方式. 各小区田间管理措施和施肥措
施均相同.再生水水源为北京市小红门污水处理厂
二级出水,清水为当地浅层地下水,灌溉水水质指标
见表 1.
1. 2 测定项目与方法
田间试验利用土钻取土烘干法测定土壤含水
率,黄瓜、西红柿生育期内土壤含水率达到 75% ±
3%时灌水至田间持水量,生育末期均停止灌水. 同
一作物不同处理之间灌水量基本相同,灌水量根据
华北地区作物生育期的需水要求及《节水灌溉技术
规范》[13]计算,每次灌水量约为 32 mm·m -2,西红
柿生育期灌水 7 次,黄瓜生育期灌水 8 次.
选定田间小区内中间两行的 3 株作物,于 2009
年 5 月 17 日开始每 10 d 分别测 1 次株高、茎粗,黄
瓜停止观测日期为 6 月 19 日,共测 4 次;西红柿进
行掐尖处理,5 月 27 日停止观测,共测 2 次.试验结
束后,分别取植株的根、茎、叶样品,将取得的鲜样称
量,并在 80 ℃烘箱中烘干测定干物质量,将干样磨
碎、过筛备用,测定各部位全氮、全钾、全钠、全钙、全
镁和全氯浓度;随机选取 10 株簇位相同、成熟度一
致的植株,从中随机取 15 个果实测定品质指标,包
括可溶性总糖、还原型 Vc、可溶性固形物、硝态氮和
亚硝态氮.
植株全氮的测定采用凯氏定氮法;全钠和全钾
的测定采用火焰光度计法;全钙和全镁的测定采用
原子吸收分光光度法;全氯测定采用选择电极电位
法;可溶性总糖测定采用盐酸水解-铜还原直接滴定
法;维生素 C(Vc)测定采用 2,6-二氯靛酚滴定法;
可溶性固形物采用阿贝折光仪测定;硝态氮和亚硝
态氮测定采用离子色谱法,具体方法见文献[14].
1. 3 数据处理
用 Microsoft Excel 2007 软件处理数据和作图,
用 SPSS 17. 0 统计软件对数据进行统计分析,用
LSD法进行差异显著性多重比较(P < 0. 05).
2 结果与分析
2. 1 再生水灌溉对黄瓜、西红柿植株生长发育的影

2. 1. 1 黄瓜、西红柿株高和茎粗 由图 1 可以看出,
不同灌溉处理黄瓜全生育期株高表现为 CK > WWF
> FWF > TWW.采用再生水灌溉后,黄瓜的株高均
有不同程度的降低,其中 TWW处理黄瓜株高最小,
但各处理间差异不显著. 不同灌溉处理黄瓜全生育
期茎粗表现为 CK > WWF > TWW > FWF. TWW 和
FWF处理黄瓜茎粗显著低于 CK,降低幅度分别为
13. 5%和 19. 8%;WWF的茎粗与 CK相比差异不显
著,但略低于 CK.表明再生水灌溉对黄瓜的正常生
长有一定的抑制作用.
由表 2 可知,与 CK相比,不同灌溉处理对西红
柿株高、茎粗的影响均未达到显著水平,再生水灌溉
表 1 再生水和清水水质参数
Table 1 Water quality parameters of treated wastewater and freshwater
处理
Treatment
全氮
Total N
(mg·
L -1)
全磷
Total P
(mg·
L -1)
K +
(mg·
L -1)
Na +
(mg·
L -1)
Ca2 +
(mg·
L -1)
Mg2 +
(mg·
L -1)
Cl -
(mg·
L -1)
HCO3 -
(mg·
L -1)
SO4 2 -
(mg·
L -1)
EC
(dS·
m -1)
pH
再生水
Treated wastewater
14. 30 0. 47 21. 5 120 94. 1 151. 0 156 303 90. 5 0. 88 7. 06
清水
Freshwater
0. 25 0. 14 10. 0 708 215. 0 12. 4 208 610 172. 0 0. 45 7. 62
693 应 用 生 态 学 报 22 卷
图 1 不同灌溉处理对黄瓜株高和茎粗的影响
Fig. 1 Effects of different irrigation treatments on plant height
and stem diameter of cucumber.
TWW:再生水灌溉 Irrigation with treated wastewater;WWF:再生水清
水轮灌 Rotational irrigation with treated wastewater and freshwater;
FWF:重要生育期灌溉清水 Irrigation with freshwater at important stages
of plants;CK:清水灌溉 Irrigation with freshwater. 不同小写字母表示
不同处理间差异显著(P < 0. 05)Different small letters meant signifi-
cant difference among treatments at 0. 05 level. 下同 The same below.
表 2 不同灌溉处理对西红柿株高和茎粗的影响
Table 2 Effects of different irrigation treatments on plant
height and stem diameter of tomato
处理
Treatment
株高
Plant height
(cm)
茎粗
Stem diameter
(mm)
TWW 82. 7a 9. 7a
WWF 81. 1a 9. 2a
FWF 83. 8a 10. 8a
CK 80. 4a 9. 7a
TWW:再生水灌溉 Irrigation with treated wastewater;WWF:再生水清
水轮灌 Rotational irrigation with treated wastewater and freshwater;
FWF:重要生育期灌溉清水 Irrigation with freshwater at important stages
of plants;CK:清水灌溉 Irrigation with freshwater. 不同小写字母表示
不同处理间差异显著(P < 0. 05)Different small letters meant signifi-
cant difference among treatments at 0. 05 level. 下同 The same below.
增加了西红柿的株高和茎粗,以 FWF处理增加最明
显,TWW处理其次;各处理株高、茎粗的大小顺序
均为:FWF > TWW >WWF > CK.
2. 1. 2 黄瓜、西红柿生物量 由表 3 可知,TWW 和
FWF处理显著增加了黄瓜地上部鲜质量,较 CK 分
别增加了 89. 7%和 38. 8%,显著降低了地上部干质
量,降幅分别为 64. 4%和 68. 2%;WWF处理增加了
黄瓜的地上部鲜质量和干质量,增幅分别为 54. 7%
和 14. 6% . TWW 处理增加了西红柿的地上部鲜质
量和干质量,较 CK 分别增加了 0. 04%和 44. 0%,
其中地上部干质量增幅达到显著水平;WWF 处理
显著降低了西红柿地上部鲜质量和干质量,降幅分
别为 30. 2%和 29. 2%;FWF 处理也降低了 20. 3%
和 4. 3%,其中地上部干质量降幅达到显著水平.不
同再生水灌溉处理对黄瓜、西红柿地下部鲜质量影
响不显著;FWF处理显著增加了两种蔬菜的地下部
干质量,WWF 处理显著增加了西红柿地下部干质
量,其他处理间无显著差异.
2. 2 再生水灌溉对黄瓜、西红柿植株养分元素分布
的影响
2. 2. 1 氮的分布特征 由图 2 可知,黄瓜叶片中氮
浓度最高,表现为叶片 >茎 >根;而西红柿则为茎中
氮浓度最大,茎中氮浓度是根系中的 1. 62 倍. 显著
性检验表明,黄瓜各部位的氮浓度差异达到显著水
平,而西红柿叶片和茎中的氮浓度显著高于根系.不
同灌溉处理均增加了黄瓜叶片氮浓度,TWW、WWF
和 FWF 处理叶片中的氮浓度分别是对照的 1. 16
倍、1. 03 倍和 1. 09 倍,其中仅 TWW 处理达到显著
水平;3 个处理对西红柿叶片中的氮浓度无显著影
响,TWW 和 FWF 处理叶片中的氮浓度分别是对照
的 1. 06 倍和 1. 13 倍.除西红柿 TWW 处理外,不同
灌溉处理黄瓜、西红柿茎中的氮浓度均低于对照,且
差异不显著. 3 个处理黄瓜根中的氮浓度分别为对
照的 1. 25 倍、1. 25 倍和 1. 23 倍;TWW 和 WWF 处
理西红柿根中的氮浓度低于对照,FWF 处理根中的
氮浓度为对照的 1. 03 倍.说明采用再生水灌溉有利
于氮素向黄瓜、西红柿茎和叶片中分配,而对根系中
氮素分配影响不显著.
表 3 不同灌溉处理对黄瓜、西红柿生物量的影响
Table 3 Effects of different irrigation treatments on biomass of cucumber and tomato (g)
处理
Treatment
黄瓜 Cucumber
地上部鲜质量
Fresh mass
aboveground
地上部干质量
Dry mass
aboveground
地下部鲜质量
Fresh mass
below ground
地下部干质量
Dry mass
below ground
西红柿 Tomato
地上部鲜质量
Fresh mass
aboveground
地上部干质量
Dry mass
aboveground
地下部鲜质量
Fresh mass
below ground
地下部干质量
Dry mass
below ground
TWW 224. 94a 24. 35b 3. 68a 2. 07b 233. 34a 162. 21a 5. 88a 2. 07b
WWF 183. 40b 78. 35a 4. 11a 2. 59b 173. 18b 79. 75c 7. 17a 5. 52a
FWF 164. 55b 21. 75b 4. 26a 3. 65a 179. 67b 107. 85b 6. 76a 5. 50a
CK 118. 55c 68. 35a 3. 77a 3. 05b 225. 43a 112. 65b 7. 87a 3. 24b
7932 期 薛彦东等:再生水灌溉对黄瓜和西红柿养分元素分布特征及果实品质的影响
图 2 不同灌溉处理黄瓜(Ⅰ)和番茄(Ⅱ)植株各器官养分元素分配
Fig. 2 Nutrient distribution in different organs of cucumber (Ⅰ)and tomato (Ⅱ)under different irrigation treatments.
R:根 Root;S:茎 Stem;L:叶 Leaf. 不同大写字母表示处理间差异显著(P < 0. 05)Different capital letters meant significant difference among treat-
ments at 0. 05 level.不同小写字母表示植株器官间差异显著(P < 0. 05)Different small letters meant significant difference among organs at 0. 05 lev-
el.
893 应 用 生 态 学 报 22 卷
2. 2. 2 钾的分布特征 黄瓜茎中的钾浓度最高,根
次之,叶片最小;西红柿植株对钾的吸收与黄瓜略有
不同,根中的钾浓度显著高于叶片和茎,是叶片的
2. 30 倍. TWW和 FWF处理均显著增加了黄瓜叶片
和茎中的钾浓度,叶片中钾浓度分别为对照的 1. 57
倍和 1. 20 倍,茎中分别为对照的 1. 13 倍和 1. 09
倍;TWW 和 FWF 处理西红柿叶片中的钾浓度分别
是对照的 1. 32 倍和 1. 55 倍,茎中的钾浓度均低于
对照,差异不显著. TWW 处理黄瓜根中钾浓度为对
照的 1. 04 倍,西红柿各处理根中的钾浓度均显著低
于对照. WWF 处理黄瓜各部位的钾浓度均低于对
照.表明再生水灌溉处理和重要时期清水灌溉处理
有利于黄瓜、西红柿对钾的吸收,并向植株叶片和茎
中分配;再生水清水轮灌处理黄瓜对钾的吸收存在
一定的抑制作用,但有利于西红柿叶片和茎对钾的
吸收.
2. 2. 3 钠的分布特征 钠在黄瓜、西红柿各部位的
分布表现为根 >茎 >叶.黄瓜、西红柿根中的钠浓度
显著高于茎和叶片. TWW、WWF 和 FWF 处理均增
加了黄瓜叶片和根中的钠浓度,叶片中的钠浓度分
别是对照的 1. 02 倍、1. 29 倍和 1. 09 倍,根中分别
是对照的 1. 22 倍、1. 23 倍和 1. 4 倍;WWF 和 FWF
处理黄瓜茎中钠浓度分别为对照的 1. 11 倍和 1. 06
倍. TWW 处理西红柿叶片中的钠浓度是对照的
1. 17 倍;各灌溉处理西红柿茎、根中的钠浓度均低
于对照,差异不显著. 表明再生水灌溉处理黄瓜、西
红柿植株中的钠有向叶片迁移的趋势,总体上植株
中的钠有在根系中富集的特点. 再生水清水轮灌和
重要时期灌溉清水处理能够促进黄瓜各部位对钠的
吸收,抑制西红柿对钠的吸收.
2. 2. 4 钙、镁的分布特征 各灌溉处理两种蔬菜均
表现为叶中钙、镁浓度最高,黄瓜茎中最低,西红柿
根中最低.多重比较发现,叶片中的钙浓度显著高于
茎和根;各部位的镁浓度无显著差异. WWF 处理增
加了黄瓜根、茎和叶片中的钙浓度,但差异不显著;
TWW和 FWF处理根中钙浓度高于对照,而茎、叶中
钙浓度低于对照.不同灌溉处理均增加了西红柿根
中的钙浓度,叶片中的钙浓度则低于对照.不同灌溉
处理黄瓜和西红柿植株各部位的镁浓度与对照无显
著差异.表明再生水灌溉不利于钙、镁在植株叶片中
的分配,植株对钙、镁的吸收主要集中在根部.
2. 2. 5 氯的分布特征 黄瓜和西红柿植株叶片中氯
浓度最低,黄瓜茎中最高,西红柿根中最高. 再生水
灌溉对黄瓜和西红柿各部位氯的分配无显著影响.
TWW处理黄瓜、西红柿植株各部位的氯浓度均低
于 CK;WWF处理西红柿叶中和黄瓜茎、叶中的氯
浓度略高于对照,FWF 处理黄瓜茎中、西红柿叶中
的氯浓度略高于对照.可见 WWF 和 FWF 处理下氯
有向植株地上部分运移的趋势.
2. 3 再生水灌溉对黄瓜和西红柿果实常规品质的
影响
由表 4 可知,除西红柿重要时期清水灌溉处理
外,再生水灌溉处理均增加了黄瓜、西红柿果实中的
硝态氮浓度. WWF 和 FWF 处理显著增加了黄瓜果
实中的硝态氮浓度;TWW 处理显著增加了西红柿
果实中的硝态氮浓度. 此外,黄瓜、西红柿果实中并
未检测出亚硝态氮. 可见,再生水灌溉可使黄瓜、西
红柿果实中硝态氮浓度增加.
与 CK相比,FWF 处理可以显著提高黄瓜果实
可溶性固形物和还原型 Vc 浓度;TWW 和 WWF 处
理黄瓜果实中的可溶性总糖浓度与 CK 差异不显
著,但均略有升高,增幅分别为 1. 9%和 3. 1% .说明
重要生育期清水灌溉处理(FWF)有利于提高黄瓜
品质,其他处理对黄瓜品质的影响不显著.
TWW处理西红柿果实中的还原型 Vc、可溶性
总糖和可溶性固形物浓度均低于 CK,其中还原型
Vc差异显著,说明再生水灌溉后,西红柿果实品质
有所降低. WWF 处理西红柿果实各品质指标均高
于 CK,但差异不显著;FWF处理西红柿果实中可溶
性总糖、可溶性固形物及还原型 Vc 浓度与 CK无显
著差异.表明不同再生水灌溉处理对西红柿品质影
响不显著,再生水清水轮灌处理能够在一定程度上
提高西红柿品质.
表 4 不同灌溉处理对黄瓜、西红柿果实品质的影响
Table 4 Effects of different irrigation treatments on fruit
quality of cucumber and tomato
蔬菜
Vegetable
处理
Treat-
ment
硝态氮
Nitrate
(mg·
kg -1)
可溶性
总糖
Soluble
sugar (%)
可溶性
固形物
Soluble
solid (%)
还原型 Vc
Vitamin C
(mg·
kg -1)
西红柿 TWW 31. 6a 1. 67a 2. 97a 63b
Tomato WWF 22. 8b 2. 94a 3. 83a 124a
FWF 16. 0c 1. 97a 3. 44a 123a
CK 21. 2b 2. 71a 3. 55a 102a
黄瓜 TWW 33. 8b 2. 66a 0. 85a 123b
Cucumber WWF 54. 6a 2. 68a 0. 80b 112b
FWF 51. 4a 2. 46a 0. 96a 153a
CK 32. 0b 2. 61a 0. 86b 121b
3 讨 论
再生水灌溉对西红柿生长有促进作用,植株地
9932 期 薛彦东等:再生水灌溉对黄瓜和西红柿养分元素分布特征及果实品质的影响
上部鲜质量和干质量显著增加,这与前人的研究结
果基本一致[15 - 17],这可能是由于再生水中含有较多
可供植物吸收利用的营养物质;再生水灌溉对黄瓜
生长发育有一定的抑制作用,植株部分生物量显著
降低,包括茎粗和地上部干质量,但地上部鲜质量显
著增加,出现这种现象的原因目前仍不清楚,还有待
进一步研究.
再生水灌溉显著提高了植株对氮的利用效率,
这与已有的研究结果一致[8 - 10]. 再生水灌溉后,无
论是黄瓜还是西红柿,氮素均表现出易在叶片及茎
中富集的特征,且高于对照处理对应部位的氮浓度,
说明再生水灌溉植株对氮素的吸收呈现向地上部运
移的特性.钾元素易在茎、根中富集,再生水灌溉有
利于钾元素向黄瓜叶片中分配,但对西红柿各部位
钾元素的分配影响不显著. 钠元素在木本植物叶片
中浓度过高会对植物造成危害,使植株叶片出现焦
边、黄化等症状[18].本试验中,钠元素表现出在植株
根系中富集的特性,黄瓜、西红柿各部位中的钠浓度
均低于钾浓度,说明黄瓜、西红柿一方面通过根系对
钠的截留吸收减少其对茎、叶的伤害;另一方面植株
通过茎、叶选择性的吸收钾,提高钾 /钠来增强自身
的抗盐性.不同再生水灌溉处理黄瓜、西红柿各部位
钠浓度有所增加,但均小于致使植株危害的程度,说
明再生水灌溉不会造成作物的钠伤害. 再生水灌溉
对黄瓜、西红柿各部位 Ca2 +、Mg2 +分配没有产生显
著影响,但 Ca2 +、Mg2 +表现出不利于向两种蔬菜叶
片分配的特征.这与已有研究结果并不一致,主要由
于作物种类不同所致[19 - 20].氯元素作为农作物生长
发育不可缺少的微量元素,在一定范围内能促进作
物生长发育,但浓度过高时会使作物生长发育受阻
甚至死亡[21].本试验中,氯在黄瓜、西红柿植株体内
运输过程中分别被截留在茎和叶片,但仍表现出向
地上部运输的特征,由于过量的 Cl -渗入细胞后,使
原生质凝聚,叶绿素遭到破坏[18],因此有必要采取
措施减少灌溉水中的盐离子特别是 Cl -浓度,有效
避免过多的 Cl -被植物吸收至体内,影响植株的光
合作用.
世界上许多国家利用再生水灌溉莴苣、胡萝卜、
白菜、芹菜、菠菜、番茄等蔬菜,未发现其对蔬菜品质
有显著影响[11].本试验条件下,再生水灌溉对黄瓜、
西红柿果实品质无显著影响,这与前人的研究结果
基本一致[22 - 24]. 人体摄入的硝态氮有 81. 2%来自
蔬菜[18],根据国标 GB 18406. 1 - 2001[25]的规定,无
公害瓜果类蔬菜的硝态氮浓度应≤600 mg·kg -1 .
本试验中,再生水灌溉后果实中硝态氮浓度略有增
加,但均低于国家标准规定的卫生指标限值,不会对
人畜健康造成影响. 黄瓜中的硝态氮浓度与各灌溉
处理带入土壤的氮含量基本呈正相关,这与赵庆良
等[26]的研究结论一致,但西红柿未表现出这种特
征,说明作物中的硝态氮浓度可能不仅与灌溉水的
氮含量有关,还与土壤本身的氮含量有关.不同再生
水灌溉处理黄瓜、西红柿的硝态氮浓度均低于国家
食品质量安全标准.
重要时期清水灌溉和再生水清水轮灌处理分别
有利于提高黄瓜和西红柿果实的常规品质,灌溉对
植株无明显伤害,说明重要时期清水灌溉处理和再
生水清水轮灌处理分别对黄瓜和西红柿是一种安全
的再生水灌溉模式. 对北京、上海、广州等国际型大
都市,生态农业、设施农业和观光农业是其近郊农业
发展的方向,本研究结果可为大中城市再生水安全
利用及周边生态农业发展提供相应的技术支持.
参考文献
[1] Paliwal K, Karunaichamy KSTK, Ananthanalli M.
Effect of sewage water irrigation on growth performance,
biomass and nutrient accumulation in Hardwickia binata
under nursery conditions. Bioresource Technology,
1998,66:105 - 111
[2] Yang L-L (杨林林) ,Yang P-L (杨培岭) ,Ren S-M
(任树梅) ,et al. Experimental studies on effects of re-
claimed water irrigation on soil physicochemical proper-
ties. Journal of Soil and Water Conservation (水土保持
学报) ,2006,20(2) :82 - 85 (in Chinese)
[3] Yadav RK,Goyal B,Sharma RK,et al. Post-irrigation
impact of sewage effluent on composition of soils,crops
and ground water - A case study. Environment Interna-
tional,2002,28:481 - 486
[4] Huang G-H (黄冠华). The safety use of treated waste
water for irrigation in agriculture. Review of China Agri-
cultural Science and Technology (中国农业科技导报) ,
2007,9(1) :26 - 35 (in Chinese)
[5] Oron G,Demalach Y,Hoffman Z,et al. Effect of efflu-
ent quality and application method on agricultural pro-
ductivity and environmental control. Water Science and
Technology,1992,26:1593 - 1601
[6] Kalavrouziotis IK,Robolas P,Koukoulakis PH,et al.
Effects of municipal reclaimed wastewater on the macro-
and micro-elements status of soil and of Brassica oleracea
var. ialica,and B. oleracea var. gemmifera. Agricultur-
al Water Management,2008,95:419 - 426
[7] Paranychianakis NV,Nikolantonakis M,Spanakis Y,et
al. The effect of recycled water on the nutrient status of
Soultanina grapevines grafted on different rootstocks.
Agricultural Water Management,2006,81:185 - 198
[8] Peng Z-G (彭致功) ,Yang P-L (杨培岭) ,Ren S-M
004 应 用 生 态 学 报 22 卷
(任树梅) ,et al. Effects of reclaimed water irrigation
on the distribution of nitrogen,phosphorus,potassium
and chloride in turfgrass tissue. Journal of Beijing For-
estry University (北京林业大学学报) ,2007,29(6) :
58 - 65 (in Chinese)
[9] Cha G-F (查贵锋) ,Huang G-H (黄冠华) ,Feng S-Y
(冯绍元) ,et al. Water and nitrogen use efficiency for
summer corn under condition of irrigation with sewage
effluent. Transactions of the Chinese Society of Agricul-
tural Engineering (农业工程学报) ,2003,19(3) :
63 - 67 (in Chinese)
[10] Olday FC,Barker AV,Maynard DN. A physiological
basis for different patterns of nitrate accumulation in two
spinach cultivars. Journal of the American Society for
Horticultural Science,1976,10:217 - 219
[11] Liu H-L (刘洪禄) ,Wu W-Y (吴文勇). Research on
Technology of Treated Wastewater Irrigation. Beijing:
China WaterPower Press,2009 (in Chinese)
[12] Zhang Z-H (张志华) ,Chen W-F (陈为峰) ,Shi Y-F
(石岳峰) ,et al. Effects of irrigation with regenerated
water on the growth and quality of alfalfa. Chinese Jour-
nal of Applied Ecology (应用生态学报) ,2009,20
(11) :2659 - 2664 (in Chinese)
[13] The Ministry of Water Resources of the People’s Repub-
lic of China(中华人民共和国水利部). SL 207 - 98.
Technical Standard for Water Saving Irrigation. Beijing:
China WaterPower Press,1998 (in Chinese)
[14] Bao S-D (鲍士旦). Soil Analysis in Agricultural Chem-
istry. Nanjing:China Agriculture Press,2005 (in Chi-
nese)
[15] Huang Z-B (黄占斌) ,Miao Z-X (苗战霞) ,Hou L-W
(侯利伟) ,et al. Effect of irrigation time and mode
with reclaimed water on growth and quality of crops.
Journal of Agro-Environment Science (农业环境科学学
报) ,2007,26(6) :2257 - 2261 (in Chinese)
[16] Li K (李 康). Study on the Safety of Winter Wheat
with Reclaimed Water Irrigation. Master Thesis. Bei-
jing:Chinese Academy of Agricultural Sciences,2007
(in Chinese)
[17] Li X-N (李晓娜) ,Wu J-Y (武菊英) ,Teng W-J (腾
文军) ,et al. Effects of applying reclaimed water on al-
falfa growth and its nutrient up-take. Journal of Natural
Resources (自然资源学报) ,2007,22(2) :198 - 203
(in Chinese)
[18] Lu J-L (陆景陵). Plant Nutrition. Beijing:China
Agricultural University Press,1995 (in Chinese)
[19] Zhang J (张 娟) ,Wang Y-C (王艳春) ,Tian Y (田
宇). Influence of reclaimed water irrigation on the min-
eral elements,chlorophyll and membrane infiltration of
seven garden plants. Journal of Irrigation and Drainage
(灌溉排水学报) ,2007,26(1) :51 - 54 (in Chi-
nese)
[20] Ma M (马 敏) ,Huang Z-B (黄占斌) ,Jiao Z-H (焦
志华) ,et al. Effects of reclaimed wastewater irrigation
on the quality of maize and soybean. Transactions of the
Chinese Society of Agricultural Engineering (农业工程
学报) ,2007,23(5) :47 - 50 (in Chinese)
[21] Liu S-J (刘善江) ,Ma X-R (马笑蕊). Research on
effects of concentration of chloride on the growth of cu-
cumber seedlings. Beijing Agricultural Sciences (北京农
业科学) ,2000,18(6) :31 - 34 (in Chinese)
[22] Pollice A,Lopez A,Laera G,et al. Tertiary filtered
municipal wastewater as alternative water source in agri-
culture:A field investigation in Southern Italy. Science
of the Total Environment,2004,324:201 - 210
[23] Li B (李 波) ,Ren S-M (任树梅) ,Zhang X (张
旭) ,et al. Study on quality of tomato and heavy metal
in soil and fruit contribution with irrigation of rejuvena-
ted water. Journal of Soil and Water Conservation (水土
保持学报) ,2007,21(2) :163 - 165 (in Chinese)
[24] Wu W-Y (吴文勇) ,Xu C-P (许翠萍) ,Liu H-L (刘
洪禄) ,et al. Effect of treated water irrigation on yield
and quality of fruity vegetables. Transactions of the Chi-
nese Society of Agricultural Engineering (农业工程学
报) ,2010,26(1) :36 - 41 (in Chinese)
[25] General Administration of Quality Supervision,Inspec-
tion and Quarantine of the People’s Republic of China
(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局). GB
18406. 1 - 2001. Safety Qualification for Agricultural
Product - Safety Requirements for Non-environmental
pollution Vegetable. Beijing:China Standard Press,
2001 (in Chinese)
[26] Zhao Q-L (赵庆良) ,Zhang J-N (张金娜) ,Liu Z-G
(刘志刚) ,et al. Effect of reclaimed water used for irri-
gation on the quality of crops and soil. Environmental
Science (环境科学) ,2007,28(2) :411 - 416 (in
Chinese)
作者简介 薛彦东,男,1985 年生,博士.主要从事水土资源
与环境研究. E-mail:xueyandong1104@ yahoo. cn
责任编辑 张凤丽
1042 期 薛彦东等:再生水灌溉对黄瓜和西红柿养分元素分布特征及果实品质的影响