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! 采用不同质量比的氮源、氮胁迫和不同钼质量浓度的营养液栽培方法，探讨其对蕹菜 +!#$#%& &’(&)*+&
,-./01的生长和体内硝酸还原酶（ 23）活性的影响，揭示蕹菜体内硝酸盐积累的规律。结果表明：以 24(5 为单
一氮源不仅会导致蕹菜 24(5 严重积累，也会使产量偏低；而以 2678 为单一氮源，蕹菜则不能正常生长；蕹菜在
收获前 !)9 停止供氮可以降低蔬菜中 24(5 含量；随着钼质量浓度的增加硝酸还原酶活性呈上升趋势，但当钼
质量浓度 :);(’*<= > 时，硝酸还原酶活性则会降低，只有适当的钼浓度才可以降低蕹菜的 24(5 含量。
#$% 硝酸盐积累 氮源 钼水平
&’()*+ ?@(@;A!
%%%%%%%%%%近几年来，人们开展了硝酸盐和亚硝酸盐对人体健康的影响的研究。结果表明，硝酸盐的还原
态——亚硝酸盐与胺反应生成的亚硝胺是具有强致癌性的一类有机化合物，诱癌时间随摄入量增多而
缩短 B!C。据报道，人体从蔬菜中摄取的硝酸盐约占总摄入量的 *!;$%DB$C，因而蔬菜中硝酸盐含量高低与
人体健康的关系密切。世界卫生组织和联合国粮农组织（ E64F,G4）规定人体硝酸盐日允许摄入量为
(;@%<= 0=（ 体重），亚硝酸的日允许量为 );!(%<= 0=+体重1B(C。随着生活水平的提高，控制蔬菜的硝酸盐
污染日益受到重视。国内蔬菜生产中，对如何降低硝酸盐含量的问题进行了较多的工作，但海南热区还
未见有相关研究报道。根据对海南多种蔬菜硝酸盐含量的测定分析，叶菜类硝酸盐含量高于茄果类和
根菜类数倍甚至数十倍 B7C。叶菜类蔬菜生产中，氮肥施用多为单纯的氨态氮，施用量盲目性极大。同时，
根据海南第 $ 次土壤普查的结果表明，海南土壤缺钼比较普遍，而生产中施钼极少。氮是影响蔬菜硝酸
盐含量的主要因素之一，而钼是氮代谢中硝酸还原酶活性的重要组成分。针对海南蔬菜生产的实际情
况，笔者采用不同氮源、氮胁迫和不同钼质量浓度的处理的方法，分别对蕹菜体内硝酸盐的积累规律进
行研究，探讨蔬菜硝酸盐积累的机理，以期推进海南的蔬菜生产向科学施肥的环保型模式发展。
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试验材料为适宜在旱地栽种的柳叶蕹菜+!#$#%& &’(&)*+& ,-./01。播种前将种子在 *)%!的热水中泡
&%
!#! 不同氮源栽培试验 设 & 个处理，各处理的 2524(5和 252678的质量比分别为 !))K)，’)K()，&)K&)，
()K’)，)K!)) B7C，各处理供氮量相同（ 纯氮 $*(;A%<= >），其他大量元素 L，M，N=，OP 分别为 ()@;@Q，
7);)%，A$;(%，$&!;@%<= >。其营养液配方见表 !。各处理添加相等量的微量元素，分别为：NI?477;@)&%<= >，
6(R4($;*$)%<= >，2PN-47);!$@%<= >，OS?47);)’*%<= >，TI?47);$$$%<= >，UVWG5,X!(;*A)%<= >。每
处理重复 ( 次，采用完全区组设计。
具体的做法是以一次性塑料杯作为定植杯，杯内装有经过处理干净的河沙以固定植株，底部有小
孔，便于营养液渗入杯中，每个杯子播种 & 粒种子，作为一个试验单元，试验单元共有 !& 个。随机分为 &
个组，每组各施用一种质量比的氮源营养液，重复 (次。营养液装在一个长约 7))%%<<，宽约 ())%<< 的塑料盆
, - . / 0 1
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012345 $136
78934::;
第 45 卷 第 6 期
4::; 年 < 月
海南省自然科学基金资助项目（ 编号：()!)@）、中国农业科学院土壤肥料研究所农业部植物营养学重点开放实验室开放基金课题项目资助。
张 勇 男，!A’& 年生，华南热带农业大学农学院硕士研究生。 Y 通讯作者 唐树梅，女，教授。研究方向：作物营养与施肥。
收稿日期：$))(5)&5(!%%%%%%%%%%修回日期：$))(5!$5!&
! 期 张 勇等：蕹菜的氮素、钼矿质元素营养与硝酸盐积累
里，营养液隔 #$ 换 ! 次（ 更换营养液时把原来的营养液倒掉，用去离子水冲冼后换上新的营养液）。栽
培 %&#$ 后，测各个处理蕹菜可食用部分的硝酸盐含量、’()（ 硝酸还原酶活性）、总生物量（ 包括地上
地下部分）。
!## 氮胁迫栽培试验 氮胁迫栽培试验用表 ! 的配方，相同的处理，重复 % 次，栽种 *&#$ 后每处理每
重复取出一半（ + 杯）植株放入不含氮的营养液中再栽培 !,#$，比较连续供氮与停止供氮后各处理蕹菜
硝酸盐含量、总生物量、’( 活性。
!#$ 不同钼水平栽培试验 设 & 个处理，重复 % 次，每个处理的钼（ ’-./0）质量分数分别为 ,，
,1!*2，,3*&*，,3%+4，,3&,# 56 76，大量营养元素配方如下：8’0%，9- :’0%;*#，.6<0，=’>;*<0，
’->*?0，9-9@* 质量浓度分别为 +++3&，&%*3，2!3*，,!3+，!43，!&3&A56 B。除钼以外其它微量元素
含量同前面试验相同。栽培 %&#$ 后收获植株（ 包括根茎叶），洗净，分别测其可食用部分的硝酸盐含量、
总生物量。
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蔬菜硝酸盐含量测定采用文献C2D酚二磺酸法，硝酸还原酶活性采用文献C+D活体法，其余项目均采
用常规分析方法测定。
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#! ()*+’,-./0
测定了不同氮源处理植株体内的硝酸盐含量、总生物量和 ’( 活性，结果见表 *。由表 * 可知，随着
营养液中 ’0%E 浓度的增加，蕹菜的硝酸盐积累相应增加，相关系数达到极显著 FG,3H4!II，处理间差异
极显著。温度过低、光照不足、硝态氮肥过多和微量元素缺乏均可以导致植物体内硝酸盐积累。由表 * 可
见，硝态氮占施氮总量的 %,AAJ时，硝酸盐在体内的积累量只有 *!&3,#56 76，硝态氮占 &,#K时，硝酸盐含量
提高至 &&,3&##56 76，增加了 *32倍；硝态氮供应为 !,,##K时，植株体内硝酸盐积累量高达 !#!+23,#56 76，提高了
&3& 倍。所以介质的 ’0%E 浓度高低是造成蕹菜体内硝酸盐积累的主要因素之一。
由表 * 可知，蕹菜的总生物量以处理 *（ ’0%EL’>MG+,L%,）为最大，处理 %，处理 次之，处理 ! 最
小，处理 & 植株不能正常生长，这说明在营养液栽培中，蕹菜正常的生长发育需要 * 种氮源适当搭配，
1 ! 2)3456789#=质量浓度 N56·BE!;
养分分子式
处 理
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8’0% O###+++3& +++3& +++3& 2!3 ——
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’-9@ ####%*3H —— —— —— ——
说明：实际操作中先配好大量元素的 !,, 倍母液，微量元素 !#,,,#倍母液，调节 P> 为 23&，使用时稀释 !,, 倍或 !#,,, 倍即可使用。
: # ;) %&$’’ %()*9<5=4>?
参数名称与单位
’0%E 与 ’>M 的质量比
! * % &
!,,L, +,L%, &,L&,# %,L+, ,L!,,
’0%E 质量分数 N56·76E! !#!+23,#-) 2%23,#QR &&,3&#QR *!&3!#S9# =不能生长;
总生物量 N6 ####*2+3+#$T %23+#-) #%4!3!#QR# %!43!#S9
’( 活性 N!6·6E!·UE! #########423+,#-) #####23%,#QR ######&3+,#QR ######*3,,#S9
##########说明：相同字母表示两者差异不显著；不同的小写字母表示在 &K水平上差异显著，不同的大写字母表示在 !#K水平
上差异极显著，下同。
2H
! # $ % & ! 卷
处理 # 以 $%&’ 为单一氮源不仅 $%&’ 积累量大，同时蕹菜产量不高。处理 全部供应 $()* 则作物不能
正常生长，其可能是氨积累致使作物中毒。在旱作条件下，土壤由于通气条件较好，硝化作用强烈的进
行，能迅速将土壤中的铵转化为硝酸，所以 ! 种氮源同时存在，能确保植株生长正常。在水培条件下，则
应注意 ! 种氮源的配合，避免给植株生长造成不利的影响。处理 ! 至处理 ) 中随着硝态氮供应量的减
少，铵态氮增加，总生物量逐渐呈下降趋势。所以适当的硝态氮与铵态氮的比例，不但有利于降低蔬菜
$%&’ 含量，也有利于提高蔬菜产量。
由表 ! 可见，蕹菜硝酸还原酶活性随硝态氮含量的增加而提高，相关系数达极显著，+,-./011。硝
酸还原酶是一种诱导酶，活性的大小与诱导液中 $%& 浓度有明显的相关性。在本试验条件下，随硝酸浓
度增加，硝酸还原酶活性成比例的增加，说明硝酸还原酶活性不是高浓度时 $%&’ 积累的限制因素。硝酸
盐积累量和生物量测定结果表明，处理 # 作物的生长量低，硝酸盐积累量高。说明以硝态氮为单一氮源
时，由于需较多的能量进行还原，作物生长速率降低，反过来导致氨基酸、蛋白质的合成受抑制，从而导
致硝酸盐的积累。
!! !#$%&’()*
由表 & 可知蕹菜生长后期停止供氮，与持续供氮相比，其体内的 $%&’ 质量分数大幅度降低，其中处
理 ! 降低最多，比持续供氮降低了 &2.34。蕹菜的总生物量比持续供氮也有所降低，$%&’ 累积愈多的处
理其总生物量下降愈少。由此可见，硝酸盐的积累现象是植株氮的一种贮备形式，当介质缺氮时可供继
续生长利用。据报导，硝态氮质量分数的降低，产生了植株稀释效应和还原作用的综合结果 5#-6。$%&’ 停
止供应后，贮藏于细胞液泡中的硝酸盐能继续维持正常的代谢，被进一步的还原为氨，而合成蛋白质，
同时使植株重量增加而相对的 $%&’ 含量降低。根据这个试验结果也可以认为，在蕹菜旱地栽培时，施用
氮肥的时期不应太晚，以免氮以硝酸盐的形式贮存于植株；或者应集中在前中期供氮，而后期停止施氮
或少施氮，让植株后期的生长消耗体内积累的氮，降低 $%&’ 含量。
在这 ! 次试验中，处理 （ 全部以 $()* 为氮源）均不能正常生长，植株约 #-789 时就逐渐枯萎。这
可能是由于 $()* 浓度太大，引起植株氨积累而中毒。为了证明这个推论，本试验在原方案中增加了处
理 :。由表 & 可知，虽然处理 : 的 $()* 浓度比处理 ) 还要低，但结果植株仍然不能正常生长。造成这种
现象的原因可能是多方面的。首先是蕹菜对氨积累极为敏感，单一 $()* 为氮源时，易造成氨中毒。其次
是植物体内总的阴阳离子电荷平衡对根际微域介质 ;( 的影响。据报道 5##6，当仅供应 $()*’$ 时，植物吸
收的阳离子大于阴离子，造成体内阴阳离子电荷数不平衡；为达到体内正负电荷平衡，根系释放出 (*
使介质 ;( 下降。同理，供应 $%&’’$ 时，植物吸收的阴离子大于阳离子，植物根系会向外释放 (<%&’ 或
%(’，使根际 ;( 升高 5#!6。但由于 $%&’’$ 既可在根部同化，也可在地上部同化，且同化产生的 %(’ 离子大
约只有 #=& 能排出体外，其它用于自身的代谢活动 5#&6，因而在供应 $%&’$ 时，植物根际介质 ;( 的变化
+ # ,-./012345678
参数名称与单位
$%&’ 与 $()* 的质量比
# ! & ) :
#-->- 2->&- ->- &->2- ->#-- ->-
持续供氮
$%&’=9?·@?’# #7!-).07AB :)).-7CD ::.-7CD !0).:78< 7E不能生长F
总生物量 =? 777#:).78D !2/.-7AB !:&.7AB #00.:7CD
$G 活性 =!?·?’#·H’# 7777777772).:-7AB 77777:.--7CD7 777770.:-7CD 7777#:.)-78<
后期停止供氮
$%&’=9?·@?’# 7772:0.-7AB )-!.07CD &/!.-7CD !-0.:78< E不能生长F
总生物量 =?7 777#)2.-78<7 !&!.7AB7 #22.-7AB #&:.7CD
$G 活性 =!?·?’#·H’# 77777777#0.-7AB 77777#.&-7CD7 77777#.2-7CD 7777#&.&-78<
! 种供氮处理比较
$%&’ 含量降低 =4 777777777&:.& 77777777&2. 77777777&-.27 7777777!:.27
总生物量降低 =4 777777777#-.2 77777777#:.: 77777777&!.0 7777777!2.:
2-
! 期 张 勇等：蕹菜的氮素、钼矿质元素营养与硝酸盐积累
幅度较小。相反，#$%& 几乎都在根部同化，所以 ’$%& 对根际 (’ 的影响比 )*&& 要大得多 +,$-，因而
单供 ’$%& 会造成营养液 (’ 下降，这可能是蕹菜不能正常生长的另一原因。
!# !#$%&’()*+,
钼是硝酸还原酶的组成成分，钼的含量对蕹菜硝酸还原酶活性以及硝酸盐的积累均有影响见表 $。
由表 $ 可知，当钼质量分数在 ./.0*12345 65 范围内时，随着钼质量分数的增加硝酸还原酶活性增加，
钼质量分数与硝酸盐的积累量呈负相关，相关系数达到 783&.092$:。在钼质量分数为 .0;12345 65 时蕹
菜的硝酸盐含量最低，而超过这一质量分数时其 );& 含量反而升高。蕹菜栽培时需要一个适宜的钼质
量分数，过高过低均会影响其产量和品质。在本试验中，当营养液中的钼质量分数为 .0<.$345 653（ 处
理 <）时，蕹菜 );&含量为 ;1,0,345 65；钼质量分数为 .0;12345 65（ 处理 $）时，降低至 =.,0>345 65，下
降了 $<013?，总生物量提高了 ;>023@。由此表明，钼与硝酸盐的积累有关，同时与作物氮的利用和产量
有关。所以，生产上应重视钼素营养的调节，合理的施用钼肥能提高蕹菜的产量和品质。
由表 A 可知，硝酸还原酶的分布主要在叶和茎。由此说明蕹菜吸收硝态氮后主要在叶部还原，其次
是茎，极少量在根。随钼质量分数的增加，硝酸还原酶活性呈上升趋势，但当钼质量分数超过一定值时，
则反过来抑制了硝酸还酶的活性，B 活性下降，同时硝酸盐积累量增加。
# - .
（ $）试验结果表明，)*&& 是影响蔬菜硝酸盐积累的主要因素。随着营养液中 )*&& 质量分数的
增加，蕹菜 )*& 积累相应增加，以 )*&& 为单一氮源硝酸盐积累量最大，同时也影响了产量的提高；当
以 ’A%& 为单一氮源时，蕹菜则无法正常生长。本试验 )*&& 和 ’A%& 质量比以 =C,/,C, 范围内为
宜，既能提高产量，同时能降低硝酸盐含量。
（ !）积累在蕹菜体内的硝酸盐是植株氮素营养的一种贮备形式，如后期供氮不足或停止供氮，积累
在体内的 )*& 可被植株继续生长所利用。生产上应提倡氮肥早施，收获前至少有 ,D/=.3E 停止施用氮
肥，以保证贮存在体内的硝态氮能随植株的生长而被消耗。
（ #）营养液中钼质量分数对蕹菜的硝酸盐含量有显著影响。在 ./.0*12345 65 范围内，钼的质量分
数与蕹菜的 )*& 质量分数呈显著负相关关系。同时，钼质量分数过量会抑制硝酸还原酶的活性，造成硝
酸盐的积累。本试验条件下，蕹菜栽培适宜的钼质量分数为大于 .0=D=345 65、小于 .0D.A345 65。
/ 0 1 2
,333FGH6I73B03 JK7GKILMNJK7GKILO GNE3&NJK7PLP3 QP4(PRNELCS3 7ITJIU3 PV3 KWI3 PQQR77INQI3 JN3 VPPE3 GNE3 EJIK3 GNE3 KWI3 KPXJQPHP5JQGH3 J4(HJQGKJPN0YPPE3
SEE3ZPNKM,99.M1C1,1/1>2
33=333沈明珠 M翟宝杰 M东惠茹 M等 0蔬菜硝酸盐累积的研究 03园艺学报 M,92=M9（ A）CA,/A2
33*333上海第一医学院 0食品毒理 03北京 C人民出版社 M,9120*>D/*9>
33A333[HJG3SM3 \I7JP3YM3]PNNIHHG3^MO _7PUJN5ONJK7GKIO V7IIO INEJTIO JNO LPJHHNILLO L‘LKI40O aNKI7NGKJPNGHO \‘4(PLJR4OPNO_7PUJN5O^IEJGO GNEOW‘E7P(JNJQLM
FJNELP7M)NKG7JPMbGNGEG0,ccD0,c/=d
OODOOO唐树梅 0O海南蔬菜的安全生产与肥料施用 0OO华南热带农业大学学报 MO=..*（ *）C,./,D
OOdOOO南京农业大学主编 0O土壤农化分析 0北京 C中国农业出版社 M,cee0Df/d.
3 % 4 &’5678&’()9:;<=/8
参数名称与单位
营养液中的 ^P 质量分数 g45·65&,
. .0,=d .0=D=O .0*f2 .0D.A
,OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO= OOO* OOA OOOD
)*& 质量分数 g45·65&, **90dOhS **.09OhS *AA0AOhS =.,0dOQiO O*f,0,OGS
总生物量 g5 OO=D,0fOQES O=9d02OGhS OO=f.0.OhQS *,902OGS O=**02OES
B 活性 g!5·5&,·W&,（ 叶） =0..OEj OOOO,=0..OQZ OOOOOA,09.Ohi OOOOOd*0e.OGS OOOOOO,.0*.OQZ
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOO（ 茎） .0f.Ohi OOOOOOO.0A*OQZ OOOOOOO,0*.OGS OOOOOOO,0,DOGS O.0..
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO（ 根） .0.. OOOOOOOOO.0.. OOOOOOOOO.0,. OOOOOOOOOO.0,f OOOOOOOOOO.0..
f,
! # $ % & ! 卷
##$###陈 薇 %张德颐 &植物组织中硝酸还原酶的提取测定和纯化 &#植物生理通讯 %’()*+,-.,/,(
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##(###孙 羲主编 &##植物营养原理 &北京 .中国农业出版社 %’()$&#$’/))
’*###胡定金 %0123324#5&#不同光照下硝酸根离子停供对菠菜硝酸盐含量的影响 &#土壤肥料 %###’((6（ ,）.!$/6*
’’###71189##:%#;2<89##=#7&#>9?@2A811B2@#CD#@8EB12?FG9#F9#;FAF9B3#AGHHB9F3#E@GI9#IF?J#2HHG9FBH#G@#9F?@2?8#23#K#3GB@A8.LJ8#@G18#GM# 1G9E#NF3?29A8#
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