氮肥对农产品品质的影响

出处：按学科分类—工业技术 中国农业出版社《肥料实用手册》第310页（5651字）

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1．氮肥对粮油作物品质的影响 氮肥对作物品质的影响主要是可以提高作物，特别是谷类作物子粒的蛋白质含量(蔡大同等，1994)。因为，作物从土壤中吸收硝态氮(NO₃^-—N)进入植物体后被还原为NH₄⁺，并与根系从土壤中吸收的NH₄⁺一起与磷化物结合形成100多种氨基酸。其中大约20种氨基酸连接成多肽链。这个链中各种氨基酸的位置次序以及各种氨基酸的比例受控于核酸的遗传信息。这种多肽链通过多种途径形成蛋白质。在正常生长的植物所吸收的氮素中，大约有75%形成蛋白质，而另外25%左右的氮素常常由于作物生长速度慢而NO₃^-的吸收速度快，以非蛋白质的氨基酸、无机NO₃^-，以及酰胺形态积累下来。

在植物体内形成的蛋白质一部分存在于种子中，以供以后发芽使用。有一些蛋白质是酶类，它们控制着植物的各种代谢过程。还有一些则组成植物的结构物质和膜。由此可见，氮素供应对植物的生长和代谢都有重大影响，从而对于植物品质有重大影响。增加氮素供应可以增加子实的蛋白质含量。

施肥对谷类作物品质的影响程度随作物及品种而不同。小麦蛋白质和氨基酸含量受氮肥影响大于玉米，受养分协调程度小于玉米。根据我们近几年的研究结果表明：施氮量在0～325kg／hm²范围内，随着施氮量的增加，小麦蛋白质含量增加(表5-1)。

表5-1 施氮量对优质小麦蛋白质含量的影响(%)

氮肥同样影响谷类作物籽粒蛋白质中氨基酸的组成成分，小麦体内含有苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等人体所必需的7种氨基酸，其中苯丙氨酸受施肥的影响最大。赖氨酸是评价蛋白质和氨基酸质量的重要指标，无论在小麦和玉米上，氮磷钾肥配合施用时其含量最高。

表5-2 施肥对小麦和玉米氨基酸含量的影响(%)

山西农业科学院谷子研究所张喜文等人研究，随着施氮量增加，谷子籽粒蛋白质含量、直链淀粉、小米胶稠度均增加。淀粉是小米的主要成分，随施氮量增加而减少，相关系数为-0．9600^{* *}，直链淀粉的相关系数为0．9899^{* *}(表5-3)。

表5-3 氮肥对小米品质的影响(%)

东北农业大学金正勋等人就氮肥对稻米品质影响研究结果表明：随着施氮量增加，蛋白质含量增加，稻米垩白率和直链淀粉含量逐渐降低，胶稠度变短。垩白指米粒胚乳中因淀粉和蛋白质填塞疏松而形成的，垩白率高，碾米时易产生较多的碎米，影响米粒的透明度，降低稻米的商品价值，是稻米外观品质的重要因子。稻米中直链淀粉和蛋白质含量是决定稻米蒸煮食味品质特性的最主要化学成分，其含量高，稻米的蒸煮食味品质特性就变劣，胶稠度是评价米饭质地的一项物理指标，胶稠度长，则表示米饭较柔软，短则米饭较硬(表5-4)。

表5-4 氮肥对稻米理化特性的影响

增加氮肥营养虽然对提高稻米营养品质和外观品质有利，但对提高蒸煮食品品质会带来不利影响，所以在施用氮肥时要二者兼顾考虑。

中国农业科学院油料作物研究所丁洪1991年在河南省汝南县水屯乡的砂姜黑土上做的施氮量对大豆品质影响结果表明，施氮量对品质的改善品种间差异很大，早熟、中早熟大豆品种的蛋白质含量增加比中熟、中晚熟品种大(表5-5)。

表5-5 施氮量对大豆品种籽粒蛋白质含量的影响(%)

谷类作物施用氮肥可增加子实中蛋白质的含量，且有多方面的益处：增加了主要营养物质——蛋白质。高蛋白质含量的小麦做成的面包，其膨松性和商品特性有明显改善。但是氮素过多也会降低作物品质。如使大麦发芽率下降，油料作物中油脂、糖和淀粉降低。另外，当植物体内蛋白质合成被干扰而变慢时，则可导致在植物中的积累，积累对人和动物有害。

2．氮肥对蔬菜水果品质的影响 大白菜是喜氮作物，随着施氮量增加，Vc、糖含量增加，但是相应的大白菜中的和含量也迅速增加。可与动物中血素形成高铁血红蛋白，降低了血液运输氧的能力。造成积累的条件有：施氮肥过多、光照不足、干旱、气温过高，植物受到农药或除草剂的危害，以及各种养分供应不均衡等(表5-6)。

表5-6 氮肥对大白菜品质的影响

水果和蔬菜的外在质量通常包括外观、形状、颜色和有无瑕疵等；内在品质则有营养成分、口感等。氮肥对这些品质都有影响。对落叶果树，施氮肥过量影响色泽，延迟成熟并常使成熟期参差不齐；氮肥能增加果肉的可溶物，如柑橘中酸的含量，减低Vc和糖的含量。山东农业大学徐坤研究，增施氮肥可提高生姜的含氮量，使碳水化合物较多地合成蛋白质，从而降低可溶糖和纤维素含量。淀粉和挥发油的合成依赖于较多的氮素(表5-7)。

表5-7 不同氮肥品种对生姜产量和品质的影响

华中农业大学胡承孝等人研究结果表明，随着施氮水平的提高，小白菜体内V_c含量呈直线下降，可溶性总糖亦呈下降趋势。在高氮条件下，谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸等的含量显着增加。番茄果实中V_c和可溶性总糖的含量下降；可滴定酸度却显着增加，番茄的果实糖酸比下降，可口性差，品质恶化，起可溶性固形物也随之下降，果实肉汁化，不利于果实的运输(表5-8、表5-9)。

表5-8 氮素水平对小白菜体内氨基酸组成的影响(g／100g干重)

表5-9 氮素水平对番茄果实品质的影响

蔬菜食用部分硝酸盐含量是蔬菜卫生品质中的一个限制指标。因为尽管硝酸盐离子本身无毒，但由于它还原形成的亚硝酸盐离子对人体健康有害，世界卫生组织和联合国粮农组织规定硝酸盐ADI(人日允许量)为3．6mg／kg体重。据此国内用如下指标评价蔬菜硝酸盐的污染：

一级：NO₃^-＜98mg／kg 生食允许

二级：NO₃^-＜177mg／kg 生食不宜，盐渍、熟食允许

三级：NO₃^-＜316mg／kg 生食、盐渍不宜，熟食允许

四级：NO₃^-＜700mg／kg 为最高限量

随着氮素水平的提高，蔬菜体内硝酸盐呈直线增加。与评价标准比较，作为叶菜类的小白菜，施用低量氮肥其硝态氮的含量就超过四级限量，是一种强硝态氮富集作物；作为果菜类的番茄，即使高量氮肥，其食用部分硝态氮的含量仍低于一级限量，食用是安全的。据北京、上海、武汉的调查，小白菜体内NO₃^-—N的含量达三、四级污染，因此，对富集型的叶菜类，减少施肥量仍然难以控制NO₃^-—N的积累(表5-10)。

表5-10 氮素水平对蔬菜食用部分硝态氮含量的影响(mg／kg鲜重)