氮在蔬菜生長過程中占有首要位置，對其產(chǎn)量和品質(zhì)有非常重要的作用，但大田栽培時(shí)氮肥利用率不足40%，而利用水培的方式能夠減少肥料對環(huán)境的污染。另外，人體從蔬菜中攝取的硝酸鹽占總攝入量的70%~80%，硝酸鹽的還原態(tài)亞硝酸鹽與胺會(huì)反應(yīng)生成致癌物亞硝胺，而水培蔬菜中氮素的施用若不恰當(dāng)，很容易造成硝酸鹽的積累。因此適當(dāng)改變營養(yǎng)液中氮素的配比，從而生產(chǎn)低硝酸鹽含量的蔬菜是一項(xiàng)十分重要的品質(zhì)調(diào)控手段。改變氮素的用量或形態(tài)會(huì)使葉菜類蔬菜中硝酸鹽含量迅速產(chǎn)生變化，當(dāng)硝態(tài)氮與銨態(tài)氮之比為2:6和0:8時(shí)，水培葉用甜菜中硝酸鹽含量顯著降低；相比于8、9mmol/L的營養(yǎng)液中氮素水平，3、4、6mmol/L的氮素水平能顯著降低水培生菜中的硝酸鹽含量。

鉀是蔬菜生長所需的三大必需元素之一，參與許多重要的生理代謝，其含量大約為蔬菜干物質(zhì)總量的1%~5%。正常人攝入鉀的90%可以通過腎臟排出體外，但慢性腎臟疾病患者喪失排鉀功能，血清鉀含量易升高，導(dǎo)致人體代謝紊亂，嚴(yán)重時(shí)甚至威脅生命。限制飲食中鉀的攝入是降低血鉀的有效途徑，但很多蔬菜及其制品都含有很高的鉀，例如菠菜。目前對蔬菜廣泛采用的控鉀方法主要是篩選低鉀蔬菜和改進(jìn)烹飪方式，但這2種方法不僅減少了患者對蔬菜選擇的余地，也在一定程度上破壞了食物原本的營養(yǎng)和口味。因此，通過農(nóng)藝方法生產(chǎn)低鉀蔬菜并保留其風(fēng)味和營養(yǎng)，成為了慢性腎臟病人們的迫切需求。

研究表明，調(diào)整營養(yǎng)液配方中鉀的含量能夠有效降低水培蔬菜的含鉀量。使用不含鉀元素或者含鉀為29.1mg/L的營養(yǎng)液能夠顯著降低水培菊苣和生菜中的鉀含量，僅為慢性腎臟病患者推薦攝入鉀含量的7.7%~8.6%；在開花期至收獲期對甜瓜植株進(jìn)行降鉀處理（1/4K、1/16K和0K，園試營養(yǎng)液配方）能夠有效降低甜瓜中鉀含量（39%、35%和43%），但對其產(chǎn)量無明顯影響。對于部分水培葉菜而言，降低營養(yǎng)液的鉀含量將對其產(chǎn)量造成影響，如當(dāng)營養(yǎng)液中鉀含量降至2.37mmol/L后，芥菜、菠菜、花葉生菜和奶白菜的產(chǎn)量出現(xiàn)下降，而上海青和生菜的產(chǎn)量在鉀濃度低于1.19、0.79mmol/L后出現(xiàn)下降，但這6種水培蔬菜中的鉀含量比對照（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉菜B配方）降低54%~61%。

硒是人體必需微量元素，具有預(yù)防心血管病、防治癌癥及延長人類壽命等作用。目前，人們可以通過食用亞硒酸鈉片補(bǔ)充硒，但無機(jī)硒具有蓄積性毒性和致突變等副作用。相比之下，有機(jī)硒具有毒性低、生物利用率高等優(yōu)點(diǎn)，因此，通過農(nóng)藝手段調(diào)控蔬菜中有機(jī)硒含量成為近年來的研究熱點(diǎn)。研究表明，在1/2霍格蘭營養(yǎng)液中添加0.5mg/L亞硒酸鈉能夠使水培生菜中有機(jī)硒含量提升10倍，且顯著提升其維生素C及總酚含量，還能顯著降低生菜根系對硝酸鹽的外排，并提升其產(chǎn)量；添加5~45mg/L亞硒酸鈉均能提高羽衣甘藍(lán)中的有機(jī)硒總含量，其中30mg/L亞硒酸鈉的效果最佳，而45mg/L亞硒酸鈉則抑制其生長速率。

鈣是蔬菜必須的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，不僅是結(jié)構(gòu)成分，而且是一種作為生理調(diào)節(jié)物質(zhì)。一般來說，綠葉蔬菜中有較高的鈣含量，并且水培技術(shù)對蔬菜根系環(huán)境和營養(yǎng)的可控性高，能夠更好地監(jiān)控和促進(jìn)其對鈣元素的吸收，生產(chǎn)富含鈣的蔬菜可以滿足人們的健康需求。研究表明，相比于鈣含量為100mg/L的營養(yǎng)液，當(dāng)鈣濃度為200mg/L時(shí)，水培羅勒、日本蕪菁、烏塌菜和菊苣中的鈣含量均有提升，但這4種蔬菜中的草酸含量并未受鈣強(qiáng)化水平的影響。

作者：李雅旻，劉厚誠（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院）

圖片來源：北京極星農(nóng)業(yè)有限公司