摘要：收集了商業(yè)化生產(chǎn)的有機(jī)番茄和常規(guī)種植番茄的真實(shí)樣本，并分析了它們的δ15N組成，旨在構(gòu)建數(shù)據(jù)集，以確定生產(chǎn)方式是否會導(dǎo)致氮同位素組成存在系統(tǒng)性差異。該番茄數(shù)據(jù)集顯示，有機(jī)和常規(guī)種植系統(tǒng)中常用的不同類型的肥料會導(dǎo)致該作物氮同位素組成的差異。有機(jī)種植的西紅柿的 N 值為 +8.1‰，而傳統(tǒng)種植的西紅柿的平均 N 值為 -0.1‰。
關(guān)鍵詞
氮；同位素；有機(jī)；常規(guī)；δ15N
圖1 有機(jī)肥料與合成肥料的15N 組成
前言
近年來，人們對氮同位素分析在區(qū)分有機(jī)作物和傳統(tǒng)作物方面的潛在應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣。這種方法的前提是有機(jī)農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中使用的肥料的氮同位素組成存在差異。匯編數(shù)據(jù)集中合成肥料的δ15N值落在接近0‰的窄范圍內(nèi)，80%的樣品位于-2‰至2‰之間，98.5%的樣品δ15N值低于4‰（平均值=0.2‰，n=153）。有機(jī)系統(tǒng)中允許使用的肥料具有較高的平均δ15N值，為8.5‰，并且δ15N值范圍更廣，為0.6至36.7‰（n=83）。
冷凍干燥番茄的整體氮同位素分析
用于氮同位素分析的樣品經(jīng)冷凍干燥后，先進(jìn)行均質(zhì)化處理，再采用球磨機(jī)研磨至細(xì)粉末狀。將干燥后的樣品稱量至錫杯中，同時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)樣品與待分析樣品進(jìn)行含量匹配，確保每次分析的氮（N）含量為 0.1 mg（±20%）。為最大程度降低與源線性效應(yīng)相關(guān)的誤差，需嚴(yán)格匹配標(biāo)準(zhǔn)樣品與待分析樣品的總氮含量。樣品的氮同位素組成通過PDZ Europa AN-CA-GSL 型元素分析儀（連接至2020 型連續(xù)流同位素比值質(zhì)譜儀）進(jìn)行測定。
樣品均進(jìn)行三次平行分析，當(dāng)精密度（樣本標(biāo)準(zhǔn)差 sn-1，n=3）小于 0.3‰時(shí)，該組數(shù)據(jù)方可采用。為監(jiān)測質(zhì)譜儀的長期性能，每批樣品中均需分析一種二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ——L - 丙氨酸（其公認(rèn) δ15N 值為 + 8.7‰）。
實(shí)驗(yàn)室二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)多次測量結(jié)果的長期標(biāo)準(zhǔn)差為 0.16‰。
結(jié)果與討論
有機(jī)栽種（粗線）與常規(guī)栽種（細(xì)線）番茄樣品的正態(tài)分布曲線如圖 2 所示。實(shí)線與虛線分別表示 95% 及 99% 置信區(qū)間。有機(jī)栽種番茄樣品的氮同位素值在 + 1.7‰至 + 14.4‰之間具有穩(wěn)定性，置信度為 95%（p = 0.05）。在剩余 5% 的樣品中，預(yù)計(jì)分布尾部的每一端各占 2.5%。即 200 個有機(jī)栽種樣品中，有 5 個樣品的 δ15N 值小于 + 1.7‰。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我們可以認(rèn)為 δ15N 值小于 + 1.7‰的樣品 “不大可能” 被判別為有機(jī)栽種作物；同理，δ15N 值小于 - 0.5‰的樣品 “非常不可能” 是有機(jī)栽種作物。
圖2 有機(jī)栽種（粗線）與常規(guī)栽種（細(xì)線）番茄樣品的正態(tài)分布
參考文獻(xiàn)
[1] Bateman A S, Kelly S D, Jickells T D. Nitrogen isotope relationships between crops and fertilizer: implications for using nitrogen isotope analysis as an indicator of agricultural regime[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2005, 53(14): 5760-5765.
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