随着食品安全问题日益受到公众的重视，农药、化肥的使用也成了民众选择食品的参考要素之一。是否使用农药化肥也成了衡量作物是否足够绿色安全有机的基本标准之一。
因而，自然农发耕作也就成为了新的关注焦点。下文转载自邓宇虹、王鹏程的研究论文，《自然农法与常规种植对胡萝卜中β胡萝卜素影响的初步研究》，通过比较研究从而得到关于自然农法的潜在健康意义和经济价值。
【摘要】目的：比较采用自然农法种植与常规种植的胡萝卜中β胡萝卜素含量的不同。方法：在同一时间，相邻的两块地，分别采用自然农法和常规农法种植同一品种胡萝卜，同一时间采收后，检测2种胡萝卜中β胡萝卜素含量。结果：自然农法种植胡萝卜的β胡萝卜素含量为2.35mg/100g，而常规农法种植的含量为1.80mg/100g。前者较后者高30.5%。结论：对于β胡萝卜素而言，自然农法种植的胡萝卜较常规农法种植的胡萝卜含量高30%，这可能有潜在健康和经济价值。
【关键词】自然农法；常规种植；胡萝卜；β胡萝卜素
以下为正文
前言
由于众所周知的原因，目前我国的常规农业过度使用农药、化肥等生产资料， 给环境带来巨大的压力，除了农药残留带来的食品安全风险外，对食物营养成分也可能带来改变，虞晓凡[1]等的研究认为：有机作物干物质含量比常规食品高出7～20%；含有更丰富的维生素C、花青素、异黄酮、类胡萝卜素和其他酚类化合物。β-胡萝卜素是人体内维生素A 的重要来源, 对人体具有重要的生理功能。它可以预防、延缓和治疗某些疾病，尤其是癌症，同时也能提高机体的免疫功能[2]。此外，β-胡萝卜素是良好的食品色素添加剂和营养增补剂，全世界β-胡萝卜素年需求量在1000 吨左右[3,4]，尤其是天然β-胡萝卜素，具有安全，高效的作用。
自然农法是一种类似有机种植的农业种植方式，1938 年由日本的冈田茂吉先生正式提出，提倡不施肥、不使用农药、少翻耕、以杂草养地，近年来在我国各地逐渐兴起。但采用自然农法对食物植物化学物的影响研究尚未见报道。本研究比较了自然农法与常规种植对胡萝卜中β胡萝卜素含量的不同，以初步理解自然农法的潜在的健康意义和经济价值。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试胡萝卜品种为高农新黑田五寸人参胡萝卜，属市面常见的杂交品种。
1.2 试验地概况
试验地位于广东省广州市从化区正觉农场内。在2017 年前为水稻田， 常年种植常规水稻。2017 年初承租后，深翻曝晒、种植一茬绿肥，当年9 月种植一茬自然农法甘蓝，随后开展本试验。
试验地为露天、紧邻的2 个块地（图1），地块面积各2 平方米。试验种植的土壤（壤土）、地理环境(亚热带北回归线附近)、气候条件(南亚热带典型的季风海洋气候)等，完全一致。
图1. 试验地块图（播种前，近为常规种植，远为自然农法种植）
1.3 种植过程
两种种植方式的主要不同见表1。由于播种时间偏迟，且株距偏密，两组实验的胡萝卜长势均不够理想，采收时个头偏小（图2）。
图2 自然农法种植(左)与常规种植(右)胡萝卜形态学比较
1.4 测定项目和方法
样本采收后放冰箱保存，在采收后的第3周进行β胡萝卜素含量的检测，检测方法采用中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会/国家食品药品监督管理总局发布的“食品安全国家标准食品中胡萝卜素的测定GB 5009.83-2016”标准，采用反相色谱法分离，外标法定量，委托金域检验中心进行。
2 结果
自然农法种植胡萝卜的β胡萝卜素含量为2.35mg/100g，常规农法种植胡萝卜的β胡萝卜素为1.80mg/100g。前者较后者高30.5%。
3 讨论
自然农法最早由日本的冈田茂吉先生1938年提出，他认为食用化肥栽培的作物对人体是害处的，因而提倡不施肥、不使用农药，充分立足于自然力，高度利用自然生物系统，严格按照自然规律实施农作方法。同期，福冈正信也正式提出了不施肥、不使用农药、不翻耕、不除草的自然农法。众所周知，不同类型和不同的施肥水平会影响植物的养分吸收和植物质量[5,6]。我们的研究发现：自然农法种植较常规种植胡萝卜的β胡萝卜素含量高30.5%。这与Barański对比有机种植和常规种植的一项meta分析结果基本一致[7]，他发现：一些但不是全部(食品组)的有机作物中有19-69%更多的酚类化合物等植物化合物。从我们这一结果看，自然农法的农业管理系统对植物营养成分的影响可能类似有机农业系统。
植物的初级植物代谢产物包括脂质，碳水化合物，蛋白质等，主要作用是参与植物细胞的能量代谢和结构重建；次级代谢产物包括维生素的前体（如β胡萝卜素）和其它的植物化学物，主要负责防御和外表，如保护其不受杂草、昆虫危害、作为植物的生长调节剂，形成植物色素等。本文两种种植方式的主要不同在于常规种植施肥、除草、但不作覆盖，自然农法种植不施肥、不除草、但作覆盖。有研究认为[2]植物养分的高可利用率，特别是氮，可以产生更多的初级植物代谢产物，而不是次级代谢产物。本文的常规种植中使用了复合肥，氮是其主要成分之一，而自然农法中未施化肥，这也许是β胡萝卜素含量在自然农法中比常规作物更高的原因之一。除了植物养分可利用率，很多环境因素如草食压力可能也会影响植物化学成分[2]，本文的自然农法中采取不除草的方式，让作物与草共生，增加了作物的草食压力，也可能也是导致β胡萝卜素含量增高的原因之一。
虽然食物成分改变带来的长期健康影响尚不明确，2016年欧洲议会在关于“有机农业及有机食品对人类健康的影响研究报告”中指出：有机食品中的植物化合物含量与传统植物产品相比稍高一些的事实，已成为有机食品对人体健康有积极影响的证据[8]。本研究结果提示：自然农法种植的胡萝卜常规农法种植的胡萝卜多30%的β胡萝卜素，有潜在的健康意义和经济价值。但是，与美国数据8.285mg/100g比较[9]，我们的检测出的数值明显减低，这可能与检测时间有关，有研究发现，随着储存条件和时间的变化，在第3周时冷藏市售胡萝卜的β胡萝卜素含量约为3mg/100g[10]，此外也可能与我们选取的受试品种和土地的基本状况有关，由于这是一个对比研究，不影响我们的结论。
本实验的不足之处是：没有设置至少2个以上的复制实验区，导致结果不够严谨，也没有进一步追踪年份和天气的影响，提示这只是一个初步结果，需要更多的实验。
4 结论
对于β胡萝卜素而言，初步的研究发现：自然农法种植的胡萝卜较常规农法种植的胡萝卜含量高30%，这可能有潜在的健康意义和经济价值。
关于作者
1 邓宇虹广州医科大学附属第二医院临床营养科
地址：广州市昌岗东路250号510260
邮箱1376708863@qq.com
2 王鹏程广州市广州从化太平镇正觉农场
邮箱：wangpc123@163.com
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[1] 虞晓凡, 郭立月, 蒋高明, 宋彦洁, 玛德雷姆诺夫.有机食品比普通食品具有更高的营养品质与安全性. 生态学报(英文版),2018.38:53–60
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[4] RIBEIRO BD，BARRETO D W，COELHO M A Z．Technological aspects of 3-carotene production[J]．Food Bioprocess Technology，2011，4(5)：693-701．
[5].Bindraban, P.S., et al., Revisiting fertilisers and fertilisation strategies for improved
nutrient uptake by plants. Biology and Fertility of Soils, 2015. 51(8): 897-911.
[6] Wiesler, F., etal.Nutritionand Quality, in Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants (Third Edition). 2012, Academic Press: San Diego. 271-282.214
[7] Barański, M., et al., Higher antioxidant and lower cadmium concentrations and lower incidence of pesticide residues in organically grown crops: a systematic literature review andmeta-analyses. British Journal of Nutrition, 2014. 112(05): p. 794-811.
[8] Humanhealthimplications oforganic food andorganic agriculture.(2016)581922_EN.pdf
[9] 中国营养学会编著.中国居民膳食营养素参考摄入量（2013版）.北京,科学出版社.2014:326
[10] 王俊杰,黄心敏,仇兆倩,包杰.不同储藏方式对于蔬菜中β-胡萝卜素含量的影响.粮食与油脂.2017,30(4):64-66
