有机食品市场正在增长，这些食品理应不含农药、激素和合成化学物质，才能被贴上此类标签。消费者渴望不含化学物质的产品，每年在有机食品上花费近 140 亿美元，这根据北美致力于推广有机农业的组织——有机贸易协会的数据。但是，他们如何知道他们正在获得（并为此支付溢价）的食品真的是有机的呢？英国科学家们提出了一种新的测试方法，通过测量产品中的氮含量来确定商店货架上产品的有机血统。
要被认为是“有机”的，农作物必须在通过严格认证程序的农场中种植，且不使用合成肥料和农药。英国食品标准局担心非有机食品可能会通过检查流入市场，因此资助了一项研究，旨在开发一种测试方法，以确认成品有机食品的真伪性，这些食品通常比其他产品更贵。《农业与食品化学杂志》刊登了英国诺威奇东英吉利大学科学家的报告，他们提出了一种利用氮含量作为衡量标准来验证纯度的方法。
研究作者、环境科学家西蒙·凯利估计，目前该测试形式可以可靠地鉴定约 60% 的番茄，并正确区分 30% 的生菜和 10% 的胡萝卜。
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“目前，该测试并非完全明确，”他承认。“你可以清楚地说，有机番茄、有机生菜和有机胡萝卜的平均值在统计学上与传统产品存在显著差异。”
氮气占大气层的 75% 以上，但同位素氮 15（一种稳定的、较重的元素形式，原子核中多一个中子）仅占其中的 0.5% 以下。然而，重氮在用天然肥料（如粪肥）种植的农作物中富集。粪肥中的氨是氮的来源——包括较轻的氮 14 和同位素。由分子氮 14 组成的氨更易挥发，通常会随着时间的推移从粪肥中逸出，从而在肥料以及其中种植的农作物中留下容易检测到的氮 15 含量。传统农作物通常使用合成肥料种植，这不会导致这种同位素富集。
凯利领导的研究团队使用了一种自 20 世纪 70 年代以来采用的标准技术，即气相色谱法和质谱法，来确定有机和传统种植的番茄、生菜和胡萝卜不同样品中的氮 15 水平。结果显示，有机和非有机番茄之间的氮同位素值存在相当明显的差异——有机番茄的平均值高出 8.2%。其他两种蔬菜的差异不太明显，有机生菜仅比普通生菜高几个百分点，而两种胡萝卜品种的差异则基本无法区分。
凯利认为，造成差异的原因可能有很多，例如土壤类型、天气条件和不同的农业实践的差异。他表示，目前，该测试可以作为一种工具，“支持或证实贸易标准委员会”对一个或多个制造商的“怀疑”。本质上，这是一种确保检查和认证过程有效运作的方式。
为了提高测试的有效性，凯利表示，他的团队将继续寻找其他同位素的特征，例如氧 18，以及微量元素，例如铜，铜可能会从用于防治植物真菌生长的传统处理方法中渗入有机作物。
“我们所做的只是关注有机生产的一个微小方面，”他说，并补充说，至少在英国，有机农业还包括轮作、维护树篱和鼓励野生动物回归农场。但是，他感叹道，“你无法开发一种测试来查看农民是否一直在照顾他农场树篱中的鸟类。”