--PAGE_BREAK--Наибольшее влияние на миграционную способность металлов оказывает почвенная кислотность. Поскольку растворимость большинства элементов падает с повышением рН, даже незначительные ее колебания способны вызвать изменения в поглощении ионов. Так, кадмий подвижен в кислых почвах с рН 6,5 возможно образование карбонатов и фосфатов.
С учетом вышеизложенного, можно предложить комплекс агрохимических мероприятий по снижению опасности токсикантов:
Таблица 3
Агрохимические мероприятия, снижающие опасность токсикантов
№ п/п
Агрохимические мероприятия
Сроки проведения, особенности применения агрохимикатов
Рекомендуемая доза
1.
Известкование
Под основную обработку почвы осенью, т.к. овес устойчив к кислым почвам, вносить известь следует под наиболее значимую культуру в севообороте
4,5 т/га
2.
Фосфорные удобрения
Под основную обработку почвы осенью
Р2О5 — 90 кг/га
3.
Органические удобрения (навоз, торф)
Осенью под вспашку зяби
30 т/га
4.
Калийные удобрения
Осенью под вспашку зяби
К2О — 90 кг/га
Раздел 3. РЕГЛАМЕНТЫ И НОРМАТИВЫ ПРИРОДООХРАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
Под биологическим методом понимают использование живых существ или продуктов их жизнедеятельности для предотвращения или уменьшения ущерба, причиняемого вредными организмами. К числу живых существ, применяемых в борьбе с вредителями растений, относятся их естественные враги, т.е. хищные и паразитические насекомые, клещи, простейшие, млекопитающие и птицы, болезнетворные организмы – бактерии, вирусы, грибы. Из продуктов жизнедеятельности живых существ в биологической борьбе используют аттрактанты, или половые гормоны, а также гормоны и их синтетические аналоги.
Основными способами использования естественных врагов вредителей в биологической борьбе с ними являются: интродукция и акклиматизация, внутриареальное расселение, сезонная колонизация, а также охрана и использование местных энтомофагов. Последний способ предполагает наиболее рациональное использование пестицидов в тех случаях, когда это вызвано необходимостью в связи с непосредственной угрозой урожаю. При этом обработка растений проводится по возможности избирательно действующими на вредителя препаратами и в сроки, наиболее безопасные для его естественных врагов.
Таблица 4
Биологические мероприятия, направленные на защиту культуры
Наименование биологического средства
Против каких вредных организмов направлено действие
Особенности применения, норма расхода, кратность обработок
Хищные личинки и имаго божьих коровок, личинки мух сирфид
Злаковые тли
Охрана и привлечение местных этомофагов
Наездник
Гессенская муха
Охрана и привлечение местных этомофагов
Для борьбы с вредными организмами, повреждающими растения используются химические вещества – пестициды. Для борьбы с пыльной головней овса и корневыми гнилями предполагается применить протравливание семян перед посевом.
Дивидент Стар 036 FS – комбинированный фунгицид системного действия для борьбы с возбудителями грибных заболеваний, распространяющихся с семенами и почвой. Это универсальный двухкомпонентный препарат для обработки семян всех зерновых культур; самый эффективный из экономичных протравителей препарат против корневых гнилей; стабильно высокая эффективность против головневых заболеваний; удобная в применении жидкая препаративная форма с добавлением красителя и прилипателя, защищает от других болезней семян и всходов и обладает побочным действием против таких заболеваний, как септориоз, пятнистости, а также ранние проявления мучнистой росы. Преимущества препарата: по широте спектра действия превосходит большинство препаратов для протравливания семян, при этом поглощается растением постепенно и действует дольше как на внутреннюю, так и на внешнюю инфекцию; гибкость в сроках применения (допускается заблаговременное протравливание) за 3 месяца до сева и более, отсутствие пыления при работе и севе, оказывает на защищаемую культуру благоприятное физиологическое воздействие, повышая продуктивную кустистость, озерненность колоса и метелки. Растения, выросшие из обработанных семян, значительно кустистее и зеленее в течение всей вегетации, что в конечном итоге определяет весомую прибавку.
По информации фирмы-производителя Syngenta (Швейцария) препарат представляет незначительную опасность для человека, однако, в аварийных ситуациях (утечка) является очень токсичным для водорослей, дафний, рыб.
Для борьбы со злаковыми мухами и тлями возможно применение диметоата. Диметоат используется в качестве инсектоакарицида для борьбы с широким спектром вредителей на посевах зерновых, овощных и садовых культур, а также трав и пастбищ. Является системно-контактным препаратом. Быстро поглощается листьями, стеблем и корнями, распространяясь по всему растению. Сосущие и минирующие насекомые уничтожаются в результате поглощения сока растения. Как контактный препарат оказывает подавляющее действие на вредителей, которые соприкасаются с препаратами на поверхности растения. В организме вредителя ингибирует холинэстеразу, действуя на нервную систему и вызывая угнетение дыхания и сердечной деятельности. Токсикологический класс опасности II, препарат относится к средне токсичным.
Банвел — селективный системный гербицид для послевсходового применения против однолетних и некоторых многолетних широколистных сорняков на зерновых культурах. Гербицид банвел — важнейший компонент для приготовления различных баковых смесей. Использование баковых смесей это — способ удешевления обработки, позволяющий одновременно обеспечить биологическую эффективность, приближенную к эффективности гербицидов, примененных в полных нормах расхода. Подбор оптимального соотношения гербицидов в баковой смеси позволяет уменьшить норму расхода компонентов и одновременно сохранить достаточно высокий уровень биологической эффективности.
Гербицид относится к III классу опасности, при попадании в окружающую среду представляет незначительную опасность.
Таблица 5
Химические мероприятия, направленные на защиту культуры
№ п/п
Название культуры
Вредные
организмы
Рекомендуемые пестициды
Фаза развития культуры
Стадия развития вредного организма
Кратность обработок
1
Овес
Пыльная головня Корневые гнили
Дивидент стар
Протравливание семян перед посевом
—
1
2
Злаковые мухи, тли
Диметоат
Рогор-С
Фосфамид
Опрыскивание в период вегетации
Личинки злаковых мух, личинки и имаго злаковой тли
2
3
Однолетние двудольные (Овсюг обыкновенный, щирица, ярутка полевая, мятлик луговой)
Двулетние двудольные (белена черная)
Банвел
Опрыскивание посевов в фазе кущения культуры
Опрыскивание в фазе 2-4 листьев у однолетних и 15 см высоты у многолетних сорняков
1
Для оценки негативного влияния пестицидов были разработаны пределы допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных средах. ПДК загрязняющего вещества – это такая его максимальная концентрация в окружающей среде, которая не оказывает отдаленных мутагенных и канцерогенных последствий. Если величина ПДК в различных средах не установлена, действует временный гигиенический норматив ОБУВ – временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества.
Таблица 6
Санитарно-гигиеническая характеристика применяемых пестицидов
№ п/п
Название пестицида
Норма расхода препарата, л, кг/га, т
Срок ожидания, сут.
МДУ в продукции, мг/кг
ДСД, мг/кг
ПДК/ОДК в почве, мг/кг
ПДК/ОДУ в воде, мг/дм3
ПДК/ОДУ в воде рыбохоз. водоемов, мг/л
ПДК/ОБУВ в воздухе атмосферы, мг/м3
1.
Дивидент стар
1
—
0,08
0,01
/0,1
0,001/
/0,01
2.
Диметоат
Рогор-С
Фосфамид
1
30
Не доп.
0,001
/0,1
0,003/
0,0003/
3.
Банвел
0,3
—
Не доп.
0,006
0,25/
0,02/
0,01/
Раздел 4. РАСЧЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
Экотоксикологическая оценка каждого препарата должна в первую очередь базироваться на данных о динамике их содержания в почве и растении на обрабатываемых полях, в воздухе и воде водоемов.
Для характеристики действия пестицида на агробиоценоз используют понятие экологической нагрузки.
Для расчета экологической нагрузки существует формула:
где Эн – экологическая нагрузка (усл. ед);
НР – норма расхода действующего вещества, (мг/га);
Т1/2 – период полураспада препарата (месяцев);
Т – токсичность для теплокровных (мг/кг).
Для расчета нормы расхода действующего вещества применяют формулу:
НР= QUOTE , где
НР – норма расхода действующего вещества л, кг/га;
Д – норма расхода препарата, л, кг/га;
% д.в. – содержание действующего вещества в препарате, %.
Экологическая нагрузка менее 10 усл.ед. считается неопасной, от 11 до 100 – малоопасной, от 101 до 1000 – среднеопасной, более 1000 – опасной.
Таблица 7
Расчет экологической нагрузки используемых средств защиты растений
№ п/п
Наименование препарата, содержание д.в., %
Норма расхода
Период полураспада в почве, месяцев
Токсичность для теплокровных, мг/кг
Экологическая нагрузка
препарата, л, кг/га, т
д.в., мг/га
1.
Дивидент Стар 3,63%
Д.В.дифеноконазол+ципроконазол
1
36300
1
3000
12,1
4.
Диметоат 40%
1
400000
1
220,5
1814
7.
Банвел 48%
0,3
144000
1
2375
60,6
Дивидент Стар Эн= 36300*1*/3000=12,1
НР=3,63*1/100= 0,0363*1000000= 36300 мг/га
Диметоат Эн= 400000*1/220,5= 1814,1
НР= 40*1/100= 0, 4*1000000=400000 мг/га
Банвел Эн= 144000*1/2375= 60,6
НР=48*0,3/100=0,144*1000000= 144000 мг/га
Т.о. экологическая нагрузка для всего поля на сезон работ составит: 12,1+1814+60,6=1886,8
Т.к. нагрузка составила 1886,8 усл.ед., она считается опасной.
Раздел 5. СВОЙСТВА И РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Из большинства веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы. Проблема тяжелых металлов в современных условиях производства глобальная, т.к. они являются генетическими ядами, аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах, а также вызывая сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, канцерогенный и эмбриотропный эффект у организма, поэтому необходимы соответствующие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды. Все тяжелые металлы обладают высокой токсичностью, миграционной способностью, а также канцерогенными и мутагенными свойствами.
Поведение этих токсикантов в различных природных средах обусловлено специфичностью их основных биогеохимических свойств: комплексообразующей способностью, подвижностью, биохимической активностью, минеральной и органической формами распространения, склонностью к гидролизу, растворимостью, эффективностью накопления.
Большинство тяжелых металлов относятся к группе микроэлементов. В действии каждого микроэлемента на живые организмы много общего: они входят в состав ряда белковых комплексов (ферментов) или активизируют их деятельность, они необходимы организмам в очень небольших количествах – тысячных или десятитысячных долях процента. Повышение их концентрации выше определенного уровня приводит к угнетению роста и развития и в данном случае, когда они находятся в окружающей среде в концентрациях, опасных для живого их называют тяжелыми металлами.
В процессе эволюции растения, животные и человек приспособились к природному (фоновому) содержанию тяжелых металлов. Однако интенсивное развитие промышленности, транспорта и использование различных химических средств привело к накоплению тяжелых металлов на значительных территориях, что отрицательно влияет на почву, растения и другие живые организмы, а следовательно, фоновый уровень тяжелых металлов в биосфере постоянно растет.
Таблица 8
Свойства и регламентирование меди, хрома и кадмия
Тяжелый металл
Значение ТМ для растений и человека
Токсикология тяжелого металла
ПДК
В почве мг/кг
В питьевой воде мг/л
Для рыбохоз водое
мов мг/л
В продукции мг/кг
Cu
Способствует синтезу гемоглобина крови, ускоряет формирование эритроцитов, восстановление костной ткани, усиливает действие инсулина, препятствует распаду гликогена в печени, способствует синтезу витаминов В1, С, Р, РР и Е.
Избыток Cu2+ связывает гидросульфидные группы ферментов и действует на организм угнетающе. Симптомы избытка меди проявляются в виде хлороза, образования окрашенных в коричневый цвет боковых корней., снижается интенсивность дыхания, образования хлорофилла и активность некоторых ферментов. Соединения меди вызывают резкое раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и ЖКТ. При систематическом действии солей меди на организм человека отмечается поражение зубов и слизистой оболочки рта, язвенная болезнь желудка, конъюктива глаз приобретает зеленовато-желтый цвет, на деснах появляется темно-красная полоса.
3,0
10
0,001
Рыбопродукция 10
Мясопродукты 5 Молочные
продукты 0,5 Хлебопродукты 5
Овощи 10
Фрукты 10
Соки, напитки 5
Сr
Биогенный элемент снижение содержания хрома ведет к уменьшению его содержания в крови, замедление роста, повышение холестерина в крови, затруднение дыхания
Наибольшей токсичностью обладают соединения хрома (VI): туман хромовой кислоты служит причиной плеврита; при хронических отравлениях отмечается сухой кашель, поражения печени (до цирроза).
Cr(III) 100
Cr (VI) 0,05
—
0,001
Рыбопродукция 0,3
Мясопродукты 0,2
Молочные продукты 0,1
Хлебопродукты 0,2
Овощи 0,2
Фрукты 0,1
Соки, напитки 0,1
Cd
Снижает способность организма противостоять болезням, обладает мутагенным и концерогенным действием, может вызвать кумулятивный эффект.
Поражение нервной системы, печени и почек, органов дыхания, ЖКТ, нарушение фосфорно-калийного и белкового обмена, разрушение костей. Механизм токсического действия заключается в угнетении активности ферментных систем в результате связывания с сульфгидрильными, аминными и карбоксильными группами белков.
5,0
0,01
0,005
Рыбопродукция 0,1
Мясопродукты 0,05
Молочные продукты 0,01
Хлебопродукты 0,02
Овощи 0,03
Фрукты 0,03
Соки, напитки 0,02
При загрязнении почв и растительности тяжелыми металлами, в качестве путей оптимизации обстановки, используют традиционные и специальные приемы:
продолжение
--PAGE_BREAK--1) Методы по ограничению поступления тяжелых металлов в почву. При планировании применения удобрений, мелиорантов, пестицидов, осадков сточных вод необходимо учитывать содержание в них тяжелых металлов, буферную емкость используемых почв. Ограничение доз, обусловленное экологическими требованиями, является необходимым условием экологизации земледелия.
2) Удаление тяжелых металлов за пределы корнеобитаемого слоя достигается следующими приемами:
— удалением загрязненного слоя почвы,
— засыпкой загрязненного слоя чистой землей,
— выращиванием культур, поглощающих ТМ и удалением с поля их растительной массы,
— промывкой почв водой и водорастворимыми (чаще органическими) соединениями, образующими с тяжелыми металлами водорастворимые комплексные соединения, в качестве органических лигандов используют продукты из отходов с/х производства,
— промывкой почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и затем осаждения их на этой глубине, в виде трудно растворимых осадков (за счет последующей промывки почв реагентами, содержащими анионы, образующие с тяжелыми металлами осадки).
3) Разработка мероприятий по ограничению поступления ТМ в растения. Поступление тяжелых металлов в растения может быть уменьшено за счет изменения питательного режима, при создании конкуренции за поступление в корни токсикантов и катионов удобрений, при осаждении тяжелых металлов в корне в виде труднорастворимых осадков.
4) Связывание ТМ в почве в малодиссоциируемые соединения. Уменьшение поступления тяжелых металлов в растения может быть достигнуто их осаждением в почве в виде осадков карбонатов, фосфатов, сульфидов, гидроокисей; с образованием малодиссоциирующих комплексных соединений с большой молекулярной массой. Наилучшим способом, обеспечивающим существенное снижение содержания тяжелых металлов в растениях, является совместное внесение навоза и извести. Наиболее эффективными мероприятиями, приводящими к снижению подвижности свинца в почвах, является глинование (внесение цеолита) и совместное внесение извести и органических удобрений. Применение полного комплекса химических мелиорантов (органических и минеральных удобрений, извести и трепла) на 10-20% снижало в почве содержание поливалентных металлов.
5) Адаптивно-ландшафтные системы земледелия, как фактор оптимизации экологической обстановки при загрязнении почв ТМ.
Различные виды и сорта культур накапливают в растительной продукции неодинаковое количество ТМ. Это обусловлено селективностью к ним корневых систем отдельных растений и особенностью их процессов метаболизма. ТМ в большей степени накапливаются в корнях, меньше в вегетативной массе и генеративных органах. При этом отдельные группы культур селективно накапливают и определенные токсиканты. Подбор культур для выращивания на почвах определенной степени и характера загрязнения является наиболее простым, дешевым и достаточно эффективным способом оптимизации обстановки.
Распределение металлов в органах растений носит отчетливо выраженный акропетальный характер и увеличивается в ряду:
Раздел 6. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКОТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ, СЛОЖИВШЕЙСЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ РАДИОНУКЛИДОВ
В почве радионуклиды содержаться в водорастворимой, обменной, необменной и прочносвязанной необменной формах. Среди этих форм наибольшую играют первые две, поскольку они способны усваиваться растениями и, следовательно, мигрировать по биологической цепочке. Биологическая подвижность радионуклидов зависит, с одной стороны, от их физико-химических свойств, а с другой стороны, от свойств самой почвы, среди которых решающее значение играют ее тип, минеральный состав, кислотность, содержание органических веществ, увлажненность, длительность её использования в агроэкосистемах. Наибольшей доступностью для растений обладает стронций, который в виде 73% в глобальных выпадениях находится практически полностью в водорастворимой форме.
Большое влияние на доступность радионуклидов для растений оказывает наличие в почве обменных катионов – элементов-носителей и кислотность. Чем больше в ней элементов-носителей, тем меньше биологическая подвижность радионуклидов и наоборот. Закисление почв приводит к увеличению доступности радионуклидов для растений. Микроорганизмы почвы снижают подвижность радионуклидов в биологическом круговороте. По профилю почв естественных экосистем стронций-90 распределяется интенсивно, благодаря более высокой подвижности. Радиационно-экологическая обстановка на загрязненных территориях изменяется в основном в результате естественного радиоактивного распада, вторичного ветрового переноса и вертикальной миграции.
В растения радионуклиды могут поступать через корневую систему и аэральным путем. Большое значение в накоплении растениями радионуклидов имеет фаза вегетации. Листья молодых растений поглощают радионуклиды в значительно больших количествах, чем листья растений, заканчивающих рост и развитие. Стронций-90 под действием ветра и осадков частично удаляется с поверхности листьев и стеблей растений и перемещается в почву, а частично прочно фиксируется на поверхности растений. Выпадение радиоактивных аэрозолей на поверхность растений приводит к накоплению их в надземной массе, в то время как при корневом пути поступления, почвенный поглощающий комплекс выступает в роли мощного сорбционного фактора, а корневая система является селективным барьером, исключающим поступление в надземную фитомассу биологически инертных элементов.
Влияние почвы проявляется в снижении биологической активности радионуклидов при увеличении содержания в почве обменных катионов, органического вещества, физической глины, ила, минералов монтмориллонитовой группы, емкости поглощения. Черноземы, имеющие большое количество мелкодисперсных частиц органического вещества (гумуса) уменьшают переход радионуклидов в растения. При увеличении кислотности возрастает поступление в почву стронция-90. Большему удержанию радиоизотопов в почве способствует наличие в ней химических элементов, близких по химическим свойствам к этим изотопам. Так, кальций — химический элемент, близкий по своим свойствам стронцию — 90 и внесение извести, особенно на почвы с высокой кислотностью, ведёт к увеличению поглотительной способности стронция — 90 и к уменьшению его миграции.
Биологические особенности растений влияют на накопление ими радионуклидов. Так, стронций-90 в 2-6 раз интенсивнее накапливается в бобовых культурах, чем в злаковых. Наиболее интенсивно идет накопление радионуклидов в листьях, стеблях, слабее в генеративных органах.
Распределение радионуклидов в вертикальном профиле почв влияет на поглощение их растениями. Обработка верхнего слоя (заглубление, вспашка, фрезерование) изменяет положение его по отношению к основной массе корней и обуславливает снижение накопления радионуклидов в растениях. Захоронение загрязненного слоя почвы за пределы распространения основной массы корней. Уменьшает накопление радионуклидов в растениях в 7-11 раз.
Расчет количества радионуклидов в почве:
где Р – количество радионуклида, мг/м3 почвы;
А — активность радионуклида в распадах в секунду;
Т Ѕ — период полураспада изотопа в секундах;
М – массовое число изотопа;
Л – число Авогадро;
К — объем почвы 1 м3 при плотности 1,1 г/см3.
Чтобы сделать расчет количества радионуклида на 1 га, полученный результат умножают на 10000, а пересчет на 1 км3 требует умножения еще на 100, на 1 кг – на 10 -2.
Т Ѕ = 28,1 лет = 8,86 *108 сек
М=90*10-3
Л= 6,022*1023 моль-1
1 Кu = 3,7*1010 расп./сек
Р= 3,145*1011* 8 ,86*108*90*
10-3/0,693*6,022*1023*1=0,0609*10000=609*100
=60,9*10-2=0,609 кг
Раздел 7. РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ НИТРАТОВ В ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА
Нитраты – соли азотной кислоты. Поглощение и включение азота в продуктивный процесс растений является важной и специфической составляющей частью круговорота азота как в глобальном масштабе, так и в пределах отдельных регионов, ландшафтов и ценозов. Основным источником азота для растений служат нитраты и аммоний. В культивируемых почвах складываются благоприятные для процесса нитрофикации условия, вследствие чего основной для растения формой как на удобряемых, так и на неудобряемых почвах являются нитраты. При недостатке, как и при избытке азота нарушаются процессы морфогенеза и накопления сухого вещества, изменяется характер включения поглощенного азота в синтез органических соединений, происходит накопление нитратов в урожае культур. Образование нитратов представляет собой естественный процесс превращения азота в геологических породах, почве, воде и атмосфере. При антропогенном воздействии на почву подвижность органического вещества повышается, усиливается минерализация азота почвы, в результате чего возрастает поступление нитратов в природные воды и растения. Азотные удобрения представляют собой главный антропогенный источник азота. Попадая в почву азотные удобрения расходуются не полностью, т.к. растения в процессе всего питания используют и почвенный азот. Поэтому конкретная система применения азотных удобрений должна соответствовать почвенно-экологическим условиям, характеру землепользования, специализации севооборотов и чередованию культур, биологическим их особенностям, поскольку несоблюдение этих условий приводит к увеличению потерь азота удобрений. Необходимо учитывать особенности рельефа местности, гранулометрический состав, водно-физические свойства почвы и другие почвенно-экологические параметры при применении азотных удобрений. Накопление азота зависит также от залужения земель. Потери азота удобрений в нитратной форме возрастают при высокой насыщенности севооборотов пропашными культурами и систематическим применением повышенных доз азотных удобрений. Неравномерное распределение азотных удобрений по поверхности почвы в ходе их внесения также можно рассматривать как одну из причин насыщения водоемов нитратами и их накопления в растениях, так как в этом случае создаются переудобренные участки, снижается коэффициент использования азота удобрений растениями, возрастают потери азота. Замена традиционных систем земледелия с участием и чередованием разнообразных культур более интенсивными и специализированными технологиями, которые способствуют усилению минерализации органического вещества почвы и разрушению ее структуры, ограничение площадей, занятых травами. Утяжеление машин и их использование на постоянных технологических колеях, отсутствие защитных зон вокруг полей приводит к усилению внутрипочвенного и поверхностного выноса азота. Одним из основных факторов, влияющим на накопление нитратов в растения является: чрезмерное внесение удобрений, особенно их нитратных форм (аммиачная, калийная, натриевая селитра). Подкармливать растения лучше амидными или аммонийными формами удобрений, т.к. аммиачный азот поглощается растениями и сразу включается в аминокислоты и белки без накопления нитратов. Увеличение количества нитратов в продукции можно получить при избыточном внесении в почву органических удобрений. Подкормка азотом за 1-2 недели до уборки урожая ведет к увеличению содержания нитратов в растительной продукции. При дефиците фосфора и калия затормаживается процесс образования органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста, что приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден, т.к. он входит в состав нитратредуктазы и принимает участие в восстановлении нитратов.
Из остальных агротехнических факторов выращивания растений влияние на концентрацию нитратов оказывают освещенность, влагообеспеченность, температура выращивания и сроки уборки урожая.
При слабой освещенности нитраты не полностью превращаются в аминокислоты. В засушливые годы при внесении высоких доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив растений, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным. Температурный фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня. При умеренной температуре (13-23˚С) растения содержат меньше нитратов, чем при низкой или высокой. В недозрелых овощах содержание нитратов значительно выше, чем в спелых. Накопление нитратов различными культурами имеет наследственно закрепленный характер, т.е. они обладают сортовой спецификой, которая выявлена у ряда сортовых культур.
Существует несколько путей образования и накопления нитратов в растениях:
1) нитраты накапливаются в растениях в результате чрезмерного потребления растениями азота при различных факторах, способствующих более интенсивному поступлению азота в растение, нежели их ассимиляции;
2) накопление нитратов в растениях может быть следствием снижения поступления нитратного азота и замедления синтетических процессов, из-за несбалансированного питания растений азотом и другими элементами;
3) нитраты образуются в растениях в результате первичной реакции на дефицит азота, что в свою очередь связано со снижением активности нитраредуктазы;
4) нитраты образуются в растениях при избыточном усвоении аммонийного азота.
Нитраты в растениях восстанавливаются до нитритов. Опасность нитратов и их токсическое действие на организм состоит в том, что нитраты, превратившись в ЖКТ в нитриты, попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье. Угрозой для жизни является накопление в крови 20% и более метгемоглобина.
Таким образом, токсичность нитратов относительно низкая, а их негативное действие обусловлено нитритом, продуктом восстановления NO3 в NO2 микрофлорой пищеварительного тракта и тканевыми ферментами. В этом состоит потенциальная опасность нитратов, а именно их переходом в нитриты и нитрозосоединения, которые являются канцерогенами.
При сравнении содержания нитратов в зерне и соломе овса 130 мг/кг с ПДК (250-400 мг/кг), можно сделать вывод, что данная продукция безвредна и может использоваться в качестве корма сельскохозяйственных животных, а зерно также может быть использовано на продовольственные цели.
Таблица 9
Определение путей использования продукции растениеводства
№ п/п
Полученная продук-ция
Содержа-ние нитратов, мг/кг
ПДК, мг/кг
Мероприятия, уменьшающие количество нитратов в полученной продукции
Пути использования
1.
Зерно
130
250-400
Строго нормиро-ванное внесение азотных удобрений, внесение их весной под вспашку, введение севооборо-тов, использование комплексных удобрений в гранулированном и крупнокристаллическом виде
Продовольственные цели, на корм с/х животных
2.
Солома
130
250-400
-«-«-«-«-«-«-«-«-«-«-«-
На корм с/х животных
Таблица 10
Содержание нитратов в продукции растениеводства
Наименование культуры
Фактическое содержание нитратов, мг/кг
ПДК, мг/кг
Баклажаны
300
80-270
Горошек зеленый
100
20-80
Капуста белокочанная
6200
600-3000
Кабачки
850
400-700
Картофель
1200
40-980
Лук зеленый
2500
40-1400
Лук репчатый
2300
60-900
Морковь
3700
160-2200
Огурцы
900
80-560
Перец сладкий
730
40-330
Редис
3500
400-2700
Свекла столовая
6250
200-4500
Томаты
450
10-190
Фасоль
1300
20-900
Чеснок
450
40-300
Бобы
120
30-100
Виноград
120
1-35
Гречиха
700
10-200
Груша
320
10-90
Кукуруза сахарная
300
5-15
Кукуруза (зеленая масса)
600
200-450
Овес
730
250-400
Пшеница озимая
150
30-70
Подсолнечник
2300
10-1650
Рапс кормовой
170
10-120
Рожь озимая
200
20-60
Свекла кормовая
750
100-400
Свекла сахарная
1200
200-500
Соя
30
5-25
Ячмень
330
30-90
Яблоня
110
2-15
продолжение
--PAGE_BREAK--