Файл: основы экологии лабораторный практикум 2009.pdf

Продолжение таблицы 2.1

Допустимые уровни содержания нитратов в овощах закрытого грунта увеличиваются в два раза.

Допустимая суточная доза нитратов для человека принимается равной 5 мг на 1 кг веса человека.

Использование высоких доз минеральных удобрений при выращивании сельскохозяйственной продукции создает избыточное питание азотом, а при нарушении оптимального соотношения азота – фосфора – калия растения накапливают высокие концентрации нитратов, а если это еще и сопровождается недостатком микроэлементов в почве (молибден, медь, бром, цинк, бор) и неблагоприятными погодными условиями (низкая температура, большая влажность, недостаточное освещение – холодное дождливое лето), то создаются условия, резко тормозящие синтез органических веществ из накопленных нитратов. Поэтому получаемые пищевые продукты будут содержать высокие концентрации нитратов. Нитраты в растительных продуктах распределяются неравномерно. Наибольшее количество нитратов находится в частях, расположенных ближе к корню, скажем, в корне укропа содержание нитратов достигает 384 мг/кг, в стебле – 487 мг/кг, в листе – 94 мг/кг (рис. 2.1). Явный избыток нитратов содержится в кончиках моркови, свеклы, редиса, редьки – в связи с большим количеством мелких всасывающих корешков. Однако беда в том, что сердцевина моркови, капусты, тоже богата нитратами. Наоборот, в огурцах и редисе поверхностные слои содержат нитратов на 70% больше, чем внутренние, кроме того, у молодых растений нитратов на 50-70% выше, чем у зрелых.

Все это заставляет по-новому подойти к проблемам, связанным с увеличением концентрации нитратов и нитритов в объектах окружающей среды, прежде всего в пищевой продукции сельского хозяйства, и, следовательно, к причинам, вызывающим это увеличение.

10

2.2 Определение нитратов в растениях, овощах и воде

Индикаторный метод

Отрезают у свежих растений части в виде толстых срезов: куски стеблей, черешков, плодов. Кладут их на полоску восковой бумаги. Капают на различные части среза по несколько капель 1%-ного раствора дифениламина в серной кислоте, отмечают окрашивание согласно таблице 2.2. При этом в случае малых концентраций нитратов в продукции и при отсутствии синей окраски может наступить порозовение ткани, вследствие ее обугливания от H2SO4 в реактиве дифениламина.

Таблица 2.2 – Содержание нитратов в пищевых продуктах в зависимости от характера окраски

2.3 Рекомендации по снижению содержания нитратов в пищевых продуктах растительного происхождения

Накопление нитратов, а также пестицидов в пищевых продуктах заставляет искать новые подходы в практике внесения пестицидов, органических и минеральных удобрений, поскольку необходим разумный компромисс между урожайностью и качеством продукции. В поисках такого компромисса вносят изменения в технологии выращивания сельскохозяйственных культур, позволяющие получать достаточно высокий урожай при допустимом уровне нитратов, пестицидов.

В настоящее время известны сельскохозяйственные культуры, которые наиболее склонны к накоплению нитратов: укроп, редис, свекла красная, салат, шпинат, сельдерей; и менее: томаты, огурцы, морковь, горох. Таким образом, накопление нитратов зависит от вида, а также от сорта растений, а не только от

12

качества вносимых в почву азотных удобрений. Кроме того, на накопление нитратов в растениях большое влияние оказывают погодные условия и характер почвы. Одни и те же дозы удобрения могут быть высокими в условиях холодного и пасмурного лета и оптимальными при наличии большого количества солнечных дней.

Большое значение имеет также форма внесения азотных удобрений. Например, применение в качестве удобрений аммонийных соединений приводит к меньшему накоплению нитратов в растениях, чем использование нитратных форм азота. Недостаточная освещенность приводит к тому, что в теплицах овощи, выращенные зимой, содержат нитратов в 4-5 раза больше, чем овощи, выращиваемые в открытом грунте.

Для снижения содержания нитратов лучше использовать медленно действующие удобрения: биологически разлагаемые органические удобрения, трудно растворимые в воде, высвобождающие питательные элементы при медленном растворении или гидролизе; водорастворимые удобрения в капсулах, тормозящие их растворение. Наиболее перспективен последний вид удобрений, когда гранулы обычных минеральных удобрений покрывают тонкими полимерными пленками.

При созревании овощей уровень нитратов в них снижается. Поэтому не рекомендуется убирать урожай слишком рано, до достижения растениями физиологической зрелости, когда накопление нитратов наиболее выражено, а качество продукции ниже. Так, в неспелом перце содержание нитратов 210-230 мг/кг, а в спелом – 23-40 мг/кг. Листовые овощи лучше собирать в вечерние часы,когдасодержаниенитратовна25-35%меньше, чем вутренниечасы.

Кроме того, важное значение имеет правильное хранение и транспортировка овощей, поскольку это предотвращает переход нитратов в нитриты. Если овощи загрязнены землей, имеются поврежденные листья, то создаются благоприятные условия для проникновения микроорганизмов внутрь листьев, что способствует образованию в них нитритов. Таким образом, для уменьшения кумуляции нитритов в овощах при их хранении важно не

допускать загрязнения, повреждения листьев и поддерживать температуру плюс 5-7 0С.

На содержание нитратов оказывают влияние кулинарная и промышленная переработка растительных продуктов. Промывка и механическая обработка картофеля, свеклы, моркови, брюквы, капусты уменьшает содержание нитратов на 10%. Более существенное снижение нитратов наблюдается при вымачивании очищенных продуктов. Так, при вымачивании в течение одного часа картофеля, моркови, капусты, свеклы уровень их снижается на 25-30%, зелени (петрушка, шпинат, укроп, зеленый лук) – на 20%. Это связано с хорошей растворимостью в воде солей азотной кислоты. Заметное влияние на содержание нитратов оказывает и термическая обработка продуктов, т.к. растворимость нитратов значительно вырастет, содержание их в готовом продукте при варке в воде существенно снижается. Нитраты при этом переходят в отвар, и если он не используется в пищу, можно

13

добиться снижения уровня в готовом продукте в среднем в картофеле на 80%, моркови и капусте – 70%, брюкве – 50%, свекле – 50%. При тушении, жарении процент снижения нитратов не превышает 10%. Снижает содержание нитратов

вовощах и консервирование. Это достигается, с одной стороны, за счет перехода нитратов в рассол, в маринад, и с другой стороны – за счет микробиологических процессов, в результате которых происходит восстановление нитратов. Подтверждением последнего является появление нитритов в первые 3-4 дня после квашения или соления, концентрация которых

впоследующем снижается, а через 5-7 дней они совсем не обнаруживаются, поэтому использовать в пищу консервированные продукты в течение первой недели не рекомендуется.

Таблица 2.3 – Содержание нитратов в исследуемых пищевых продуктах

14

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Цель работы: 1) Распознавание минеральных удобрений по внешнему виду.

2)Исследование минеральных удобрений по качественным реакциям.

3.1Теоретическая часть

Неправильное и избыточное внесение минеральных удобрений, способы их хранения являются причиной загрязнения почв и сельхозпродукции. Водорастворимые формы азотных удобрений стекают в пруды, ручьи, достигают грунтовых вод, вызывая повышенное содержание в них нитратов, что неблагоприятно сказывается на здоровье человека.

Очень часто удобрения вносят в почву неочищенными, что является причиной загрязнения почв радиоактивными (например, изотопами калия при использовании калийных удобрений), а также токсическими веществами. Различные формы суперфосфатов, обладая кислой реакцией, способствуют подкислению почвы, что нежелательно для районов, где рН почвы понижена. Избыточное количество фосфорных удобрений, стекая в стоячие и медленно текущие воды, вызывает развитие большого количества водорослей и другой растительности, что ухудшает кислородный режим водоемов и способствует их зарастанию.

В ряде случаев удобрения перевозятся без надлежащей упаковки, хранятся без укрытий на окраинах полей, где они слеживаются, загрязняются и становятся по внешнему виду весьма схожими между собой. В связи с этим современный эколог должен уметь распознавать удобрения по внешнему виду и простым качественным реакциям.

Азотные удобрения. Чаще всего применяется аммиачная селитра – NH4NO3 и мочевина NH2CONH2. Употребляется также сульфат аммония – NH4SO4. В защищенном грунте применяется нитрат кальция – Ca(NO3)2 и нитрат калия – KNO3.

Фосфорные удобрения. В фосфорных удобрениях содержание фосфора, по традиции пересчитывается на содержание Р2О5, таким образом, в простом суперфосфате содержание Р2О5 составляет 16–20 % (удобрение включает: Са(Н2РО4)2, СаSO4, Н2РО4). Двойной суперфосфат – содержание Р2О5 в удобрении – 46–49% (удобрение включает: Са(Н2РО4)2, СаНРО4). Употребляется также фосфоритная мука – Ca3(PO4)2.

Калийные удобрения. Применяется, в основном, хлористый калий – KCl, азотнокислый калий – KNO3 или сульфат калия K2SO4. Меньше употребляются двойные удобрения: сильвинит – KCl·NaCl и калимаг – K2SO4·2MgSO4.

15