Растения, накапливающие нитраты
Нитраты — соли азотной кислоты, известны под общим названием селитры, широко используются в сельскохозяйственном производстве. Интенсификация сельскохозяйственного производства, в частности кормопроизводство, непосредственно связана с внесением в почву повышенных количеств азотных удобрений. Это дает возможность получить высокий урожай кормовых и других культур. К азотистым удобрениям относят: нитратные (натриевая, кальциевая, калийная селитры), аммиачные (аммиак жидкий, аммиачная вода, аммоний хлористый, аммоний сернокислый), аммиачно-нитратные (аммиачная селитра, аммиачно-известковая селитра, сернокислый нитрат аммония), амидные (ционамид кальция, карбамид) и комбинированные (аммофос, аммофоска, нитроаммофоска). Определены оптимальные дозы для внесения в почву азотных удобрений: 100-120 кг/га под овощи и картофель, 140 кг/га под посевы пшеницы, ржи, ячменя, 120 кг/га под посевы культурных трав.
Аммиачные и амидные удобрения первоначально подвергаются нитрификации под воздействием нитрифицирующих бактерий и превращаются в доступную для роста растений форму — нитратов. Нитраты хорошо растворимы в воде, они быстро всасываются корневой системой растений и под влиянием ферментов нитратредуктазы и других восстанавливается до аммиака, который используется для синтеза аминокислот, входящих в состав растительного белка (протеина). При скармливании растительных кормов животным под влиянием гидролитических ферментов происходит окислительное дезаминирование растительного белка с образованием кетакислот и аммиака, участвующих в синтезе аминокислот необходимых для синтеза животного белка.
При внесении больших количеств азотных удобрений в растениях увеличивается содержание влаги, снижается количество сухого вещества, уменьшается содержание легкоферментируемых углеводов и значительно возрастает общий уровень протеина, в котором резко увеличивается количество небелковых азотистых соединений- нитратов и нитритов. Сахаро-протеиновое отношение в зеленых кормах снижается до 0,2-0,4 при норме 0,8-1,2, что является неблагоприятным для усвоения питательных веществ животными.
Установлено, что различные растения накапливают неодинаковое количество нитратов. Наиболее сильными накопителями нитратов из культурных растений являются: клевер (различные виды)- Trifolium, кукуруза — Zea majs, люцерна (разные виды) — Medicago, горох посевной — Pisum sctivum, капуста кормовая — Brassia oleracea, рапс — Brassia napus, свекла обыкновенная- Beta vulgaris, турнепс — Brassia rappa, картофель — Solanum tuberosum, арбуз — Citrullus vulgaris, дыня — Cucumis melo, кабачки (ботва) — Cucurbita pepo, овес посевной — Avena satira, просо посевное — Ranicum miliacetum, пшеница — Triticum, рожь посевная — Secale cornutum, подсолнечник однолетний — Helianthus annuus и др. Из дикорастущих растений: крапива двудомная — Urtica dioica, донники — Melilotus, лебеда (разные виды) — Atriplex, молочай (разные виды)- Euphorbia (рис.47), звездчатка злачная — Stellaria graminea, марь — Chenapodium, паслен- Solanum, якорцы — Tribula terestris, щавель большой — Rumex acetosa и др.
В большинстве отмеченных растений на 1 кг массы продукта может накопиться до 15 г нитратов. Накопление небелковых соединений азота зависит от уровня и кратности внесения азотных удобрений. Кроме этого повышенному накоплению нитратов в растениях способствуют: несбалансированное внесение азотных, фосфорных и калийных удобрений (необходимо, чтобы в почве на 1 кг азота было 960 г фосфора и 1100 г калия), недостаток в почве макро- и микроэлементов (марганца, магния, меди, железа и др.), плохие климатические условия вегетации (длительная засуха, низкие температуры при пасмурной погоде, заморозки и др.), обработка кормовых растений гербицидами из группы 2,4Д, внесение в почву органических удобрений (особенно жидкого свиного навоза и куриного помета).
Опасность азотных удобрений при внесении их в почву в повышенных количествах обуславливаются еще и накоплением в растениях нитрозоаминов (N-нитрозодиэтиламин и др.), которые обладают высоким гонадотоксическим, эмбриотоксическим, терратогенным и канцерогенным действием, что очень опасно для животных и человека. Нитраты считаются малотоксичными соединениями для животных, а продукты их восстановления — соли азотистой кислоты, токсичнее примерно в 10 раз. Нитратов в свежих растениях и кормах очень мало, но при определенных условиях их содержание в кормах резко возрастает. К таким условиям относят: запаривание или варку кормов (особенно корнеплодов при последующем медленном остывании): самосогревание зеленой массы при хранении навалом; неоднократное замерзание и оттаивание кормов; порча (плесневение, гниение) корнеклубнеплодов; сдабривание кормов молочнокислыми продуктами; влияние редуцирующих веществ (цинка, железа); при хранении запаренных кормов в определенных емкостях и др.
Процесс превращения нитратов в нитриты в растительных кормах обусловлен воздействием деинтрифицирующих бактерий, ферментов (редуктаз) самих растений тепловым воздействием, редукцированными веществами и другими факторами.
Восстановление нитратов в нитриты в организме животных происходит в желудке и кишечнике. Этот процесс усугубляется при нарушении пищеварения, при различной патологии (гипотония, атония) желудочно-кишечного тракта.
Токсикологическое значение. Токсичность кормов, воды с высоким содержанием нитратов и нитритов зависит от многих факторов: дозы, физиологического состояния организма, сбалансированности рациона. Жвачные животные несколько меньше чувствительны к нитратам, так как часть их восстанавливается до аммиака, а свиньи, кролики и птица менее чувствительны к нитратам, так как они в желудке частично всасываются и выделяются из организма в неизмененном виде. С учетом факторов, влияющих на токсичность нитратов и нитритов ниже приводятся примерные летальные дозы их для различных видов животных (табл.16).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Какие растения накапливают нитрат
Само по себе присутствие нитратов в растениях — нормальное явление, т. к. они являются источниками азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне нежелательно, т. к. они (как мы уже знаем) обладают высокой токсичностью для человека и домашних животных.
Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах.
Нитратов также больше в зеленых плодах, чем в спелых. Больше всего нитратов содержится в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свёкле, капусте, моркови, укропе:
в свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в его сердцевине;
в капусте — в кочерыжке, в толстых черешках и в верхних листьях.
Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего нитратов содержится в их кожице.
По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на 3 группы (2):
с высоким содержанием (до 5000 мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зелёный лук, дыни, арбузы;
со средним содержанием (300 – 600 мг): цветная капуста, кабачки, тыквы, репа, редька, белокочанная капуста, хрен, морковь, огурцы;
с низким содержанием (10 – 80 мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.
С физиологической точки зрения количество нитратного азота в растениях определяется соотношением:
распределения его в разных органах и частях растения.
И все эти процессы обусловлены совокупностью почвенно-экологических условий, агротехнических и генетических факторов.
Таким образом, накопление нитратов в растениях зависит от комплекса причин:
от биологических особенностей самих растений и их сортов. Выяснено, что больше всего нитратов содержится в редисе сорта “Красный великан” по сравнению с другими её сортами (“розовый с белым кончиком”, “жара” и др.).
от возраста растений: в молодых органах их больше (кроме шпината и овса). Меньше накапливается нитратов в гибридных растениях. Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних.
от режима минерального питания растений. Так, микроэлементы (особенно молибден) снижают содержание нитратов в редисе, редьке и цветной капусте; цинк и литий — в картофеле, огурцах и кукурузе. Уменьшается содержание нитратов в растениях и в результате замены минеральных удобрений на органические (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями. Органические удобрения положительно влияют на капусту, морковь, свеклу, петрушку, картофель, шпинат. Нерациональное, халатное использование химических удобрений, чрезмерные дозы их приводят к сильному накоплению нитратов, особенно в столовых корнеплодах.
Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений (KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2), чем при употреблении аммонийных. За последние годы (по словам руководителя лаборатории пищевой токсикологии института питания Т. С. Хотимченко) произошло существенное снижение нитратов в продуктах отечественного растениеводства по причине меньшего использования химических удобрений в виду их дороговизны. Если в 1988 – 89 годах ПДК по нитратам превышал 15% у овощей, то теперь — не более 3%.
от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения):
чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;
при влажном и холодном лете количество нитратов увеличилось в 2,5 раза.
при повышении температуры до 20 °С количество нитратов снизилось в столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше.
При употреблении фруктов в пищу мы должны внимательно следить за их качеством. Чтобы яблоки дольше хранились, их покрывают эмульсионным налётом и насыщают консервантами. Такие яблоки внешне очень привлекательны, но порой в них нет ни вкуса, ни запаха, ни живой сочности, а консерванты в них убивают в кишечнике человека полезную микрофлору. Такие же консерванты используются и для хранения других продуктов (растительного масла, сосисок, колбас). Поэтому надо внимательно следить за сертификатами импортных продуктов.
Вопрос накопления нитратов в растениях нашей области стал изучаться СахНИИ с/х с 1989 года, сотрудники которого выяснили, что на Сахалине в связи с особыми агрометеорологическими условиями содержание нитратов в растениях увеличивается:
большое количество дней, частые туманы;
заниженная солнечная радиация;
более низкие температуры воздуха и почвы;
Источник