Изучение влияния азотсодержащих удобрений на качество продукции по содержанию нитратов Исполнитель: Яковлева Татьяна, 11а класс, тел. дом. 73514 91 тел. моб. 8911 190 43 98 Адрес: 198334 г. Санкт-Петербург, ул.Добровольцев, д. 40, к. 2, кв. 95 Руководитель: Ефимова Елена Петровна, учитель экологии, тел. дом. 7503632, тел. моб. 8921 920 6162 900igr.net
Проблема загрязнения продуктов питания нитратами актуальна для оценки качества овощей, фруктов, различных соков. Изучение данного вопроса связано с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний, болезней нервной системы и опорно-двигательного аппарата.
Цели и задачи работы Цель работы: определение зависимости качества овощной продукции по содержанию нитратов от количества применяемых азотсодержащих удобрений в приусадебном хозяйстве. Задачи работы: 1. Изучение литературы по преобразованию азота в почвах агроэкосистем. 2. Освоение методик, необходимых для выполнения работы: отбор проб почвы и приготовление солевой почвенной вытяжки; определение кислотности почвы; определение количества нитратов в почвенной вытяжке; определение нитратов как основного азотсодержащего загрязнителя овощной продукции в овощах разного типа. 3. Проведение исследований по влиянию количества применяемых азотсодержащих удобрений на качество выбранной для исследования продукции: листовой салат и редис. 4. Разработка рекомендаций по питанию сельскохозяйственных культур азотными удобрениями и по использованию продуктов с возможным превышением содержания нитратов.
Роль азота в окружающей среде Азот – важнейший элемент питания, необходимый для нормального развития растений. Он входит в состав белков (до 16 – 18% их массы), нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, хлорофилла, гемоглобина, фосфатидов, алкалоидов. Соединения азота играют большую роль в процессе фотосинтеза, обмена веществ, образования новых клеток. В формировании почвенного покрова и плодородия экосистем, в повышении продуктивности земледелия и улучшении белкового питания человека азот столь же незаменим, как углерод.
Схема круговорота азота в природе
Азот является важнейшим элементом питания, определяющим величину урожая. Именно азотные удобрения играют решающую роль в повышении урожая, особенно если растения обеспечены водой. На долю азотных удобрений приходится около 60% общей прибавки урожая, получаемой за счет внесения минеральных удобрений. Низкая обеспеченность растений азотом не только приводит к недобору урожая, но и ухудшает его качество: падает содержание в продукции белка и незаменимых аминокислот (лизина, метионина, триптофана и др.) Кроме того, снижается содержание в продукции витаминов.
Основной причиной избыточного накопления нитратов в растениях является интенсивное поступление минерального азота в виде нитратов и неполное вовлечение их в обмен веществ. Неиспользованные нитраты накапливаются в различных вегетативных органах, отчего возникает значительное превышение их запаса над потреблением. Один из основных источников избытка нитратов в продукции растениеводства – использование чрезмерно высоких доз азотных и органических удобрений или поздние подкормки азотом. При избыточном поглощении нитратов одна их часть восстанавливается до аммиака и включается в состав органических веществ, а другая накапливается в стеблях, черешках, листьях и других вегетативных органах.
Влияние кислотности почв на содержание нитратов в растениях Действие повышенной кислотности почвы на растения может проявляться прямо или косвенно. Ее прямое действие выражается в нарушении проницаемости мембран клеток корней, в подкислении содержания клеток, ухудшении поступления питательных элементов к растениям и усвоения ими минеральных удобрений. Косвенное воздействие низкой кислотности на растения проявляется в нарушении структуры, аэрации и водопоглощения почвы, усилении подвижности токсичных ионов (алюминия, железа, марганца) и подавлении активности полезной микрофлоры. Кислая реакция почвы способствует накоплению нитратов в растениях. Это связано с торможением поступления к ним ряда минеральных элементов, особенно молибдена, участвующих в превращении нитратов.
Распределение нитратов в разных частях овощей
В результате изученного материала доказана необходимость предварительной оценки качества овощной продукции на содержание нитратов для безопасного использования в питании
Практическая часть Практическая часть данной работы состояла из двух основных этапов: Подготовка почвенных делянок для выращивания опытных растений в разных условиях и оценка экологических показателей этих почв. Наблюдение за содержанием нитратов в овощной продукции в динамике на протяжении всего периода вегетации. Цель опыта состояла в выявлении источника избыточного накопления нитратов у двух видов сельскохозяйственных культур, получающих различное азотное питание. Задача опыта - определить, в какой мере избыточное количество азотных удобрений влияет на качество овощной продукции.
Описание условий проведения опыта Для проведения данного исследования были подготовлены три делянки (№1, №2, №3), каждая из которых разделена пополам для выращивания опытных образцов двух сельскохозяйственных культур: листового салата и редиса. Все образцы выращивались в одинаковых природных условиях: почвенные условия в начале опыта одинаковые: подзолистый тип почвы с умеренной увлажненностью; северо-западная сторона относительно строений на участке; достаточное естественное освещение; защита от ветра кустарниками.
Объекты исследования
Отличительные особенности ухода за образцами растений: делянка №1: растения поливались исключительно водой, без добавления каких-либо удобрений; делянка №2: растения поливались раствором азотных удобрений (карбомидом) в количестве, рассчитанном по инструкции к данному удобрению, предотвращающему превышение ПДК на нитраты. Раствор для полива готовился в соотношении: на 8 литров воды 1 столовая ложка карбомида: делянка №3: растения поливались раствором азотных удобрений (карбомидом) в избытке – в 2 раза превышающем норму (на 8 литров воды 2 столовых ложки карбомида).
Выводы: 1.Увеличение количества нитратов в овощах напрямую влияет на качество сельскохозяйственной продукции: наблюдается улучшение внешних признаков продукции, но при этом происходит увеличение негативного влияния состава продукции на здоровье человека; сокращение сроков хранения овощей с повышенным содержанием нитратов. 2. Избыток азотных удобрений приводит к превышению ПДК на нитраты в готовой сельскохозяйственной продукции. 3.При добавлении в почву азотных удобрений необходимо уметь рассчитать концентрацию раствора данного удобрения в соответствии с инструкцией к нему. Особое внимание привлекает то, что внешние положительные признаки выращенной продукции не раскрывают превышения ПДК на нитраты в тех образцах продукции, которые получили избыток азота. Без дополнительного исследования растений на содержание нитратов невозможно выявить опасность использования этой продукции в пищу.