170142 (625484), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Наряду c азотом для нормального роста и развития растений необходимы фосфор и калий. При дефиците этих питательных элементов затормаживается образование органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста. Это приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Следует избегать одностороннего преобладания минерального азота: его надо использовать с учетом обеспеченности растений фосфором, калием и другими элементами.

Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден, т. к. этот металл входит в состав нитратредуктазы и, следовательно, принимает участие в восстановлении нитратов.

Из остальных агротехнических факторов выращивания растений немаловажное влияние на концентрацию нитратов оказывают освещенность, влагообеспеченность, температура выращивания и сроки уборки урожая.

При слабой освещенности нитраты не полностью превращаются в аминокислоты, особенно в листовых овощах, редисе, огурцах, выращиваемых в закрытом грунте. При посадке овощных культур не следует заглушать посевы, необходимо следить за правильным формированием растений, не допуская избыточной листовой массы.

В засушливые годы при внесении высоких доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив овощей, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным.

Температурный фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня (редис, салат, шпинат, лук). Если в теплице поддерживается умеренная температура (13–23 °С), то овощи содержат меньше нитратов, чем при более низкой (8–18 °С) или более высокой (20–28 °С) температуре.

Помните, что в недозрелых овощах содержание нитратов значительно выше, чем в спелых. Однако не следует допускать и перезревания овощей. Часто переросшие корнеплоды столовой свеклы, кабачки содержат повышенное количество нитратов. У моркови лучшее качество корнеплода отмечено при массе его 100–200 г.

Накопление нитратов различными культурами имеет наследственно закрепленный характер, т. е. они обладают сортовой спецификой, которая выявлена у ряда овощных культур. Сортовые различия могут быть обусловлены разной реакцией на условия окружающей среды и режимом минерального питания, а также генетически закрепленным уровнем активности нитратредуктазы, разной продолжительностью вегетационного периода сортов. Безусловно, каждый сорт любой культуры уникален по своим характеристикам, в том числе и по способности накапливать нитраты. Однако можно выделить некоторые общие тенденции:

• ранние сорта овощей содержат больше нитратов, чем поздние;

• овощи закрытого грунта склонны к большему накоплению нитратов, чем открытого;

• пчелоопыляемые гибриды огурца накапливают нитратов вполовину меньше, чем партенокарпические (самоопыляемые);

• из партенокарпических гибридов огурца короткоплодные накапливают нитратов примерно на 17% больше, чем длинноплодные;

• более ярко окрашенные сорта корнеплодов (в частности, морковь) содержат NO₃^– меньше, чем бледно окрашенные;

• сорта зеленой стручковой фасоли склонны к накоплению большего количества нитратов, чем желтой.

В табл. 2 указаны сорта некоторых овощных культур, в которых содержание нитратов в период сбора урожая значительно отличается друг от друга.

Таблица 2 Сорта и гибриды овощей, отличающиеся содержанием нитратов в период сбора урожая

От избытка нитратов в овощной продукции можно избавиться и после сбора урожая. При варке, бланшировании, консервировании, солении, квашении и очистке уровень нитратов в овощах и фруктах значительно снижается. Так, очистка картофеля от кожуры снижает концентрацию NO₃^– примерно на 30–40%. При приготовлении овощей в пищу, особенно при употреблении их в свежем виде, места концентрации нитратов (кожура, плодоножки, сердцевины корнеплодов, черешки, места переходов корнеплодов в корни, кочерыги) надо удалять.

Квашение, консервирование, соление, маринование имеют свою специфику в случае изменения уровня нитрат-ионов в овощах. Первые 3–4 дня идет усиленный процесс восстановления нитратов до нитритов, поэтому нельзя употреблять свежезасоленные капусту, огурцы и другие овощи раньше, чем через 10–15 дней.

При длительном (в течение 2 ч) вымачивании листовых овощей из них вымывается 15–20% NO₃^–.

Чтобы снизить на 25–30% содержание нитратов в корнеплодах и капусте, достаточно в течение часа подержать их в воде, предварительно нарезав на небольшие кусочки.

При варке картофель теряет NO₃^– до 80%, морковь, капуста, брюква – до 70%, столовая свекла – до 40%.

Наличие повышенного содержания нитратов в зелени обезвреживается значительным количеством в ней аскорбиновой кислоты (витамин С), поэтому полезно вводить свежую зелень в состав овощных блюд.

Салаты и плодоовощные соки желательно употреблять свежеприготовленными. Хранение их не очень длительное время даже в холодильнике способствует размножению в них микрофлоры, восстанавливающей NO₃^– -ионы до опасных для человека NO₂^– -ионов.

Глава 2. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЕ НИТРАТОВ В РАСТЕНИЯХ

Последнее время весьма актуальной стала проблема, связанная с контролем содержания нитратов в сельскохозяйственных растениях. Серьезный разговор по этой проблеме сегодня ведется на страницах прессы, по радио, телевидению. Высок интерес к ней и школьников. В связи с этим мы считаем целесообразным проведение в школе на уроках биологии лабораторного занятия по обнаружению нитратов в растениях.

Такое занятие было проведено нами с учащимися IX—X классов средней школы № 95 г. Харькова, занимающихся углубленным изучением биологии. Лабораторные и практические занятия в этих классах проводятся на базе кафедры ботаники естественного факультета Харьковского государственного педагогического института. Однако опыты по обнаружению нитратов могут быть успешно осуществлены и в школьных условиях, а результаты использоваться на уроках, при проведении деловой или ролевой игры по экологии.

После сообщения темы занятия учащимся предлагаются следующие вопросы: назовите и запишите на доске формулы известных вам неорганических соединений азота. Что такое нитраты? Каковы источники азота в почве? (Учащиеся называли фиксацию азота атмосферы симбиотическими и несимбиотическими азотофиксаторами; разложение органических веществ животного и растительного происхождения, минеральные удобрения.)

Далее следует рассказ учителя о путях превращения нитратов в растениях, об условиях, необходимых для этого превращения. Учитель сообщает, что корневые системы растений хорошо усваивают нитраты. В растении происходит восстановление нитратов до аммиака. (Учитель записывает на доске схему этого восстановления — см. схему № 1.) Он сообщает также, что в восстановлении нитратов принимают участие ферменты и углеводы. Аммиак, образующийся в процессе восстановления, реагирует с некоторыми органическими кислотами (пировиноградной, щавелевоуксусной и др.).

В результате такого взаимодействия образуются триаминокислоты: глутаминовая, аспарагиновая и аланин. Этот процесс носит название первичного амминирования. Учащиеся вспоминают, что такое аминокислоты, сколько аминокислот известно. Учитель сообщает также, что аминокислоты, которые образуются в результате первичного амминирования, и их производные — амиды являются материалом для построения остальных 17 аминокислот в процессах пере-амминирования (см. схему № 2). Если по каким-либо причинам цепь этих превращений нарушается (например, в результате избытка азотных удобрений в почве), то нитраты не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Часть их может пройти через паренхиму корня, подняться с восходящим током и отложиться в различных органах растения. Аминокислоты безвредны, они являются строительным материалом для белков, из которых построено все живое на Земле. Нитраты же в больших количествах вредны. В желудочно-кишечном тракте они превращаются в соли азотистой кислоты — нитриты, которые отравляют организм. При этом снижается работоспособность человека, возникает головокружение и даже потеря сознания, в крови увеличивается содержание молочной кислоты, холестерина, лейкоцитов, снижается количество белков, блокируется гемоглобин; нитриты могут вступать во взаимодействие с гемоглобином, образуя метгемогло-бин (вещество, угнетающее дыхательный центр).

После сообщения учителя и беседы с учащимися проводится лабораторное занятие. Школьникам предлагается, используя специальную методику, определить примерное содержание нитратов в листьях капусты белокочанной, в корнеплодах моркови, в клубне картофеля, в яблоке, тыкве; зафиксировать полученные результаты и сделать вывод.

нитрат растение влияние организм

Материал и оборудование

Раствор дифениламина в серной кислоте (0,1 г дифениламина растворяют в 10 мл крепкой серной кислоты), который хранят в темной склянке; пипетки; ступка с пестиком; предметное стекло; стеклянная палочка; растительные объекты, в которых будут определяться нитраты.

Определение нитрат иона в почве

Приготовление водной вытяжки

Водные вытяжки могут быть приготовлены при любом соотношении воды и почвы (или грунта). Однако принято готовить водные вытяжки при соотношении 1:5, т.е. на 1 часть навески брать 5 частей воды. Берут 30 г почвы и 150 мл дистиллированной воды. Затем производили перемешивание на магнитной мешалке в течение 10 минут и фильтровали через плотный бумажный фильтр (синяя лента).

Колориметрическое определение нитрат иона с салицилатом натрия.

Определение основано на реакции нитратов с салицилатом натрия в среде серной кислоты, сопровождающейся образованием окрашенной в желтый цвет соли нитросалициловой кислоты без разбавления можно определить 0,1 до 20 мг/л NОз-.

Ход определения: к V1 = 10 мл пробы прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия и выпаривают в фарфоровой чашке на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток увлажняют 1 мл серной кислоты и оставляют на 10 минут. Содержимое чашки разбавляют дистиллированной водой, переносят количественно в мерную колбу V = 50 мл, прибавляют 7 мл 10 н раствора NаОН, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. После охлаждения до комнатной температуры вновь доводят объем до метки и окрашенный раствор колориметрируют при max = 400 нм. По значению оптической плотности из калибровочного графика (построение калибровочного графика проводится с использование стандартных растворов) находим концентрацию NO3- в мг/л.

Определение нитрат-иона в овощах

Экстракция нитратов из овощей

При анализе всех культур, кроме, капусты, отбирают пипеткой 10 мл сока в стакан вместимостью 100 мл, приливают 50 мл раствора алюмокалиевых квасцов (1% экстрагирующий раствор), перемешивают и получают готовую для ионометрического исследования пробу.

При анализе капусты отбирают10 мл сока в стакан вместимостью 100 мл прибавляют 50 мл экстрагирующего раствора приготовленного для капусты (растворяют 10 г алюмокалиевых квасцов в дистиллированной воде, затем добавляют 1 г марганцовокислого калия, добавляют 0,5 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1 литра) перемешивают в течение 3 минут. Затем при перемешивании добавляют по каплям (3-5капепь) 33%раствор перекиси водорода до обесцвечивания раствора, после чего получают готовую к проведению анализов пробу.

Измерение концентрации нитрат-иона с помощью ионселективных электродов.

Перед измерениями прибор (Ионометр ЭВ-74) калибруется по стандартным приготовленным растворам KNO3.

После подготовки прибора к измерениям (калибровки) в стаканчик с готовой пробой опускаются электрод сравнения (хлорсеребряный) и электрод измерения (нитратный) и затем снимают показания прибора.

Для перевода концентрации нитрат иона в массовую долю нитратов в мг/кг используют специальные таблицы [5], взятые из методического руководства. Полученные значения концентраций нитрат иона сравнивают с ПДК нитратов в продуктах растениеводства, приведенных в этом же руководстве и делают заключение о качестве овощей.

Экспериментальные результаты и их обсуждение

Проанализируем результаты согласно поставленной цели, т.е. сначала поговорим о содержании нитратов в овощах и о распределение нитратов по зонам, а потом о влиянии нитратов содержащихся в почве на количество нитратов присутствующих в растениях.

Характеристики

Список файлов курсовой работы