CC BY
11
'енты дискриминации обменного 226Ra от кальция и магния:
К
д
г г
^Ra раст^ХЭ почв
~Г Г »
uRa почв^ХЭ раст
Где СRa раст — Б к/кг; Cr а ПОЧВ
концентрация 226Яа в растениях, — обменная концентрация 226Г?а в почвах, Бк/кг; Схэ раст — концентрация химического элемента в растениях, мг/кг; Схэпочв —
обменная концентрация химического элемента в почве, мг/кг.
Коэффициенты дискриминации обменного 226Ra по отношению к обменному кальцию и магнию приведены в табл. 2.
Для различных почв коэффициенты дискриминации обменного 226Ra по отношению к обменному магнию варьируют от 0,005 до 0,16, к обменному кальцию — от 0,07 до 0,94. Лишь картофель, выросший на дерново-подзолистой супесчаной почве, сильнее обогащается 226Ra по сравнению с кальцием и магнием.
Коэффициенты перехода и коэффициенты дискриминации обменного 226Ra по отношению к обменному кальцию и магнию позволяют прогнозировать концентрацию 226Ra в растениях, выращиваемых на этих типах почв.
Выводы. 1. Установлено, что коэффициенты перехода в растения обменных форм магния и кальция в 2—9 раз, а обменного 226Ra в 2—35 раз выше из дерново-подзолистых песчаных почв, чем из черноземных и оподзоленных, серых и черноземных почв.
2. Коэффициенты дискриминации обменного 226Иа по отношению к обменному магнию в 5— 30 раз меньше коэффициентов его дискриминации по отношению к обменному кальцию. Следовательно, внесение соединений кальция и особенно магния в почву должно уменьшать поступление 2261?а в растения.
3. Для оценки накопления 226Иа в растениях целесообразно использовать коэффициенты дискриминации обменного 226Иа по отношению к обменному магнию и кальцию.
Литература
1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. —М., 1962.— С. 211—213.
2. Методические рекомендации по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды / Под ред. А. Н. Марея, А. С. Зыковой. — М., 1980.
3. Тихомиров Ф. А. // Науч. докл. высш. школы. Биол. науки. — 1980. — № 4.— С. 18—19.
• К.'"в' I Р Щ • РВ * Л ' Щ V
Поступила 15.10.86
Summary. Under the conditions of everyday agricultural activity there are derived conversion factors for exchange forms of magnesium, calcium, and 226Ra from black earth podzols and grey turf-podzol sandy soil and black earth into barley, wheat, pea, potatoes, beet and carrots. Conversion factors for the exchange form of 226Ra from turf-podzol sandy soil are higher by 2-35 times than from black earth. Discrimination factor has been calculated for 226Ra versus magnesium and calcium, the obtained results providing the possibility of forecasting ^Ra concentration in plants.
УДК 614.774:546.175]-074
Л. П. Воронина
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НИТРАТОВ В ПОЧВЕ
ПО ТРАНСЛОКАЦИИ ИХ В РАСТЕНИЯ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
V
Данные литературы, непосредственно касающиеся изучения уровня транслокации нитратов из различных типов почв при использовании азотных удобрений, немногочисленны. Вместе с тем транслокационный показатель является важнейшим при гигиеническом нормировании химических веществ в почве, так как именно он определяет уровень поступления веществ в организм человека алиментарным путем.
Установлено, что при умеренном применении удобрений 70—90 % суточного количества нитратов, поступающих в организм человека при сбалансированном рационе, приходится на овощи [3]. Нарушения регламентов использования удобрений приводят к накоплению нитратов в пищевых продуктах растительного происхождения [1, 2] и, следовательно, к повышенному поступлению в организм человека, что обусловливает необходимость контроля за их содержанием.
Результаты выборочного контроля продукции растениеводства Московской области и данные полевых опытов свидетельствуют, что наиболее высокие концентрации нитратов отмечаются в свекле столовой, капусте, моркови, картофеле (табл. 1). Особенно опасно бесконтрольное выращивание овощной продукции- в защищенном грунте. Так, при анализе более 200 проб, отобранных в 7 тепличных хозяйствах, установлено, что только в 5 % собранных огурцов содержание нитратов не превышает регламентируемого (150 мг/кг).
Результаты исследований по изучению транслокации нитратов из почвы в растения позволили установить следующие общие особенности этого процесса. Во-первых, разные виды овощей обладают различной способностью накапливать нитраты. Во-вторых, показана определенная закономерность в снижении содержания нитратов
Таблица 1
Содержание нитратов в растительных продуктах, выращенных в Московской области (1980—1981 гг.)
Культура Доля проб (в %) с содержанием нитратов выше гигиенического норматива Степень превышения пдк, %
Свекла столовая 54 5- -25
Капуста цветная 35 6- -30
Капуста ранняя 30 6- -30
Капуста белокочанная 22 6- -30
Морковь 20 7- -35
Картофель 16 5- -25
Кабачки 15 4- 20
Укроп 10 3- -15
Щавель 0 0
Зеленый лук 0 0
в зависимости от сроков уборки урожая: по мере созревания растений содержание нитратов в них уменьшается. Следует отметить, что содержание нитратов в растениях с коротким периодом вегетации (редис, салат, капуста ранняя, свекла пучковая, морковь пучковая и т. д.) в значительной мере зависит не только от сроков уборки урожая, но и от сроков подкормки растений. Показано также, что в разных органах растений накапливаются различные количества нитратов (табл. 2), при этом в ростовых частях концентрации максимальны. Например, при определении содержания нитратов в разных частях моркови выявлено, что в хвостике их содержание составляет 202,3 мг/кг, в средней части — 234,4 мкг/кг, а в ростовой части содержание нитратов максимально и равно 299,8 мг на 1 кг сырой массы.
Для фитокумулятивной характеристики нитратов в качестве тест-растений были взяты две овощные культуры: морковь и свекла столовая. Выбор указанных тест-растений был обусловлен их большими различиями в значениях предельно допустимых уровней содержания в них нитратов (для моркови — 300 мг/кг, для свеклы — 1400 мг/кг), культивированием этих овощей в средней полосе РСФСР и их широким использованием для детского и диетического питания.
Таблица 2
Содержание витратов в различных частях растений (М+/тг)
Культура Часть растения Количество проб Концентрация, мг на 1 кг сырой массы
Петрушка Лист 15 2 089+ 167
Корень 15 1 253+88
Свекла Стебель 26 2 666±214
Корень 26 1 833+225
Огурец Кожица 20 367+94
Сочная часть 20 162+71
Кабачки Кожица 3 18 620+596
Сочная часть 3 9 672±264
На основании анализа полученных данных Щ содержании нитратов в почве и растениях с учетом доз внесенных в почву удобрений нами установлена связь между компонентами системы почва — растение. На первом этапе изучена зависимость накопления нитратов в свекле (п = 47) и моркови (п = 42) от доз внесенных в почву азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений. Корреляционный анализ позволил установить, что при совместном поступлении удобрений в тех дозах, которые используются на практике, доля влияния на величину концентрации нитратов азотных удобрений составляет 25—31 %, фосфорных — 19—32%, калийных удобрений — 18—34%. При этом совместное влияние всех трех переменных оказалось статистически незначимым. На втором этапе работы определялась зависимость содержания нитратов в растениях от каждого из изученных факторов. Проведенные исследования позволили получить уравнение лШ нейной регрессии, характеризующее зависимость концентрации нитратов в свекле — У (в мг/кг) от дозы азотных удобрений — N (в кг/га):
У = 1185,3 + 7,ЗОЛ/. (1)
По нашему мнению, содержание нитратов в овощах целесообразно оценивать по концентрациям нитратов в почве, а не по дозам минеральных удобрений, в частности азотных. Это обусловлено тем, что растениями усваиваются питательные элементы, закрепленные в почве, вместе с тем далеко не все элементы, входящие в состав удобрения, переходят в доступную для растений форму.
При определении зависимости концентрации нитратов в овощах от количества питательных элементов, содержащихся в почве, мы использовали результаты исследований двух культур: капусты белокочанной и моркови. По результатам корреляционного анализа можно заключить, что концентрация нитратов в рассматриваемой пр^ дукции растениеводства в 68 % случаев обусловлена содержанием нитратов в почве, в 63 % — содержанием окислов фосфора и в 23 % — окислов калия. Зависимость концентрации нитратов в растениях от содержания питательных элементов в почве выражается следующими уравнениями:
У± = 79,21 + 13,22*1 + 3,92Х2, (2)
У2 = 146,39+ 2,54*3-, (3)
где У\ и У2 — концентрации (в мг/кг) нитратов в капусте и моркови соответственно; Х\ и Х2 — содержание (в мг/кг) в почве нитратов и окислов фосфора соответственно.
Наибольшей надежностью данные связи обладали при логарифмическом преобразовании переменных.
Однако выявленная связь не отражала полностью все процессы, влияющие на накопление нитратов.
— Ф1
Таблица 3 моркови
130 кг/га. Таким образом, ориенти-
Содержание нитратов в картофеле в зависимости от доз
минеральных удобрений
Дозы удобрений, к г/га Содержание нитратов, мг/кг Урожайность, ц/га
азотных фосфорных калийных
0 0 0 138 140
100 60 50 170 174
150 120 110 166 177
200 180 150 172 160
260 240 • 210 162 150 Я? гЛЗ&' ' ■ ■
Результаты полевого опыта, проведенного для выявления действия азотных удобрений в комплексе с фосфорными и калийными минеральными удобрениями на содержание нитратов в картофеле, представлены в табл. 3. % Полученные результаты свидетельствуют, что агрономически обоснованными дозами удобрений для картофеля, выращиваемого на дерново-под-
золистои среднесуглиннстои почве, являются для азотных удобрений 100 кг/га, для фосфорных 60 кг/га, для калийных 50 кг/га. Внесение удобрений в этих дозах ведет к достоверному повышению урожайности по сравнению с контролем. Достоверной связи между содержанием нитратов в картофеле и дозами применяемых минеральных удобрений установить не удалось. Зависимость урожайности от увеличения доз также не установлена.
Задачей последующих полевых исследований явилось определение влияния только азотных удобрений на качество продукции (по содержанию в ней нитратов) с учетом интегрального показателя — урожайности.
Исследованиями установлено, что зависимость содержания нитратов в растениях от доз азотных удобрений описывается уравнениями:
(4)
(5)
У
1
У
18 + 0,06-Хр
= 8 + 0,4. Х2>
где
YX и У
— допустимые дозы (в кг/га) азота при посеве свеклы и моркови соответственно;
х\ и х'о— концентрации (в мг/кг) нитратов в свекле и моркови по регламенту соответственно. С использованием данных уравнений мы рассчитали ориентировочную максимальную дозу азотных удобрений: для свеклы — 100 кг/га, для
ровочнои максимальной дозой азотных удобрений (по азоту) для данных тест-культур является доза, равная 100 кг/га.
Для гигиенической оценки транслокации нитратов в растения в количествах, превышающих регламенты, представляется возможным использовать значение максимального содержания нитратов в почве. Определение максимального уровня содержания нитратов в почве с учетом действия азотных удобрений было проведено по формуле:
Cj_ — Со + С з,
(6)
где С1
максимально допустимый уровень со-
держания азота нитратов в почве; С2
содер-
жание нитратов в почве до внесения удобрений; С3 — возможное повышение концентрации нитратов в почве за счет внесения азотных удобрений.
Средний уровень содержания нитратов в исследуемых почвах до внесения основных удобрений был принят равным 50 мг/кг, что является оптимальным для исследуемых типов почв.
Для установления максимального уровня содержания нитратов в почве мы использовали обоснованную ранее ориентировочную максимально допустимую дозу азотных удобрений — 100 кг/га. Проведенные расчеты показали, что концентрация нитратов в почве в пахотном слое 0—25 см при внесении азотных удобрений в дозе 100 кг/га составляет 130 мг/кг. Подставив эту величину в формулу (6), можно установить, что максимально допустимый уровень содержания нитратов в пойменных дерновых и дерново-луговых почвах, а также в дерново-подзолистой почве по их транслокации в растения составляет 180 мг на 1 кг ночвы. Соблюдение этого уровня обеспечивает безопасное содержание нитратов в овощах, и вследствие этого он может быть использован для контроля за качеством растительной продукции.
Литература
1. Алексеев Ю. В. Качество растениеводческой продукции.—Л., 1978. —С. 216.
2. Роома М. #. Гигиеническое исследование овощей, выращенных с применением азотсодержащих удобрений: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук.—Тарту, 1973.
3. ЕЯейегтпап Я., Ьеп Оаье1, Уо§е18ап^ег XV. // 01зсЬ. Ье-bensmitt.--RdSch.-- 1980.--Bd 76, N 6. — Э. 198—207.
Поступила 08.05.87
§
Ф
