Снижение содержания токсичных веществ в сельскохозяйственной продукции

Введение

Актуальность темы исследования. В современном мире отрасль производства сельскохозяйственной продукции остается одной из важнейших, в условиях научно-технического прогресса достижения науки и техники направлены на увеличение уровня производства пищевых продуктов. Так, по данным Института питания Академии медицинских наук, годовая потребность в овощах в различных районах нашей страны составляет от 128 до 146 кг в год на душу населения.В условиях техногенного загрязнения сельскохозяйственных угодий во многих регионах России встает проблема получения качественных продуктов питания растительного происхождения.Среди загрязнителей особое место принадлежит токсичным элементам, до 70% которых поступает в организм человека с пищевыми продуктами. Основные механизмы действия токсичных элементов определяются влиянием на проницаемость клеточных мембран, инактивацией биологически активных веществ и ингибированием ферментов. Некоторые токсичные элементы обладают мутагенным эффектом. В растительных продуктах токсичные элементы содержатся в ионной форме или связаны с белками, пектиновыми веществами, гемицеллюлозой, инозитолфосфорной кислотой (фитин), соединениями фенольной природы (лигнин, полифенолы).Цель данной работы – рассмотреть снижение содержания токсичных веществ в сельскохозяйственной продукции.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:- изучить загрязнение токсичными веществами сельскохозяйственной продукции;- выявить пути снижения содержания токсичных веществ в сельскохозяйственной продукции.1. Загрязнение токсичными веществами сельскохозяйственной продукцииПричинами загрязнений растениеводческой продукции токсичными химическими элементами являются: распространение отходов промышленных предприятий, выбросы транспорта, неконтролируемое применение удобрений, пестицидов, разработка полезных ископаемых.Токсичные элементы заносятся в атмосферу в составе аэрозолей и выпадают на почву с осадками. Растения испытывают комбинированное загрязнение - в результате оседания аэрозолей на их поверхность и поглощения токсичных элементов листьями и через корни из почвы. К главным источникам атмосферного загрязнения относятся тепловые электростанции, на долю которых приходится 27% всех выбросов, предприятия по добыче и переработке нефти (15,5%), транспорт (13,1%), а также предприятия по добыче и изготовлению строительных материалов (8,1%). От 10 до 30% поступивших в атмосферу тяжелых металлов и мышьяка оседают на расстоянии до 10 км от промышленного предприятия. Тяжелые металлы входят в состав некоторых пестицидов.Большинство химических элементов жизненно необходимы человеку, при этом для многих из них установлена определенная роль в организме, что описано ранее. Следует отметить, что биохимическое и физиологическое действие микро- и макроэлементы проявляют только в определенных дозах. В больших количествах они токсичны для организма. Существуют элементы, которые проявляют сильно выраженные токсикологические свойства при самых низких концентрациях и не выполняют какой-либо полезной функции. К таким токсичным элементам относят ртуть, свинец, кадмий, мышьяк. Они не являются ни жизненно необходимыми, ни благотворными, так как даже в малых дозах приводят к нарушению нормальных метаболических функций организма.Согласно решению объединенной комиссии ФАО/ВОЗ по пищевому кодексу, восемь химических веществ включено в число компонентов, содержание которых контролируют при международной торговле продуктами питания.Это ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, медь, стронций, цинк, железо. В России гигиеническими требованиями и санитарными нормами определены критерии безопасности для следующих токсичных веществ, которые могут содержаться в сельскохозяйственной продукции: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк.Таблица 1Сравнительный анализ содержания различных вредных веществ в продукции растениеводстваПродукт растениеводстваСортПДК, мг\кг сырого веществаФактическое содержание нитратов мг\кгКартофельУдача250174Лук репчатыйКаратальский8071МорковьШантанэ250180Капуста белокочаннаяПодарок500276Свекла столоваяБордо1400570КабачкиГрибовский400207Томаты Дар Заволжья15035ОгурцыПарад15085ПетрушкаЛистовая2000218УкропГрибовский20001442. Пути снижения содержания токсичных веществ в сельскохозяйственной продукцииДля снижения содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции применяют комплекс селекционно-генетических, агрохимических и технологических мероприятий. Перспективным является поиск и выведение сортов, отличающихся высокой эффективностью использования азота почвы на формирование урожая с низким уровнем содержания нитратов, что позволит не только снизить дозы удобрений, но и предотвратить загрязнение окружающей среды. В тоже время внедрение в практику сортов с высоким потенциалом ассимиляции нитратов обеспечивает, как правило, повышение содержания белка в урожае. Поэтому актуальным остается изучение механизмов наследования признака низкого содержания нитратов или высокой скорости их ассимиляции. В связи с тем, что ведущим фактором, по мнению О.А. Соколова, накопления нитратов в растении является избыточное азотное питание, рекомендуют использовать дозы удобрений, которые обеспечивают урожай растений на 5-10% ниже максимального. Уменьшить содержание нитратов можно путем применения медленнодействующих полимерных форм удобрений на основе мочевиноформальдегидных соединений и конденсированных фосфатов, карбамидоформальдегидных удобрений, и с помощью покрытия гранул защитными пленками. Что снизит скорость растворения удобрений и обеспечит пролонгированное равномерное снабжение азотом растений в течение весей вегетации. Эффективным средством являются ингибиторы нитрификации (дециандиамиддидин, сероуглерод), использование которых обеспечивает временную консервацию в почве аммонийного азота, это снижает потери азота удобрений и уменьшает накопление нитратов в урожае зеленых овощей и редиса. Эффективно решить проблему нитратов способно дробное и локальное применение азотных удобрений под овощные и кормовые культуры. Для получения овощной продукции с высоким урожаем и низким содержанием нитратов необходимы умеренное азотное питание растений в молодом возрасте, усиленное снабжение азотом в период интенсивного роста листьев и ограниченное обеспечение азотом при созревании кочанов и корнеплодов. В снижении содержания нитратов может помочь выбор оптимальных сроков уборки урожая. В процессе вегетации картофеля количество нитратов в клубнях снижается. При поздних сроках уборки содержание нитратов в клубнях на 50-60% ниже, чем при ранних. Уборку листовых овощей следует производить вечером, так как в это время в них содержится на 30-40% меньше нитратов за счет их активного восстановления в светлый период. Внесение азотных удобрений - важный, но не единственный фактор, влияющий на содержание нитратов в овощах. Один из самых сильно действующих факторов - биологические особенности растений. К культурам, накапливающим большое количество нитратов (выше 2500 мг/кг) относят зеленные овощи (салат, шпинат, сельдерей, петрушка) и пекинскую капусту.Несколько меньше нитратов (1000-2500 мг/кг) накапливают свекла, редис, кольраби. Способностью к умеренному накоплению (400-1000 мг/кг) характеризуются ранние сорта белокочанной капусты, лукпорей, кабачки, тыква. Небольшое количество нитратов (100-400 мг/кг) обнаруживают в поздних сортах капусты, огурцах, турнепсе, скорцонере. Совсем немного нитратов (меньше 100 мг/кг) - в томатах, сладком перце, луке, чесноке, горохе, бобах, брюссельской капусте. Содержание нитратов зависит также от срока созревания: в ранних сортах овощей нитратов, как правило, больше, чем в поздних. Важный фактор, влияющий на уровень содержания нитратов в овощах, - погодные условия (температура, число солнечных дней, количество осадков). Во многом этот показатель определяется также и свойствами почв, в частности, в овощах, выращенных на торфе, нитратов обычно содержится больше, чем в овощах, выращенных на минеральной почве. Содержание нитратов в тепличных овощах зависит главным образом от уровня освещенности. Влияние всех факторов проявляется в комплексе, что затрудняет оценку действия каждого из них и осложняет возможность регулирования содержания нитратов в овощах. В различных частях овощных растений содержание нитратов колеблется в значительных пределах. Больше всего их находится в стеблях, кочерыжках, черешках листьев и в жилках; меньше - в листовых пластинках, семенах и плодах. Например, в листьях петрушки, сельдерея и укропа количество нитратов на 50-60% ниже, чем в стеблях. В листовой пластине белокочанной капусты их на 30-40% меньше, чем в утолщенных черешках этих листьев, и на 60-70% - чем в кочерыжке. В поверхностной части моркови нитратов примерно на 80% меньше, чем в ее сердцевине, а в огурцах и редисе наоборот - кожура на 70% "богаче" нитратами, чем внутренняя часть. У столовой свеклы особенно много нитратов в сердцевине и кончике корня. В плодах кабачков количество нитратов уменьшается от плодоножки к верхушке, у патиссонов - от периферии к центру. В связи с этим советуют: огурцы очищать от кожицы и обрезать хвостик; у столовой свеклы отрезать верхнюю и нижнюю часть корнеплода; капусту очищать от верхних кроющих листьев и вырезать кочерыжку; у кабачков срезать кожицу, у патиссона срезать верхнюю часть, примыкающую к плодоножке. При очистке картофеля от кожуры содержание нитратов снижается на 20-27%. У арбуза и дынь не рекомендуется есть незрелую часть, прилегающую к корке. Для белокочанной капусты поздних сортов (Амагер 611, Московская поздняя 9) по данным рекомендуются следующие агротехнические приемы для снижения концентрации нитратов в кочанах до безопасных для человека пределов и с сохранением высокой урожайности этой культуры: 1. Размещение капусты по лучшим предшественникам (однолетние и многолетние травы). 2. Применение азотных удобрений в соответствии с агрохимическими свойствами почв, планируемой урожайностью и потребностью растений в питательных веществах (но не более 150-180 кг/га). 3. Сбалансированное соотношение азотных удобрений с фосфорными и калийными (1:0,5- 0,7:1,5-2,0). 4. Использование под капусту медленнодействующих форм азотных удобрений. 5. Внесение органических удобрений в виде навоза и сидератов в дозе 50-80 т/га и известкование почв (3- 5 т/га) доломитовой мукой на слабокислых почвах за ротацию севооборота в дополнение к минеральным тукам, вносимым ежегодно. 6. Подкормки капусты азотными удобрениями нужно проводить только в период образования розетки листьев растений и прекращать не менее, чем за 32 мес. до уборки урожая. 7. В вегетационный период необходимо поддерживать влажность почвы на уровне 80% наименьшей полевой влагоемкости. 8. Следует применять мелкие предпосевные обработки для снижения минерализации почвенного гумуса.

Заключение

Наблюдается повсеместная химизация сельского хозяйства. Современные агротехнические приемы, такие как внесение минеральных удобрений и регуляторов роста, применение химических средств борьбы с вредителями, повышают количественный уровень производства сельскохозяйственной продукции, но наряду с этим возникает необходимость обеспечения химической безопасности и высокого качества продуктов питания. Особое место занимает вопрос об остаточном содержании нитратов в продуктах растениеводства, которые преобразуются в канцерогенно активные соединения – нитриты и нитрозамины, и последствиях нитратного загрязнения организма человека.Содержание нитратов в продуктах питания можно снизить в результате ряда мероприятий:- оптимизация доз азотных удобрений;- применение медленнодействующих форм азотных удобрений;- локальное и дробное внесение удобрений;- исключение поздних подкормок азотом;- селекция на снижение накопления нитратов;- выбор оптимальных сроков уборки (вечерние часы для листовых овощей);- создание оптимальных условий выращивания в защищенном грунте;- хранение свежих овощей при пониженной температуре;- переработка овощей (варка, соление, маринование, квашение).Если руководствоваться приведенными выше рекомендациями, можно снизить поступление нитратов из потребляемых нами овощей в организм человека вдвое, особенно это важно при приготовлении сырых витаминных салатов.

Список использованной литературы

1. Кидин, В.В. Агрохимия. Учебное пособие / В.В. Кидин. - М.: ИНФРА-М, 2018. - 430 c.2. Муравин, Э.А. Агрохимия. Учебник / Э.А. Муравин. - М.: Академия (Academia), 2014. - 865 c.3. Половец, Я. В. Причины накопления и способы уменьшения избыточного количества нитратов в культурных растениях / Я. В. Половец // Молодой ученый. — 2019. — № 23 (261). — С. 154-157.4. Пути снижения содержания нитратов в с.х. продукции. - https://students-library.com/library/read/19670-puti-snizenia-soderzania-nitratov-v-sh-produkcii (дата обращения: 06.07.2022).5. Способы снижения содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции. - http://s-p-a.com/article/2.-sposobyi-snizheniya-soderzhaniya-nitratov-v-selskohozyaystvennoy-produ.html (дата обращения: 06.07.2022).