Влияние экологических факторов на изменение биохимического состава моркови, свеклы и белокочанной капусты
Содержание:
1. Влияние экологических факторов на изменение биохимического состава моркови, свеклы и белокочанной капусты 3
1.1. Общие сведения 3
1.2. Влияние гербицидов на качество продукции овощных культур 4
1.3. Влияние гербицидов на химический состав столовой свеклы 9
1.4. Влияние гербицидов на химический состав белокочанной капусты 13
1.5. Влияние гербицидов на лёжкость корнеплодов при хранении 15
1.6. Остаточное количество гербицидов в продукции овощных культур 16
Заключение 21
Список литературы: 22
Влияние экологических факторов на изменение биохимического состава моркови, свеклы и белокочанной капусты
Общие сведения
Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Отличаются значительной изменчивостью во времени и пространстве. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но почти постоянна на дне океана или в глубине пещер. Следовательно, экологические факторы могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов. По происхождению они делятся на:
- абиотические — факторы неживой природы;
- биотические — связанные с деятельностью живых организмов;
- антропогенные (антропические):
- физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации;
- химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта;
- биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания;
- социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.
Влияние гербицидов на качество продукции овощных культур
Химический состав овощных
и других сельскохозяйственных культур
в значительной степени варьирует
в зависимости от возделываемого
сорта, а также биотических и
абиотических факторов, воздействующих
на него. Так, применение агротехнических
приемов и химических средств
борьбы с сорняками как составных
элементов технологии возделывания
сельскохозяйственных культур может
изменить химический состав растениеводческой
продукции. Выявление изменений
в биохимическом составе
Многими опытами установлено, что гербициды ингибируют фотосинтез, дыхание, транспирацию и другие физиолого-биохимические процессы в растениях, оказывающие определенное влияние на химический состав продукции растениеводства. Причем разные группы химических соединений (производные триазина, карбамата, мочевины), а иногда и отдельные гербициды одной и той же группы в определенной степени отличаются друг от друга по природе их действия на культурные растения. Гербициды как физиологически активные вещества оказывают стимулирующее или ингибирующее влияние на биохимические процессы и, в частности, на накопление в растениях углеводов, белков, витаминов, аминокислот и других питательных веществ. Под влиянием гербицидов содержание, например, сахаров в урожае обычно изменяется на 1...3%, тогда как у разных сортов и под воздействием внешних условий среды эти изменения достигают большей величины; например, содержание сахаров в томатах колеблется от 1,9 до 4,9% .
Между тем лишь при отсутствии отрицательного влияния химических средств борьбы с сорными растениями на качество растениеводческой продукции гербициды можно рекомендовать сельскохозяйственному
Работа над ошибками:
В противном случае ценные
свойства гербицидов (селективность, отсутствие
остаточных количеств препаратов в
продукции) будут сведены к нулю.
Учитывая актуальность рассматриваемого
вопроса, нами систематически проводились
биохимические анализы
Рисунок 1 – «Влияние гербицидов на химический состав корнеплодов моркови различных сортов»
Исследование более
Рисунок 2 – « Влияние гербицидов на химический состав корнеплодов моркови (сорт Нантская 4)»
Проведенные биохимические
исследования моркови показали, что
гербициды в оптимальных
Рисунок 3 – «Влияние прометрина и линурона в разных дозировках на химический состав корнеплодов моркови»
Отметим, что перспективные гербициды (прометрин, линурон, дозанекс и малоран), примененные в высоких дозировках по вегетирующим растениям моркови (в фазе 3...5 настоящих листьев), в определенной степени изменяют химический состав корнеплодов. Так, под влиянием прометрина и линурона в высоких дозировках наблюдалось снижение содержания общего азота в корнеплодах моркови. В опытах Г. К. Переславцевой (1970), Ж. Добруцкой (1972) и П. С. Жуковой (1978), проведенных в Белорусской ССР, применение прометрина в высоких дозировках также приводило к ухудшению качества продукции. Аналогичные данные получены А. П. Скоблиным и Л. П. Скоблиной в условиях Крымской области, где прометрин в повышенных дозах снижал содержание сухих веществ и сахаров в корнеплодах моркови. При этом под влиянием гербицида изменялось соотношение моно- и дисахаров в продукции указанной культуры. Следовательно, обработка гербицидами в определенной степени изменяет химический состав продукции. Причем эти изменения связаны с химической природой гербицида, используемой дозировкой и способом применения. В оптимальных условиях (с соблюдением регламентов применения гербицидов) изменения химического состава корнеплодов моркови не наблюдаются или незначительны.
Влияние гербицидов на химический состав столовой свеклы
Столовая свекла, подобно
моркови, является двулетним корнеплодным
растением. В связи с тем, что
в корнеплодах свеклы образуется
большой запас питательных
Биохимический состав корнеплодов
зависит не только от химического
состава гербицидов, но и от их формы.
В наших опытах под влиянием гранулированных
гербицидов в корнеплодах столовой
свеклы увеличивалось общее содержание
азотистых веществ, но количество белка
уменьшилось. Уменьшилось также
содержание сахара, что произошло, вероятно,
из-за несколько одностороннего обогащения
гранул элементами минерального питания.
Азотные же удобрения при
При использовании гранулированных
гербицидов на посевах свеклы необходимо
учитывать и специфические
Химические исследования корнеплодов столовой свеклы, полученных при применении пирамина, показали, что под влиянием этого гербицида (рис. 4) содержание сухого вещества, золы и растворимых углеводов несколько повышалось, а активность инвертазы понижалась по сравнению с контролем в 2...3 раза. Ослабленное действие биологического катализатора, расщепляющего сахарозу, возможно, и явилось одним из факторов, способствовавших несколько большему накоплению сахаров. Пирамин воздействовал и на азотный обмен. Так, в варианте с пирамином на посевах столовой свеклы сорта Ленинградская округлая 221/17 наблюдалось снижение общего азота на 0,10%, главным образом за счет аминокислот и бетаина. Известно, что разные сорта свеклы отличаются по содержанию основных питательных веществ в корнеплодах и по-разному реагируют на воздействие гербицидов. Например, в столовой свекле сорта Бордо 227 бетаина в 2 раза больше, чем в свекле сорта Ленинградская округлая 221/17, и пирамин не влияет на содержание бетаина последнего сорта.
Рисунок 4 – «Влияние гербицидов на химический состав корнеплодов столовой свеклы (сорт Пушкинская плоская к-18)»
По литературным источникам были проведены исследования 1970-1977 гг. на биохимический состав корнеплодов столовой свеклы, полученных в вариантах с ленацилом, пирамином и бетаналом. В данных исследованиях урожай столовой свеклы в вариантах с указанными гербицидами был выше, чем в контроле, на 13...20%. Содержание в корнеплодах сухого вещества и сахаров по вариантам изменялось незначительно (рис. 5)[1].
Рисунок 5 – «Влияние гербицидов на химический состав корнеплодов столовой свеклы сорта Бордо (1970-1971 гг.)»
Во всех вариантах с
гербицидами намечалась тенденция
увеличения содержания аскорбиновой кислоты,
а в вариантах с применением
ленацила и бетанала в высоких
дозировках - снижение количества азота.
Аналогичные отклонения наблюдались
также при использовании
Рисунок 6 – «Влияние гербицидов и междурядных обработок на химический состав корнеплодов столовой свеклы (сорт Бордо, анализы 20 августа 1972 г.)»
Влияние гербицидов на химический состав белокочанной капусты
Продуктивным органом
белокочанной капусты является кочан,
представляющий собой гигантскую зимующую
верхушечную почку, в которой
откладываются запасные питательные
вещества. Урожайность и качество
продукции капусты варьируют
и зависят не только от почвенно-климатических
условий, но и от применения различных
агротехнических приемов и
В годы, характеризующиеся засушливой погодой в период применения дактала, когда его эффективность резко снижалась из-за дефицита влаги в почве, значительных отклонений в содержании основных питательных веществ в кочанах капусты вообще не наблюдалось (Бешанов А. В., Воеводин А. В., Аспидова Ж. В., 1975). Аналогичные результаты по влиянию гербицидов на качественные показатели белокочанной капусты получены исследователями в Белорусской ССР (Жукова П. С, 1972; Гуща Л. Л., 1977), в Московской области (Пеньков Л. А., 1971; Тюняева Г. Н., 1973) и других зонах страны (Воеводин А. В., 1975, 1976)[4].
Исследованиями установлено,
что под влиянием 25%-ного семерона
в дозировках от 0,1 до 1,9 кг/га также
не отмечено значительных отклонений
в содержании основных показателей
химического состава в
Рисунок 7 – «Влияние 25%-ного семерона в разных дозировках на биохимический состав белокочанной капусты»
Весьма важно, что применение семерона в оптимальных дозировках не снижало пищевую ценность капусты и в опытах других исследователей (Воеводин А. В., 1975; Тюняева Г. Н., 1974 и др.).
В связи с определенной
изменчивостью биохимического состава
капусты и других овощных культур
под влиянием различных факторов,
в том числе химических средств
борьбы с сорными растениями, необходим
систематический контроль качества
продукции, получаемой в вариантах
с минеральными удобрениями, гербицидами
и другими химическими
В заключение отметим, что рекомендованные на белокочанной капусте гербициды иногда в определенной степени изменяют химический состав продукции, причем в более значительных пределах, чем в корнеплодных овощных культурах (морковь, столовая свекла). Однако в оптимальных условиях и при соблюдении регламентов применения гербицидов не наблюдалось существенных изменений качества продукции белокочанной капусты.
Влияние гербицидов на лёжкость корнеплодов при хранении
В период осенне-зимнего хранения под влиянием пирамина, ленацила, бетанала в различных дозировках не наблюдалось существенных изменений химического состава (сухое вещество, сахара, общий и белковый азот, аскорбиновая кислота) в корнеплодах столовой свеклы. Заметим, что в процессе осенне-зимнего хранения во всех вариантах опыта (в том числе и контроле) происходила естественная убыль основных питательных веществ в продукции свеклы. При этом в корнеплодах особенно резко уменьшалось содержание аскорбиновой кислоты.
Исследования показали, что в продукции свеклы аскорбиновой кислоты содержалось от 24,94 до 29,07 мг на 100 г, а 15 апреля 1971 г. количество ее в корнеплодах колебалось от 10,4 до 13,96 мг на 100 г. При изучении влияния гербицидов на сохранность урожая было установлено, что при правильном применении гербицидов на посевах моркови и столовой свеклы лежкость корнеплодов во время хранения не ухудшается (рис. 8)[2].
Рисунок 8 – «Влияние гербицидов в различных дозировках на лежкость корнеплодов»
Остаточное количество гербицидов в продукции овощных культур
В настоящее время во всем мире уделяется большое внимание охране окружающей среды. Забота о сохранении сложившихся биоценозов, чистоте окружающей среды и здоровье людей заставляет ученых постоянно работать над тем, чтобы снизить, а по возможности, и совсем исключить отрицательное последствие применения различных химических средств, используемых в сельском хозяйстве. В связи с тем, что гербициды обладают высокой биологической активностью и токсичностью для растений, возникает необходимость систематического изучения закономерностей превращения указанных химических веществ во внешней среде и в живых организмах.
Благодаря разработке микро количественных методов анализа пестицидов (спектрометрический, тонкослойный, газово-жидкостной хроматографии и др.) исследователи получили возможность определения остаточных количеств гербицидов и их метаболитов в растениях, почве и других объектах. Весьма важно изучать и контролировать поведение указанных химических препаратов в овощных культурах, урожай которых потребляется людьми в значительных количествах в свежем виде и нередко в качестве диетических продуктов (например, морковь, белокочанная капуста).
Проводились исследования по выявлению остаточных количеств гербицидов в продукции овощных культур. При этом изучались перспективные гербициды следующих химических групп: производные триазина (прометрин и семерон), мочевины (линурон), карбамата (бетанал) и пиразона (пирамин). Анализ продукции, проведенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, показали, что в корнеплодах моркови, полученных в варианте с прометрином, не обнаружены остатки гербицидов (рис. 9).
Рисунок 9 – «Остаточные количества гербицидов в овощной продукции (анализы Ленинградской контрольно-токсикологической лаборатории, ВНИИГИНТОКСа, ЦИНАО)»
В опытах после применения прометрина в рекомендованных дозах также не было обнаружено остаточных количеств гербицида в корнеплодах моркови. Однако превышение рекомендованных доз гербицида в 4...5 раз ведет к накоплению остатков указанного препарата в количестве 0,2 мг/кг корнеплодов. Ряд авторов (Скоблин А. П., Скобдина Л. П., 1972; Кавалюнайте И., 1974; Белинова Л., Константинов К., 1975) прометрин, применяемый в дозировках 3,0...5,0 кг/га, обнаружили лишь в пучковой продукции (в количестве до 0,04 мг/кг). На накопление остаточных количеств гербицидов могут повлиять почвенно-климатические условия и агротехнические приемы, связанные с возделыванием моркови. Г. А. Чесалин, Н. В. Юрина (1969) указывают, что создание благоприятных условий для выращивания культуры (внесение сбалансированных доз минеральных удобрений) способствует снижению остаточных количеств гербицидов (например, пропазина) в корнеплодах моркови. Ко времени уборки урожая пропазин обычно не обнаруживался в продукции моркови.
В вариантах с одно-
и двукратным применением
Однако, по данным ряда исследователей (Авдюшина СИ., 1970; Majer-Bode H., 1967; Кауфман Д., 1971), в корнеплодах моркови были обнаружены остатки линурона (0,04...0,1 мг/кг). Допустимое остаточное количество для линурона 0,1 мг/кг. Различие в содержании остатков прометрина и линурона зависит от метеорологических условий. В моркови прометрин и линурон, по нашим данным и данным Я. Ю. Монствилайте и И. А. Каволюнайте (1975), сохранялись во влажном 1972 году вплоть до августа. В остальные годы остатки гербицидов не обнаруживались и не накапливались даже в пучковом товаре.
Большое влияние на степень детоксикации гербицида оказывает глубина его заделки. При внесении в почву гербицид накапливается в ней больше, чем при поверхностном внесении. Разрушение гербицидов происходит только через четыре месяца после применения. В связи с этим нашими токсиколого-гигиеническими учреждениями запрещена реализация моркови раньше четырех месяцев после применения гербицидов (Медведь Л. И., 1974; Паньшина Т. Н., 1976). Поэтому нельзя применять гербициды при выращивании моркови на пучковой товар, ибо нет гарантии, что остатков пестицидов не будет обнаружено в выращенном продукте. Анализы показали, что производные пиразона (пирамин), примененные в рекомендованных дозировках, не обнаруживались в корнеплодах столовой свеклы сорта Бордо 237 (рис. 9). Остатки пирамина сохранялись лишь в вариантах с высокими дозировками. Производные карбамата (бетанал), примененные в рекомендованных дозировках на супесчаной дерново-подзолистой почве, обнаруживались в корнях столовой свеклы спустя 74 сут, в опытах на среднесуглинистой почве и в более поздние сроки остаточное количество указанных гербицидов в продукции не было обнаружено. Высокие дозы бетанала, применяемые на посевах столовой свеклы за границей (ФРГ, Швеция, Англия), ко времени уборки урожая сохраняются в корнеплодах в количестве 0,10...0,12 мг/кг (Майер-Боде Г., 1972). Другие гербициды (эптам, тиллам, ронит, ленацил и гексилур), рекомендованные для применения на столовой свекле, ко времени уборки урожая, как правило, не обнаруживаются в корнеплодах указанной культуры (Жукова П. С, 1976). Между тем токсиколого-гигиеническими учреждениями нашей страны предельно допустимые остаточные количества в корнеплодах свеклы составляют: для эптама и тиллама - 0,05 мг/кг, ронита - 0,3 мг/кг и гексилура - 0,5 мг/кг. В наших опытах 25%-ный семерон, применяемый в оптимальных дозировках через 8 дней после высадки рассады на дерново-подзолистой почве, не был обнаружен в продукции белокочанной капусты (анализы в июле и сентябре 1973 и 1976 гг., рис. 9).
По данным Б. Г. Налетова и др. (1972), после применения семерона (0,5 кг/га) остатков препарата в кочанах капусты не было обнаружено. Многие авторы также указывают, что, с гигиенической точки зрения, семерон в рекомендованных дозировках не представляет опасности для организма людей и животных (Кутузов Г. П., Черняев Н. Г., 1971). Зарубежные исследователи отмечают также быстрое разложение семерона в культурных растениях и отсутствие остатков гербицида в продукции белокочанной капусты (Майер-Боде Г., 1972).
Сравнительно короткий период действия семерона в растениях объясняется быстрым гидролизом его до нетоксичных окситриазинов. В нашей стране предельно допустимые остаточные количества семерона в белокочанной капусте составляют 0,1 мг/кг. По данным Т. J. Маrks, I. M. Smith (1968), нет оснований ожидать появления остатков в продукции белокочанной капусты и другого гербицида из группы производных триазина - мезоранила.
Заключение
Многие авторы отмечают,
что только при строгом
Список литературы:
- Адигезалов И. И. Борьба с сорняками на посевах столовых корнеплодов. - В кн.: Промышленная технология возделывания овощных культур. Тезисы докладов. Кишинев, 1977, с. 189.
- Адигезалов И. И., Бешанов А. В. Изучение действия гербицидов на посевах моркови и столовой свеклы. - Научные тр. НИПТИМЭСХ Нечерноземной зоны РСФСР, 1978, № 24, с. 7...12.
- Алексашин В. И., Кузьмина К. Н. Сокращение числа междурядных обработок моркови при использовании гербицидов. - В кн.: Законченные н.-и. работы, рекомендованные для внедрения в с.-х. пр-во. М., 1971, с. 34...35.
- Алексашин В. И., Разлукина М. Л., Башмачников В. А. Применение гербицидов на посевах столовых корнеплодов в звеньях овоще-кормовых севооборотов. - Химия в сельском хозяйстве, 1974, № 12, с. 51...53.
- Бертельс А. О. Химический метод борьбы с сорняками в сельскохозяйственном производстве. (К постановке широких производственных опытов). - Научные тр. ВИЗР, 1933, № 5, с. 52...60.
- Бешанов А. В. Изменение технологии возделывания моркови в связи с применением гербицидов. - Химия в сельском хозяйстве, 1969, № 8, с. 46...48.

- Влияние экологических факторов на организм
- Влияние экологических факторов на человека
- Влияние экологических факторов среды обитания на здоровье населения
- Влияние экологического состояния окружающей среды на здоровье человека
- Влияние экономики на экологию
- Влияние экономического кризиса на туризм в Беларуси
- Влияние экономического, символического и культурного капитала на политическое участие личности
- Влияние экологических проблем на уровень экономического развития сельскохозяйственного производства Гомельской области
- Влияние экологических факторов на здоровье населения
- Влияние экологических факторов на здоровье населения. Создание водооборотных циклов
- Влияние экологических факторов на здоровье человека
- Влияние экологических факторов на здоровье человека
- Влияние экологических факторов на здоровье человека
- Влияние экологических факторов на ЗОЖ