Пути снижения концентрации тяжелых металлов в овощах

Речь пойдет об элементах с атомной массой более 40 или с плотностью, превышающей 5 г/см³, влияние которых на организм человека оценивается как отрицательное. Исключением являются полезные элементы: селен, цинк, железо, медь и молибден. Отрицательно сказывается на качестве овощей наличие в почве тяжелых металлов в концентрациях, превышающих предельно допустимую (ПДК). К микроэлементам относят те элементы, концентрация которых ниже ПДК. Исключением из этого правила являются ртуть, кадмий, свинец.

ПДК химических элементов в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредоносности

Элементы, представляющие опасность при избыточном содержание в почве и растениеводческой продукции

Почему же тяжелые металлы токсичны? В растениях они угнетают ферменты, препятствуют образованию белков, в теле человека они нарушают метаболизм. При потреблении ежедневно около 76 г овощей, предельно допустимая концентрация свинца составляет – 500 мг/кг, кадмия – 30 мг/кг, мышьяка – 200, ртути – 20.

Источниками загрязнения земли служат выбросы промышленности, отходы крупных городов. В сточных водах обнаруживают цинк, медь, никель, кадмий, марганец и хром. Сельскохозяйственные земли могут быть испорчены неразумным внесением пестицидов, доломитовой муки и при известковании.

Средства агрохимии, приводящие к загрязнению сельхозугодий

Источником свинца служат отходы промышленности, автомобильные выхлопы, осадки сточных вод. Участки, расположенные до 100 м от оживленных автодорог, опасно использовать для возделывания овощей по причине их способности накапливать свинец из выхлопов транспортных средств. Малые концентрации элемента обнаруживаются в органических удобрениях (компост, навоз), минеральных, а также в извести. От проникновения свинца в овощи спасает внесение извести. Обусловлено это способностью свинца вступать в прочные органические соединения, при реакции почвенного раствора близкой к нейтральной или слабощелочной pH.

Необходимые растениям и человеку медь и цинк, в случае превышения предельно допустимой концентрации могут нанести вред. Загрязнение ксенобиотиками происходит через сточные воды и отходы промышленности. Некоторые препараты агрохимии содержат медь, и при неумелом их использовании наносится вред сельскохозяйственным землям.

Кадмий присутствует в земной коре в виде соединений, его средняя концентрация в пахотном слое колеблется от 0,01 до 0,2 мг/кг, в подпахотном - от 0,01 до 0,07 мг/кг, а ПДК составляет 5 мг/кг. Вблизи цинковых и свинцово-цинковых комбинатов содержание кадмия может увеличиться в десятки и даже сотни раз. Cd присутствует в веществах, используемых для получения фосфорсодержащих удобрений. Этот элемент способен проникать в почву при внесении суперфосфата, а также некоторых органических удобрений (навоз), при использовании сапропелей и сточных вод для удобрения почвы. Подвижность кадмия снижается в несколько раз при известковании, поэтому регулярное внесение извести ‑ хороший прием борьбы с избытком кадмия в овощах.

Фоновая концентрация ртути в земле в пределах нормы. Загрязнение этим ксенобиотиком происходит с атмосферными осадками, содержащими токсичные выбросы промышленных предприятий, а также через бытовые отходы. Предельно допустимая концентрация ртути в почве 2,1 мг/кг.

Как вырастить овощи, чистые от тяжелых металлов, на загрязненных почвах?

Агроприемы, позволяющие снижать концентрацию тяжелых металлов в овощах:

• Глубокая вспашка (двухъярусная, плантажная). Этот метод перемещает накопленные в верхнем слое ксенобиотики на более глубокий уровень.
• Использование органических и минеральных удобрений. Это повышает урожайность и снижает концентрацию нежелательных элементов.
• Известкование наряду с внесением калийных удобрений. Для этих целей эффективны: доломитовая мука, калимагнезия, известняк, хлористый калий. Магний, калий и кальций способствуют вступлению тяжелых металлов в соединения, недоступные растениям. Но самым распространенным способом является установление кислотности почвы на уровне от 6,5 до 7 pH, путем известкования. В результате проведенных исследований, доказано снижение содержаний свинца в моркови в 4 раза, цинка – в 5 раз, кадмия ‑ в 3 раза. Сравнительный анализ проводился во время выращивания овоща на известкованных почвах, по сравнению с возделыванием на кислых.
• Включение в овощной севооборот сидератов. Их последующая глубокая заделка в почву способствует уменьшению содержания ксенобиотиков в корнеобитаемом слое, и в последующем их содержанию в овощах. Активизация микробиологических процессов в почве путем заделки навоза, соломы, биогумуса, приводит к сдерживанию проникновения тяжелых металлов в овощи.

Какие овощные культуры меньше накапливают тяжелые металлы?

Больше всего усваивают и концентрируют в себе ксеноботики зеленые овощные культуры, такие как петрушка, укроп, салат. Причина кроется в том, что тяжелые металлы как и радионуклиды имеют свойство накапливаться в вегетативных органах. В то же время плоды остаются практически чистыми от опасных элементов. Именно поэтому на почвах, с превышением ПДК тяжелых металлов зеленые овощные культуры не возделывают. Также более устойчивыми признаны культуры, обладающие мощной корневой системой, проникающей глубоко в почву, где концентрация кадмия и свинца минимальна. К ним относятся кабачок, томат, капуста, тыква и свекла. Лук, редис и чеснок выращивать на загрязненных почвах нецелесообразно.

Имеются сведения о влиянии степени полива на усвоение растениями тяжелых металлов. Поливы, осуществляемые с перерывами, вынуждают корневую систему проникать глубже в землю, сводя к минимуму поступление в растение ксенобиотиков. Частые обильные поливы приводят к поверхностному расположению корней и потере качества овощной продукции.

Опытным путем доказано, что скороспелые сорта накапливают меньше вредных веществ. С целью получения безопасной продукции на загрязненных землях можно выращивать сорта, обладающих способностью к быстрому созреванию, а позднеспелые сорта лучше исключить из овощных севооборотов.

Концентрация тяжелых металлов в капусте белокочанной в зависимости от сорта и гибрида

Agropk.by, мы работаем для вас