Методика обнаружения нитратов в растениях (стр. 3 из 3)

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 lmax = 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.

Для проведения исследований о содержании нитратов и зонном распределении нами были взяты кабачок, свекла, огурец и капуста. Пробы для двух различных анализов были взяты в соответствии с рекомендациями.

Все овощи разрезается по горизонтальной (кабачки и огурцы) или вертикальной (свекла и капуста) оси. Затем две диагональные четверти трутся на пластмассовой терке и из них отжимается сок для анализа на содержание нитрата в овоще. А две другие делятся на зоны и из каждой зоны готовится сок, а затем анализируется.

Анализы на нитраты были проведены в соответствии с приведенными методиками. Таким образом были получены результаты, которые для наглядности представлены в виде таблицы №1 «Содержание нитратов в овощах» и №2 «Распределение нитратов по зонам в овощах» также см. Приложение I (зоны считать: огурец и кабачок от плодоножки; свекла от корня; капуста: кочерыжка – 1, центр – 2 и наружные зеленые листья – 3)

Таблица №1. Содержание нитратов в овощах.

Название овоща	Концентрация нитрат иона, мг/кг	ПДК, мг/кг
Огурцы	50	150
Кабачок	304	400
Свекла	510	1400
Капуста	452	500

Таблица №2. Распределение нитратов по зонам, мг/кг.

Зоны	Огурец	Кабачок	Свекла	Капуста
1	78	370	935	461
2	65	249	545	277
3	56	216	457	449
4	51	205	410
5	49	198	492
6	47	200	431
7	40
ПДК	150	400	1400	500

По результатам исследований распределение нитратов сходны у огурца и кабачка, т.е. их концентрация повышается в направление от верхней части плода, где был цветок, к плодоножке, где достигает максимального значения. У свеклы так же концентрация нитратов повышается от верхней части корнеплода к корню. У капусты же концентрация пульсирует максимум в кочерыжке, чуть меньше в зеленых верхних листьях и почти в полтора раза меньше в центре.

Таким образом чтобы при употреблении пищи избавиться от лишних нитратов следует срезать те части овощей в которых их концентрация максимальна. То есть в капусте это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах это низ (корень), а в огурцах и кабачках это место крепления плодоножки. Кроме этого желательно учесть время сбора, температурный режим (в теплые дни нитратов в растениях больше, чем в холодные), а также размер и сорта овощеводческих культур.

Теперь поговорим о взаимосвязи питания (азотного) растений с тем сколько нитратов оно будет содержать после снятия его с корня.

Эксперимент проводился в течение 2,5 месяцев следующим образом: до посадки была отобрана проба почвы на азот, затем были посажены четыре кустика капусты, каждый из которых поливали следующим образом: №1 – водой, №2 – мочевиной, №3 – селитрой, №4 – вытяжкой из навоза (фотографии, сделанные в процессе эксперимента, в Приложении II) после снятия кочанов была проанализирована земля из под каждого растения. В процессе роста с капусты снимались верхние листы и анализировались на содержание нитратов первый раз через 4 недели после посадки, второй и третий через 6 и 8 со дня посадки и последний раз через 11 недель. Конечно по результатам эксперимента нельзя судить о содержании нитратов в капусте (в верхних зеленых листьях концентрация повышена), но о динамике изменений и о различиях связанных с разным поливом говорить можно.

Таблица №3. Содержание нитратов в почве.

Проба	N, мг/кг
Почва до посадки	19,40
Почва, поливаемая водой	18,06
Почва, поливаемая мочевиной	73,39
Почва, поливаемая силитрой	203,23
Почва, поливаемая вытяжкой из навоза	32,74
Средние содержание от малого до хорошего	£ 40 до 60

В таблице приведены значения содержания нитратного азота в почве (измерена концентрация нитратов и затем переведена в массовое содержание элемента азота в почве).

Таблица №4. Содержание нитратов в капустных листьях.

Проба	Содержание NO3-, мг/кг
	30.06	29.07	12.08	26.08	16.09
1. Вода	750	1800	1405	1126	614
2. Мочевина	1059	7499	5306	5300	3301
3. Селитра	1188	8410	5306	5301	4620
4. Вытяжка из навоза	944	6680	3757	3348	2230
ПДК	900	900	900	900	500

ЛИТЕРАТУРА

1. Дискаленко А.П., Опополь Н.И., Добрянская Е.В., Трофименко Ю.Н. Охрана природы в условиях интенсивной химизации сельскохозяйственного производства. – Кишинев, 1983.

2. Зарубин Г.П., Дмитриев М.Т., Приходько Е.И., Мищихин В.А. Гигиена и санитария – 1984. - №7.

3. Кауричев И.С. Почвоведение. – М.: Агропромиздат, 1989.

4. Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. –М.: Химия 1973.

5. Методические указания по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства, Москва 1989г.