ÚVOD
Súčasné poznatky poukazujú na potrebu komplexného prístupu k
riešeniu otázok kontaminácie pôd a pestovaných poľnohospodárskych
plodín. Dôležitým poznaním je, že vplyvom rôznych faktorov len s
malou pravdepodobnosťou sa vyskytuje lineárna závislosť medzi obsahmi
ťažkých kovov v pôde a ich transportom z pôdy do rastlín.
Je potrebné diferencovať ťažké kovy a ich negatívne vplyvy v
rôznych podmienkach a rôzne účinnosti koreňového systému ako bariéry
pre vstup do nadzemných častí rastlín.
Zo zdravotného hľadiska patrí kadmium (Cd) medzi ťažké kovy,
ktoré majú toxické vlastnosti už pri relatívne nízkych koncentráciách.
Aj napriek tomu, že nie je potrebné k rozvoju rastlín, je nimi prijímané
nielen koreňovým systémom, ale aj foliárne. Príjem kadmia rastlinami
súvisí s rizikom jeho prísunu potravovým reťazcom k ľudskému organizmu.
Významný podiel v ňom patrí zelenine.
MATERIÁL A METÓDA
Pre sledovanie obsahu Cd v pôde a vo vybraných zeleninových druhoch
boli založené modelové pokusy vo Výskumnom ústave zeleninárskom
v Nových Zámkoch pod fóliovým krytom. Semená rajčiakov, mrkvy a
šalátu boli vysiate priamo do nádob z PVC s obsahom 11 kg zeminy,
v troch variantoch a desiatich opakovaniach.
V každom variante po vzídení sa rajčiaky a šalát vyjednotili
na jednu rastlinu, mrkva na desať rastlín.
Do pôdneho substrátu (pH=7,4) sa aplikovali živiny N, P, K vo
forme roztokov solí NH4NO3 , K2SO4
a KH2PO4 v množstve odpovedajúcom 0,2 g N;
0,17 g P; 1,5 g K na 1 kg vysušenej pôdy. Kadmium bol aplikovaný
vo forme Cd(NO3)2 .4H2O v dvoch
variantoch:
Varianty pokusu:
- K : NPK
- X : NPK +1 mg Cd.kg-1 pôdy
- Y : NPK +2 mg Cd.kg-1 pôdy
Mrkva a šalát sa zberali vo fáze konzumnej zrelosti , rajčiaky
vo fáze prvého plodu a na konci vegetácie. Celkový obsah Cd sa stanovil
v sušine nadzemných a podzemných častí rastlín po mineralizácii
suchou cestou.
V zemine sa stanovil obsah Cd eluovateľný s HNO3 c=2
mol.dm-3. V roztokoch rastlinných a pôdnych vzoriek sa
kadmium stanovoval metódou AAS na prístroji Spektr AAS-200, elektrotermickou
atomizáciou pár v grafitovej piecke.
VÝSLEDKY A DISKUSIA
Zmeny pôdneho obsahu Cd mali dopad na zmenu jeho obsahu v koreňoch
i nadzemných častiach rajčiakov, mrkvy a šalátu. Z množstva Cd odčerpaného
z úrody najväčší podiel pripadal na koreňové časti rastlín.(tab.1,3,5,7,9,11)
.
Riziko zvýšeného obsahu Cd v koreňoch a nadzemných častiach rajčiakov,
mrkvy a šalátu v porovnaní s kontrolným variantom bolo štatisticky
významné až vysoko preukazné (tab.2,4,6,8,10).
V porovnaní s kontrolným variantom aplikované dávky Cd vyvolali
v čerstvej hmote konzumných častí zeleniny relatívne najvyššie riziko
u mrkvy (približne 9,5 a 14-násobné zvýšenie) a v 1.plodoch rajčiakov
v roku 1996(10 a 21 násobné zvýšenie). Najnižšie riziko sa zistilo
v konzumnej časti šalátu a to 1,8 resp.1,9 a 3,2 násobné.
Bilancovaním mikrogramových množstiev Cd odčerpaných úrodou z
pôdneho substrátu maximálna hladina pripadla na korene mrkvy ( 96%)
, nadzemnú časť rajčiakov (80 %) a na listy hlávkového šalátu (85
%), minimálna hladina na korene rajčiakov (8,5 %), na listy mrkvy
(4 % ) a na plody rajčiakov ( 10 %).
Naše poznatky sú v súlade s autormi, ktorí sledovali koreňový
príjem Cd a jeho distribúciu v rastlinách (Chreneková a kol.1991,
Lahučký 1997).
Koreň sa javil najmenej účinnou bariérou pre transfer Cd do nadzemných
častí šalátu a rajčiakov. Stúpajúca koncentrácia Cd v nadzemných
častiach šalátu a rajčiakov nepriamo potvrdzuje narušenie vnútorných
procesov súvisiacich s permeabilitou bunkových membrán. Toto zistenie
nepriamo potvrdzuje predpoklad Alexejeva (1987) a Larchera (1988),
podľa ktorých ťažké kovy s neznámou metabolickou funkčnosťou sa
dostávajú do nadzemných častí apoplastickou cestou.
Brzdiaca funkcia koreňového systému sa prejavila v závislosti
od špecifity rastlinného druhu. Preto pri mrkve, ako koreňovej zelenine
bol pravdepodobne blokovaný transport Cd (Lahučký 1993).
Hygienická nezávadnosť konzumnej časti dopestovanej zeleniny
sa hodnotila NPM (najvyššie prípustné množstvo) kadmia v čerstvej
zelenine (0,1 mg.kg-1 , pre šalát 0,2mg.kg1).
V podmienkach aplikovaných dávok Cd (1 mg a 2 mg.kg-1
pôdy) svojim obsahom záväzný limit prekročila len konzumná časť
mrkvy.
ZÁVER
V modelových podmienkach pod fóliou sa sledoval transfer rôznych
dávok kadmia z pôdneho substrátu (slaboalkalická hlinito-piesočnatá
zemina) do podzemnej a nadzemnej časti rajčiakov, mrkvy a hlávkového
šalátu. Dávky Cd (1mg, resp.2 mg.kg-1 pôdy) predstavovali
zvýšené zaťaženie pôdy kadmiom.
Na aplikované dávky Cd najvýraznejšie reagovala konzumná časť
mrkvy. Maximálna hladina úrodou odčerpaného množstva Cd pripadla
na konzumnú časť mrkvy, šalátu a nadzemnú časť rajčiakov ( bez plodov).
Hodnotením hygienickej nezávadnosti sa prejavila ako riziková
pri aplikovaných dávkach Cd len konzumná časť mrkvy. Výsledky sú
v súlade s publikovanými výsledkami, podľa ktorých najintenzívnejšie
kumuluje Cd listová a koreňová zelenina, najmenej plody zelenín.
SÚHRN
V modelových pokusoch pod fóliou sa sledoval transfer rôznych
dávok kadmia z pôdneho substrátu do podzemnej a nadzemnej časti
rajčiakov, mrkvy a hlávkového šalátu. V porovnaní s kontrolným variantom
vyvolali aplikované dávky Cd v čerstvej hmote konzumných častí zeleniny
relatívne najvyššie riziko u mrkvy (9,5 a 14 násobné zvýšenie Cd
) a v prvých plodoch rajčiakov v prvom roku ( 10 a 21 násobné zvýšenie
), najnižšie u šalátu (1,8 resp.3,2 násobné zvýšenie ).
Hodnotením hygienickej nezávadnosti sa prejavila ako riziková
pri aplikovaných dávkach Cd len konzumná časť mrkvy.
SUMMARY
The transfer of different doses of cadmium in the model experiments
under the folio from the soil substrat to the underground and overground
(parts) of tomatoes, carrots and lettuce. (were observed).
In comparision with the control variant the applicated doses
of Cd in the row material of the consuming parts of vegetables brought
about reletively high risk in carrots (9,5 and 14 times increase
Cd) and in the first fruits of tomatoes in the first year (10 and
21 times increase), the lowest in lettuce (1,8 - 3,2 times increase).
LITERATÚRA
- ALEXEJEV, J.V.: Tjažolye metally v počvach i rastenijach. VO-Agropromizdat,
Leningrad 1987.
- HOLOBRADÝ, K. a kol.: Zdroje a obmedzenie vstupu ťažkých kovov
do produktov rastlinnej výroby. In: Ekologické princípy ochrany
životného prostredia v poľnohospodárstve. ČSVTS Duslo Šaľa, 1992,
s.81-87
- CHRENEKOVÁ, E. a kol.: Koreňový príjem olova a kadmia jarným
jačmeňom. Poľnohospodárstvo, 37, 1991, 2, s.137-144
- LAHUČKÝ, L.: Posúdenia rizika transferu kadmia a chrómu do produktov
rastlinnej výroby. In: Cudzorodé látky v životnom prostredí. Zborník
z medzinárodnej vedeckej konferencie, SPU Nitra, september 1997,
s.68-73
- LAHUČKÝ, L.: Pôdne vstupy ťažkých kovov do rastlín a možnosti
ich minimalizácie. Kandidátska dizertačná práca. VŠP Nitra, 1993
- LARCHER, W. a kol.: Fyziologická ekologie rostlin. Academia
Praha 1988
- TÓTH, J.: Hodnotenie pôdnej hygieny v regióne Stredný Spiš.
In: Cudzorodé látky v životnom prostredí. Zborník z medzinárodnej
vedeckej konferencie, SPU Nitra, september 1997, s.44-50
- VALŠÍKOVÁ, M. a kol.: Technologické systémy vybraných druhov
zeleniny, II. časť. VÚZ Nové Zámky v rámci poradenských aktivít
SPPK. 1997, 162 s.
Tab.1 Obsah Cd v sušine
rajčiakov a základné charakteristiky (prvý pokusný rok)priemermax.s
Variant |
Rastlinná
časť |
Sušina
[%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
max. |
s |
|
Korene |
19,31 |
0,1321 |
0,2131 |
0,3016 |
0,05347 |
K |
nadzemná časť |
14,57 |
0,1125 |
0,1500 |
0,2000 |
0,02421 |
|
plody 1 |
5,49 |
0,0000 |
0,0476 |
0,1141 |
0,04335 |
|
plody 2 |
6,04 |
0,1764 |
02510 |
0,2897 |
0,03882 |
|
Korene |
18,14 |
1,7244 |
2,9276 |
5,8006 |
1,21128 |
X |
nadzemná časť |
15,92 |
0,3750 |
0,7944 |
1,5500 |
0,34430 |
|
plody 1 |
5,41 |
0,1395 |
0,4842 |
1,4338 |
0,38065 |
|
plody 2 |
6,10 |
0,4451 |
1,0093 |
1,4474 |
0,27351 |
|
Korene |
18,67 |
2,0819 |
3,5310 |
7,9781 |
1,80745 |
Y |
nadzemná časť |
16,32 |
1,3000 |
1,5413 |
1,9875 |
0,23379 |
|
plody 1 |
5,49 |
0,8080 |
1,1477 |
1,4253 |
0,17366 |
|
plody 2 |
6,33 |
0,8647 |
1,1478 |
1,5500 |
0,23051 |
|
Poznámky:
plody 1 - prvé dozreté plody
plody 2 - plody na konci vegetačného obdobia
s - smerodajná odchýlka
Tab.2 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 1
Rozdiel
variantov |
Korene
F preuk.
|
Nadz. časť
F preuk.
|
Plody 1
F preuk.
|
Plody 2
F preuk.
|
K
: X |
24,252 |
+
+ |
24,621 |
+
+ |
6,251 |
+ |
55,133 |
+ + |
K
: Y |
13,191 |
+
+ |
64,528 |
+
+ |
28,497 |
+
+ |
47,358 |
+
+ |
X
: Y |
0,440 |
- |
27,834 |
+
+ |
18,539 |
+
+ |
5,255 |
+ |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Tab.3 Obsah Cd v sušine rajčiakov a základné charakteristiky
(druhý pokusný rok)
Variant |
Rastlinná
časť |
Sušina
[%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
max. |
s |
|
Korene |
22,05 |
0,1100 |
0,2416 |
0,4575 |
0,0917 |
K |
nadzemná časť |
16,79 |
0,0712 |
0,1347 |
0,2375 |
0,0458 |
|
plody 1 |
6,77 |
0,0022 |
0,1505 |
0,2103 |
0,0608 |
|
plody 2 |
8,93 |
0,0507 |
0,0882 |
0,1653 |
0,0388 |
|
Korene |
24,93 |
0,9075 |
1,2473 |
1,5137 |
0,0917 |
X |
nadzemná časť |
18,72 |
0,7637 |
1,1122 |
1,4387 |
0,2183 |
|
plody 1 |
7,07 |
0,2337 |
0,3881 |
0,5339 |
0,0943 |
|
plody 2 |
10,5 |
0,1569 |
0,3462 |
0,6315 |
0,1337 |
|
Korene |
26,84 |
1,1312 |
1,8892 |
3,0200 |
0,5798 |
Y |
nadzemná časť |
18,84 |
0,9663 |
1,5301 |
1,9862 |
0,3513 |
|
plody 1 |
6,77 |
0,2527 |
0,4113 |
0,4759 |
0,1150 |
|
plody 2 |
10,17 |
0,1852 |
0,3173 |
0,5015 |
0,1242 |
|
Poznámky:
plody 1 - prvé dozreté plody
plody 2 - plody na konci vegetačného obdobia
s - smerodajná odchýlka
Tab.4 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 3
Rozdiel variantov |
Korene
F preuk.
|
Nadz.
časť
F preuk.
|
Plody
1
F preuk.
|
Plody
2
F preuk.
|
K
: X |
202,88 |
+
+ |
157,389 |
+ + |
43,938 |
+
+ |
49,095 |
+
+ |
K
: Y |
42,826 |
+
+ |
89,250 |
+ + |
19,985 |
+
+ |
20,470 |
+
+ |
X
: Y |
9,067 |
+
+ |
8,502 |
+ + |
0,085 |
- |
0,319 |
- |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Tab.5 Obsah Cd v sušine mrkvy a základné charakteristiky
(prvý pokusný rok)
Variant |
Rastlinná časť |
Sušina [%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
max. |
s |
|
Korene |
20,24 |
0,0141 |
0,0586 |
0,1251 |
0,12895 |
K |
Listy |
14,25 |
0,0005 |
0,0241 |
0,0469 |
0,01716 |
|
Korene |
20,78 |
0,1255 |
0,5012 |
0,7569 |
0,48190 |
X |
Listy |
15,39 |
0,0010 |
0,0664 |
0,2164 |
0,09124 |
|
Korene |
16,49 |
0,4039 |
1,0961 |
2,6801 |
0,63837 |
Y |
Listy |
13,77 |
0,0023 |
0,0976 |
0,5446 |
0,18925 |
|
Poznámky: s - smerodajná odchýlka
Tab.6 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 5
Rozdiel
variantov |
Korene
F preukaznosť
|
Listy
F preukaznosť
|
K : X |
9,387 |
+
+ |
2,454 |
- |
K : Y |
14,995 |
+
+ |
0,926 |
- |
X : Y |
3,625 |
+ |
0,037 |
- |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Tab.7 Obsah Cd v sušine mrkvy a základné charakteristiky
(druhý pokusný rok)
Variant |
Rastlinná
časť |
Sušina
[%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
max. |
s |
|
Korene |
20,41 |
0,0591 |
0,0672 |
0,0794 |
0,00733 |
K |
Listy |
13,72 |
0,0287 |
0,0608 |
0,0987 |
0,02096 |
|
Korene |
20,48 |
0,3974 |
0,6917 |
1,3079 |
0,32551 |
X |
Listy |
13,47 |
0,3537 |
0,5769 |
0,8562 |
0,15461 |
|
Korene |
16,39 |
0,3650 |
1,2137 |
2,1476 |
0,63031 |
Y |
Listy |
14,95 |
0,1725 |
0,8837 |
1,5650 |
0,39883 |
|
Poznámky: s - smerodajná odchýlka
Tab.8 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 7
Rozdiel
variantov |
Korene
F preukaznosť
|
Listy
F preukaznosť
|
K
: X |
30,916 |
+
+ |
60,341 |
+
+ |
K
: Y |
15,111 |
+
+ |
20,794 |
+
+ |
X
: Y |
1,424 |
- |
2,060 |
- |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Tab.9 Obsah Cd v sušine šalátu a základné charakteristiky
(prvý pokusný rok)
Variant |
Rastlinná
časť |
Sušina
[%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
Max. |
s |
|
Korene |
7,15 |
0,4052 |
0,6694 |
1,0841 |
0,20171 |
K |
Listy |
6,57 |
0,2115 |
0,3370 |
0,5005 |
0,08702 |
|
Korene |
7,33 |
0,6197 |
1,0611 |
1,9066 |
0,44167 |
X |
Listy |
7,32 |
0,3995 |
0,5801 |
0,9200 |
0,17111 |
|
Korene |
7,15 |
1,0585 |
2,4743 |
5,4034 |
1,34570 |
Y |
Listy |
7,02 |
0,6745 |
1,0066 |
1,4227 |
0,23318 |
|
Poznámky: s - smerodajná odchýlka
Tab.10 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 9
Rozdiel
variantov |
Korene
F preukaznosť
|
Listy
F preukaznosť
|
K : X |
7,037 |
+
+ |
16,179 |
+
+ |
K : Y |
19,442 |
+
+ |
20,832 |
+
+ |
X : Y |
13,863 |
+
+ |
9,900 |
+
+ |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Tab.11 Obsah Cd v sušine šalátu a základné charakteristiky
( druhý pokusný rok)
Variant |
Rastlinná
časť |
Sušina
[%] |
Cd [mg.kg-1] |
|
|
|
min. |
priemer |
max. |
s |
|
korene |
6,10 |
0,7575 |
1,0597 |
1,6366 |
0,25096 |
K |
listy |
6,62 |
0,7254 |
0,9113 |
1,1192 |
0,11803 |
|
korene |
6,29 |
1,0481 |
2,3641 |
3,4387 |
0,77597 |
X |
listy |
6,34 |
1,0567 |
1,5090 |
2,5754 |
0,53410 |
|
korene |
5,64 |
1,4500 |
2,7425 |
3,9543 |
0,94512 |
Y |
listy |
6,56 |
1,0862 |
1,8014 |
305700 |
0,81050 |
|
Poznámky: s - smerodajná odchýlka
Tab.12 Štatistické hodnotenie výsledkov z tab. 11
Rozdiel
variantov |
Korene
F preukaznosť
|
Listy
F preukaznosť
|
K
: X |
24,314 |
+
+ |
8,168 |
+
+ |
K
: Y |
6,209 |
+
+ |
4,757 |
+ |
X
: Y |
0,776 |
- |
0,112 |
- |
|
F0,05 = 3,07
F0,01 = 5,06
Vystavené 9.9. 2005
|