Logo VUZ

Výskumný ústav zeleninársky

Andovská 6
94001 Nové Zámky

tel. 035/6400795, fax: 035/6401892
valsikovam@vuznz.sk
 


Je riziko kumulácie kadmia mrkvou a hlávkovým šalátom ?

Oblasť južného Slovenska je najvýraznejším producentom potravinárskych surovín rastlinného pôvodu, najmä zeleninových produktov. Preto je potrebné venovať pozornosť zdravotnej nezávadnosti dopestovanej zeleniny, ktorá sa konzumuje aj v čerstvom stave.

Akosť rastlinných potravín úzko súvisí so znečistením pôd. Z hľadiska percentuálneho zastúpenia jednotlivých skupín cudzorodých látok najrizikovejšou skupinou sa javia ťažké kovy. Z výsledkov predchádzajúceho výskumu vyplýva, že zo sledovaných troch ťažkých kovov (kadmium - Cd, olovo - Pb, ortuť - Hg) v terénnych podmienkach pestovania zeleniny na južnom Slovensku sa kadmium (Cd) javil najmenej priaznivo. Kontaminácia potravového reťazca kadmiom súvisí s kontamináciou všetkých zložiek prostredia a predovšetkým pôdy. Je viazaný v sorpčnom komplexe, alebo ako voľný ión sa nachádza v pôdnom roztoku. Pre ióny kadmia koreň nie je bariérou a sú transportované do nadzemných častí v nefytotoxických aj vo fytotoxických podmienkach. Fyziologický efekt nadmerného množstva Cd súvisí s narušením procesu fotosyntézy, transpirácie, premien zlúčenín dusíka a so zmenami priepustnosti blán a štruktúry DNA. Príjem Cd koreňmi priamo závisí od jeho koncentrácei v pôdnom roztoku. Prijateľnosť kadmia ovplyvňuje najmä hodnota pH pôdy, pôdna sorpčná kapacita, hnojenie minerálnymi hnojivami, teplota a  vlhkosť pôdy. V dôsledku fytotoxickej koncentrácii Cd v rastlinách sa objavujú škvrny chlorózy a sčervenanie listových žiliek. Listy sa skrúcajú, hrubnú a skracujú sa.

Určenie miesta akumulácie Cd v zelenine má prioritný význam z hľadiska kontaminácie potravového reťazca človeka. V tejto súvislosti je opodstatnené rozdelenie jednotlivých druhov zelenín podľa kumulačnej schopnosti ich jedlých častí. Najintenzívnejšou kumuláciou Cd sa vyznačujú pletivá koreňov, nasledujú listy, stonky, plody a zásobné orgány. Vysokým príjmom Cd sa vyznačuje listová zelenina (hlávkový šalát, špenát), koreňová zelenina (mrkva, petržlen, zeler, cvikla) a hľúboviny (kel, kapusta, reďkovka).

Hlavným zdrojom Cd je pre človeka potrava (aj rastlinného pôvodu), depozícia z okolitého prostredia a fajčenie. Až 25% obsahu prijatého Cd sa kumuluje v organizme, hlavne v obličkách a pečeni. Detský organizmus kumuluje viac kadmia ako dospelý a ženy sú citlivejšie na jeho obsah ako muži. Vo vyšších koncentráciách má karcinogénny, mutagénny a teratogénny účinok. Dôležitým poznaním je, že vplyvom rôznych pôdno-klimatických faktorov len s malou pravdepodobnosťou sa vyskytuje lineárna závislosť medzi obsahom ťažkých kovov v pôde a ich transportom z pôdy do rastlín.

Modelové pokusy

V  modelových podmienkach nádobových pokusov pod fóliovým krytom sa sledovala miera transferu stupňovitých dávok Cd, ako aj jeho čerpanie podzemnými a nadzemnými časťami mrkvy a hlávkového šalátu.

Pokusy sa založili vo Výskumnom ústave zeleninárskom v Nových Zámkoch pod fóliovým krytom vo forme modelových pokusov. Semená mrkvy – Daucus carota sativus l. odrody ´Rubína´ a hlávkového šalátu – Lactuca sativa L. odrody ´Kráľ mája´ sa vysiali priamo do nádob z PVC s obsahom 10 kg hlinito-piesočnatej zeminy (pH=7,3) v štyroch variantoch a desiatich opakovaniach. Do pôdneho substrátu sa aplikovali živiny N, P, K vo forme roztokov solí NH4NO3, K2SO4 a KH2PO4. Kadmium, ako sledovaný kontaminant sa aplikoval vo forme Cd(NO3)2.4H2O v troch dávkach.

Varianty pokusu:

  • K : NPK bez prídavku Cd
  • I : NPK + 0,25 mg Cd na 1 kg pôdy
  • II : NPK + 1,00 mg Cd na 1 kg pôdy
  • III : NPK + 2,00 mg Cd na 1 kg pôdy

V každom variante po vzídení sa šalát pretrhal na tri rastliny a mrkva na desať rastlín. Počas vegetácie sa rastliny zalievali na 75% maximálnu vodnú kapacitu substrátu. Ďalšie ošetrovanie rastlín sa vykonávalo v súlade s bežnými pestovateľskými metódami. Celkový obsah Cd v koreňoch a listoch šalátu a mrkvy sa určil po mineralizácii rastlinného materiálu suchou cestou metódou AAS na prístroji SpectrAAS-200 elektrotermickou atomizáciou pár v grafitových kyvetách. Hygienická nezávadnosť konzumnej časti sa hodnotila podľa najvyššieho prístupného množstva – NPM (Vestník MZ SR č. 981/1996), ktorého hodnota pre mrkvu je 0,1 mg Cd/ kg a pre hlávkový šalát 0,2 mg Cd/kg čerstvej hmoty.

Výsledky

Z výsledkov vyplýva, že po pestovaní mrkvy a hlávkového šalátu na pôde s obsahom kadmia na hladine jej referenčnej hodnoty (A1=0,3 mg Cd/kg podľa Rozhodnutia Ministerstva pôdohospodárstva SR o najvyšších prístupných hodnotách rizikových látok v pôde č. 531/1994 – 540, ako súčasť zákona SNR č. 307/1992 Zb. o ochrane poľnohospodárskeho pôdneho fondu) konzumná časť mrkvy ako aj hlávkového šalátu bola zdravotne nezávadná. Vyššie aplikované dávky Cd (1 mg a 2 mg.kg-1 pôdy) spôsobili 4, resp. 7-násobné zaťaženie pôdy kadmiom, čím jeho najvyššie prípustné množstvo bolo prekročené aj v koreňoch mrkvy a bola preukázaná zdravotná závadnosť. Záväzný limit kadmia (vyššia povolená hodnota ako u  mrkvy) v konzumnej časti hlávkového šalátu nebol prekročený (obr. 1,2).

Bilancovaním mikrogramových množstiev Cd odčerpaných úrodou z pôdneho substrátu vyplýva, že korene mrkvy odčerpávajú 67% a listy 33% z celkového množstva, kým listy hlávkového šalátu 85% a jeho korene 15% (obr. 3,4). Korene mrkvy odčerpávali dvakrát viac Cd ako ich listy, a listy hlávkového šalátu približne päťnásobok jeho obsahu v koreňoch. Špecifita rastlinného druhu je významná z hľadiska celkového čerpania daného ťažkého kovu z pôdy a jeho distribúcia do jednotlivých orgánov.

Záver

Prínos práce pre ďalší rozvoj spočíva v prvom rade v ujasňovaní posudzovania stavu pôdnej hygieny a tým aj rizík ťažkých kovov v dopestovaných rastlinných produktoch pri relatívne nízkych obsahoch ťažkých kovov v pôdach, ktorých je v SR podstatná prevaha. Legislatívne limity s ohľadom na obsahy ťažkých kovov v rastlinách vyhovujú pre pôdy s vysokou sorpčnou schopnosťou pre ióny ťažkých kovov a  ich aktuálnou imobilizáciou zvlášť pri alkalickej pôdnej reakcii.

Obr. 1 Obsah Cd v čerstvých koreňoch mrkvy




Obr. 2 Obsah Cd v čerstvých listoch hlávkového šalátu


Obr. 3 Čerpanie Cd v nádobovom pokuse s mrkvou

Obr. 4 Čerpanie Cd v nádobovom pokuse s hlávkovým šalátom

Vystavené: 15.7. 2004

Autori textu: Doc.RNDr.Alžbeta Hegedűsová,PhD. - Ing.Ondrej Hegedűs, PhD. – Ing. Ivan Belko