Wpływ azotanów i azotynów na organizm ludzi i zwierząt

www.agronom-polski.pl
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA KUMULACJĘ AZOTANÓW W ROŚLINACH
Rośliny pobierają azot przez system korzeniowy z gleby w formie amonowej (NH4+) i azotanowej (NO3-).
Obie formy są przyswajalne dla roślin. Jednak o tym, która forma jest aktywniej pobierana przez rośliny
decyduje wiele czynników; gatunku rośliny, stanu fizjologicznego, formy azotu nawozowego, warunków
glebowych i in.
Zawartość azotu w roślinie wynosi od 0,5-4 % i zależy od:
 gatunku rośliny,
 części rośliny (wegetatywne, generatywne),
 fazy rozwojowej rośliny,
 poziomu nawożenia azotowego,
 żyzności gleby (zawartości substancji organicznej, odczynu gleby itp.)
Gromadzenie azotu w roślinie rozpoczyna się w momencie wykształcenia korzenia zarodkowego i osiąga
maksimum w tzw. „liniowej fazie wegetatywnego rozwoju” jest to moment, w którym szybkość pobierania
azotu jest proporcjonalna do szybkości nagromadzania suchej masy. W okresie wzrostu rośliny mogą
nagromadzić duże ilości azotanów, nawet do 15 g·kg-1 w suchej masie.
Problem nadmiernej zawartości azotanów dotyczy roślinach zebranych w okresie wegetacji,
szczególnie w formie pasz zielonych i warzyw, nie dotyczy natomiast roślin dojrzałych, szczególnie ich
nasion przeznaczonych na paszę do konsumpcji.
Czynniki wpływające na gromadzenie azotanów w roślinach;
1. Odczyn gleby
Znaczny wpływ na pobieranie form azotu ma odczyn gleby. W warunkach odczynu zbliżonego do
obojętnego lepszym źródłem jest azot amonowy (N-NH4+). Wraz ze wzrostem zakwaszenia do stanu gleb
bardzo kwaśnych wzrasta intensywność pobierania formy azotanowej (N-NO3-).
2. Gatunek rośliny
Najwyższe dopuszczalne pozostałości azotanów*, które mogą znajdować się w roślinnych środkach
spożywczych (MONITOR POLSKI 22, POZ. 233 1993 r.)
Grupa
Dopuszczalna zawartość
Produkt
mg NaNO3∙kg-1 ś.m.
I
sałata, rzodkiewka, buraki, rzepa, kalarepa, koper, szpinak
II
kapusta i szczypior
III
marchew, pietruszka, czosnek, ogórek, kalafior, pory, selery
IV
cebula, papryka, pomidory, fasola, ziemniaki
V
warzywa na przetwory dla niemowląt i małych dzieci
* stosowanych przy uprawie roślin
2 000
1000
500
250
250
3. Nawożenie azotowe
Jest czynnikiem agrotechnicznym o najsilniejszym działaniu wpływającym na kumulację azotanów w
roślinach. Wraz ze wzrostem dawki azotu rośnie pobieranie tego składnika przez rośliny, lecz zarazem jego
wykorzystanie do syntezy białka jest coraz słabsze. W wyniku tego zjawiska notuje się znaczny wzrost
udziału frakcji azotanowej w azocie ogólnym. Toksyczna dla zwierząt i ludzi zawartość tych prostych
związków azotu w roślinach występuje z reguły w pierwszej kolejności po jednostronnym nadmiernym
nawożeniu azotem. Nawożenie azotem należy stosować jedynie zgodnie z zapotrzebowaniem roślin na ten
składnik, gdyż za wysokie dawki powodują nie tylko wzrost zawartości azotanów, ale również obniżenie
plonu i jakości. Skutkiem nawożenia stosowanego w jednorazowych dużych dawkach azotu jest
przynajmniej okresowa nadmierna akumulacja azotanów i duże straty azotu przez wymycie N-NO3- w głąb
profilu bądź ulatnianie do atmosfery w procesie denitryfikacji.
1
www.agronom-polski.pl
4. Zasobność gleby w składniki pokarmowe
W tkankach starszych roślinach rosnących w warunkach niedoborowego zaopatrzenia w fosfor stwierdzono
możliwość gromadzenia azotanów. Niedobór potasu u roślin obficie żywionych azotem powoduje
nagromadzenie w tkankach amin i jonów amonowych – aż do ilości toksycznych, co powoduje uszkodzenia
części nadziemnych roślin prowadząc nawet do ich obumierania. Duży wpływ na przemiany azotu w
roślinach wywiera magnez, którego niedobór powoduje nadmierną akumulację azotanów w roślinach, co
jest dobrze rozpoznane w gospodarce pastwiskowej
Wśród mikroelementów wpływających na redukcję azotanów w roślinie można wyróżnić molibden i
żelazo. Proces redukcji azotanów w roślinie obejmuje dwa etapy: redukcję NO3- do NO2-, który przebiega w
cytoplazmie. Redukcja NO2- do NH3 odbywa się w chloroplastach.
reduktaza
NO2 + H20
NO3 + 2H+ + 2e
azotynowa
-
NO2 + 6H+ + 6e
reduktaza
azotanowa
NH3 + H20 + OH
Aktywność reduktazy azotanowej jest uwarunkowana obecnością molibdenu, który jest specyficznym
komponentem grupy prostetycznej tego enzymu. Rola molibdenu polega na zmianie jego wartościowości:
Mo5+
Mo6+. W związku z udziałem molibdenu w składzie reduktazy azotanowej jego niedobór prowadzi
do akumulacji NO3- w tkankach roślin.
Jedynym mikroelementem bezpośrednio czynnym w redukcji NO2- do NH3 u roślin jest żelazo. Dlatego też
niedobór żelaza hamuje asymilację azotanów, a przez to syntezę białka.
5. Długość okresu wegetacji
Największe stężenie azotanów wykrywane jest we wczesnych stadiach rozwojowych. Na ogół w miarę
upływu sezonu wegetacyjnego i terminu zbioru zawartość azotanów maleje.
6. Warunki świetlne
Duża intensywność oraz dłuższe działanie światła lub skrócenie długości dnia powoduje wzrost poziomu
azotanów w warzywach. Oddziaływanie światła na akumulację należy przede wszystkim rozpatrywać z
punktu widzenia jego roli w fotosyntezie. W warunkach niedostatecznego naświetlenia zbyt niska zawartość
węglowodanów może być wynikiem ograniczającym szybkość redukcji azotanów. Również aktywność
reduktazy azotanów w ciemności zacznie spadać. Aby uzyskać rośliny o niskiej zawartości azotanów,
należy je uprawiać w miejscach nasłonecznionych.
7. Typ gleby
Rośliny uprawiane na glebach ciężkich, czarnoziemach i torfach gromadzą więcej azotanów w porównaniu z
uprawianymi na glebach lekkich.
8. Nawadnianie roślin
Nawadnianie wpływa na obniżenie zawartości azotanów w warzywach.
9. Sposób przechowywania i procesy technologiczne
Przechowywanie warzyw w nieodpowiednich warunkach, sprzyjających rozwojowi bakterii redukujących
azotyny, może powodować szybkie ich nagromadzenie.
2