منابع و ماخذ پایان نامه نيترات، گياه، آبشويي، نيتروژن

دانلود پایان نامه ارشد

ميباشد.
در وضعيت اقليمي خشک و نيمه خشک، ممکن است زمان خشک ماندن زمين طولاني گردد. در چنين شرايطي حرکت رو به بالاي نيترات گزارش شده است. غلظت بالاي نيترات در سطح خاکهاي مناطق حاره بعد از خشکي ممتد مشاهده شده است. اين پديده، حرکت رو به بالاي نيترات موجود در اعماق خاک را در اثر نيروي کاپيلاري بيان مي‌کند. تجمع نيترات در عمقي که رطوبت تمام و خشکي شروع مي‌شود، انجام مي‌گيرد.

1-7 روش‌هاي جلوگيري از آبشويي نيترات
روش‌هاي زراعي متعددي به منظور کاهش آبشويي نيترات مي‌توان اعمال کرد و در عين حال حداکثر عملکرد را نيز از مزرعه برداشت نمود. در ادامه به چند روش اشاره مي‌گردد.

1-7-1 مديريت صحيح مصرف آب
بهترين روش جلوگيري يا کاهش آبشويي نيترات، اعمال مديريت صحيح مصرف آب در مزرعه است. هرگاه آب باران يا آبياري نتواند به پايين‌تر از منطقه ريشه نفوذ نمايد، نيترات نيز از اين نقطه به پايين‌تر نفوذ نخواهد کرد. عمل آبشويي زماني اتفاق مي‌افتد که آب بيش از نياز به خاک اضافه شده باشد. روش‌هاي مصرف آب نيز در آبشويي نيترات مؤثرند. تلفات ناشي از مصرف مقدار کم و تدريجي در مزرعه در زمان طولاني، خيلي کمتر از حالت مصرف مقدار زياد آب در زمان کم است (بادر, 1980). البته صرفه جويي در مصرف آب نبايستي به حدي باشد که در محصولات زراعي ايجاد تنش رطوبتي نمايد.
1-7-2 تنظيم مقدار کود مصرفي
تنظيم مقدار کود مصرفي از ديگر روش‌هاي کاهش آبشويي نيترات است تا زماني که مقدار کود مصرفي با مقدار برگشت گياه متناسب باشد، ميزان آبشويي نيترات به کمترين مقدار مي‌رسد. اما کودپاشي به مقدار بيش از نياز، تلفات را افزايش مي‌دهد. همچنين کمبود ساير مواد غذايي سبب کاهش عملکرد و در نتيجه آبشويي نيترات در اعماق پايين‌تر از ريشه مي‌شود. کوددهي يکباره، که متأسفانه در مناطق خشک و نيمه خشک مانند کشور ما مرسوم است، باعث افزايش آبشويي نيترات و کاهش بازده کودهاي نيتروژن‌دار خواهد بود. استفاده از آزمون خاک و اضافه نمودن نيتروژن در موقع نياز گياه براي حل اين مشکل تا حدودي مفيد مي‌باشد.
ساير روش‌هاي مديريت کود براي کاهش آبشويي مانند مصرف بازدارنده‌هاي نيتراتي شدن کودهاي آمونياکي و مصرف کودهاي نيتروژن‌دار دير حل نظير اوره با پوشش گوگردي، نيز مي‌توانند در اين زمينه مؤثر باشند.

1-7-3 روش‌هاي شخم37
روش‌هاي شخم نيز در آبشويي نيترات اثر مي‌گذارد. در خاکهاي شخم نخورده به دليل وجود ترک‌ها و شکاف‌هاي عميق و بهم خوردن لايه سطحي خاک، احتمالاً ميزان آبشويي نيترات بيشتر از خاکهاي شخم خورده است (تيلر, 1977)

1-7-4 نوع گياه و روش‌هاي کاشت
گونه‌هاي گياهي و روش‌هاي کاشت آنها نيز در آبشويي مؤثر هستند. پوشش گياهي مي‌تواند نيترات را در خاک در فصل پاييز نگه‌داشته و در نتيجه آبشويي نيترات را کاهش دهد (هانسن, 2000).
غلظت‌هاي نيترات در آب آبشويي عمقي با فصل و مقادير آبشويي تغيير مي‌کند. به طور مثال، در هلند غلظت‌هاي ازت موجود در آب آبشويي عمقي حاصل از زمين‌هاي زراعي (جمع آوري شده به صورت جريان‌هاي خروجي از زهکش‌ها) در بهار بيشترين و در فصل بارندگي کمترين مقدار بوده است (کولنبراندر, 1969).
آبشويي نيترات از منطقه ريشه گياهان داراي ريشه عميق مانند ذرت و يونجه کمتر است (لانگ, 1980), ولي در محصولات ريشه کوتاه مانند سيب زميني و در کودپاشي سنگين، زياد مي‌باشد. خطر آبشويي نيترات همواره در حالت رکود فعاليت گياه و هنگامي که نيترات موجود در محيط ريشه بيش از مقدار مورد نياز گياه مي‌باشد، مطرح خواهد بود (هانسن, 1997).
1-8 تجمع نيترات در گياه
اهميت نيترات در گياه از سه جهت مي‌باشد:
1) نيترات نماينده وضعيت تغذيه گياه از نظر نيتروژن است.
2) نيترات مي‌تواند باعث مسموميت دامي که از گياه تغذيه مي‌کند، بشود.
3) نيترات در سيلو و انبار تخريب شده و توليد گاز بسيار خطرناک مونوکسيد نيتروژن مي‌کند که از راه تنفسي باعث مرگ انسان و حيوانات خون گرم مي‌شود.
با ورود نيترات به ريشه گياه مقداري از آن احياء شده و به آمونيوم و بعد به پروتئين تبديل مي‌شود. احياي نيترات نياز به انرژي و مواد هيدروکربنه براي تهيه اسيدهاي آلي در اسکلت اسيدهاي آمينه دارد. بنابراين اگر مقدار زيادي نيترات توسط گياه جذب شود، احياي آنها انرژي و مواد هيدروکربنه زيادي مصرف مي‌کند و ريشه از لحاظ مواد هيدروکربنه فقير مي‌شود و بنابراين رشد نمي‌کند. کم شدن رشد ريشه باعث عدم احياي نيترات مي‌گردد و اين يون از ريشه به طرف برگها فرستاده مي‌شود. در شرايط عادي هم به هر حال هميشه مقداري نيترات به برگها مي‌رسد. احياي نيترات در برگ خيلي سريع انجام مي‌شود. بنابراين نيتروژن نيتراتي گياه، ذخيره هضم نشده نيتروژن است و در تقريباً تمام موارد اين شکل نيتروژن در گياه نماينده وجود نيتروژن فراواني در خاک است ولي گاهي عوامل ديگري از قبيل سردي هوا، قرار گرفتن گياه در سايه، کمبود پتاسيم و يا عوامل ديگر نيز ممکن است عامل تمرکز نيتروژن در گياه باشند.

1-9 عوامل مؤثر در تجمع نيترات در گياه
بطور کلي عوامل زيادي در تجمع نيترات اثر مي‌گذارند که مهمترين آنها عبارتند از :

1-9-1 اثر گياه
تجمع نيترات در گياه بستگي به گونه، رقم، قسمتهاي مختلف گياه و سن آن دارد. بعضي گياهان مانند اسفناج، چغندر، کلم، کاهو و سيب زميني از استعداد تجمع نيترات بيشتري برخوردارند. همچنين ارقام مختلف يک گياه در جذب و تحليل ازت با هم متفاوت هستند. نيترات اغلب در قسمت‌هاي مسن گياه تجمع مي‌يابد چون در اين قسمت‌ها فعاليت آنزيم کاهش دهنده نيترات کم است.

1-9-2 اثر عوامل محيطي
عوامل محيطي زيادي بر غلظت نيترات گياه از طريق تأثير بر فعاليت آنزيم کاهش‌دهنده نيترات و همچنين جذب نيترات، اثر مي‌گذارند. معمولاً نور کم، دماي زياد و تنش‌هاي رطوبتي، منجر به تقليل فعاليت آنزيم کاهش دهنده نيترات و افزايش تجمع نيترات مي‌گردند. مقدار نيترات مجاز در سبزي‌هاي مختلف در جدول (1-1) نشان داده شده است (لرنز, 1978)

جدول 1-1 مقدار نيترات مجاز در سبزي‌هاي مختلف (ميلي‌گرم نيترات در يک کيلوگرم سبزي تازه)
نوع سبزي
نام سبزي
مقدار نيترات (ميلي‌گرم در کيلوگرم)
سبزي‌هاي ميوه‌اي
گوجه فرنگي
200-10

نخود فرنگي
10-120

خيار
20-300
سبزي‌هاي ريشه‌اي و غده‌اي
لوبيا
80-822

هويج
30-800

ترب و تربچه
261-1186

کلم قمري
200-1700
سبزي‌هاي برگي
چغندر سالادي
150-5690

کلم چيني
4-2400

کاهو پيچ
382-3620

اسفناج
345-3890

1-9-3 اثر کود
مقدار کود، نوع کود، سرعت آزاد شدن و روش استفاده کود بر تجمع نيترات در گياه تأثير مي‌گذارند. بنابراين بايد از مصرف زياد کودهاي نيتروژن‌دار اجتناب کرد و بيشتر از کودهاي آمونيومي يا کُندرها استفاده شده و کود را متناسب با مرحله رشد و موقعي در اختيار گياه قرار داد که به آن نياز دارد.

1- 10 خطرات نيترات براي انسان و دام
در صورت ورود بيش از حد نيترات به بدن انسان و دام از طريق آب آشاميدني و غذا مي‌تواند باعث اختلالاتي در آنها شود.

1-10- 1 خطرات نيترات براي انسان
مهمترين بيماري انسان و دام در اثر نيترات زياد در آب يا غذا، بيماري متا‌هموگلوبينميا است (سلف, 1992). در اين بيماري نيترات در دستگاه گوارش احياء شده و توليد نيتريت مي‌کند. حلاليت نيتريت هم مانند نيترات در آب زياد بوده و به آساني از ديوار دستگاه گوارش عبور و وارد خون مي‌شود و آهن موجود در هموگلوبين را اکسيد و به آهن سه ظرفيتي تبديل و ايجاد رنگريزه‌هاي قهوه‌اي متا‌هموگلوبين مي‌نمايد که قادر به انتقال اکسيژن در خون نبوده و رسيدن اکسيژن به بافت‌هاي بدن مختل شده و در نتيجه ممکن است منجر به خفگي و مرگ شود (طراوتی, 1377). علايم بيماري متا‌هموگلوبينميا رنگ متمايل به آبي پوست مخصوصاً دور چشم‌ها، دهان و لب‌ها، سردرد، سرگيجه و ضعف يا سختي تنفس مي‌باشند [103].
اثر ديگر نيترات زياد اين است که در داخل سيستم گوارشي به نيتريت تبديل و نيتريت با آميدهاي ثانويه ترکيب و ماده اي به نام نيتروزآمين38 توليد مي‌شود که يک ماده سمي‌, خطرناک و سرطان‌زا مي‌باشد.
اين فرآيند به نام کارسينوژنز39 مشهور است (کران, 1981). اين عمل توسط هيل40 و همکاران (1973) به عنوان يک دليل احتمالي براي ميزان زياد مرگ در اثر سرطان معده در آن عده از افراد که در آب آشاميدني آنها نيترات زياد است، در نظر گرفته شده است.
تشکيل نيتروزآمين در بسياري حيوانات آزمايشگاهي و نيز افراد داوطلب تغذيه شده با جيره غني از ماهي حاوي مقدار زياد پروتئين و اسفناج و کاهوي داراي مقدار زياد نيترات ثابت شده است (وان مانن و همکاران، 1998). ولي مدرکي مبني بر بيماري در نتيجه تشکيل نيتروزآمين در انسان گزارش نشده است. يک دليل اين مسأله مي‌تواند اين باشد که سبزيجاتي که منابع اصلي نيترات مي‌باشند داراي مقدار زيادي ويتامين Cهستند که بازدارنده قوي تشکيل نيتروزآمين مي‌باشد (ميرويش، 1972).
بنابراين مصرف نيترات از منابع داراي ويتامين C کم (مانند آب آشاميدني) ممکن است داراي خطر بيشتر از سبزيجات غني از ويتامينC ، باشد (هاچيکس و همکاران، 1992).
کميته غذايي اروپا41 (1995), مقدار جذب قابل قبول روزانه براي نيترات را 65/3 ميلي‌گرم در کيلوگرم وزن بدن (معادل 219 ميلي‌گرم در روز براي يک فرد 60 کيلويي) تعيين کرده است. در ايالات متحده 2780 مورد بيماري در اثر غلظت بالاي نيترات در آب چاه در سال‌هاي 1945 تا 1950 گزارش شده است که منجر به 39 مرگ شناخته شده گرديده است. تعداد موارد گزارش شده در سالهاي 1952 تا 1966 به 40 مورد کاهش يافته که منجر به مرگ نگرديده است [86].

1-10-2 خطرات نيترات براي دام
مقدار نيتروژن در علوفه و گياهان چمني مي‌تواند گاهي آن قدر زياد شود که براي دام‌ها مخصوصاً دام‌هاي نشخوار کننده مضر باشد. زيادي نيترات در دامها باعث سقط جنين، کاهش توليد شير و در حالت شديد منجر به مرگ مي‌شود. بيماري متاهموگلوبينميا در مورد دام‌ها نيز وجود دارد و نيترات در معده گوسفند و گاو احيا شده و توليد يون نيتريت مي‌کند. علوفه مرطوب نيز مي‌تواند توليد نيتريت کند. نيتريت جذب شده و وارد خون شده و در آنجا اکسي‌همو‌گلوبين را تبديل به متا‌هموگلوبين مي‌کند که قادر به انتقال اکسيژن نبوده و باعث اختلالاتي در بدن دام مي‌شود (طراوتی, 1377).
حيوانات نشخوار کننده تا زمان حضور باکتري‌هاي تبديل کننده نيترات به نيتريت در دستگاه گوارش، مستعد به مسموميت نيترات هستند. حيوانات غير نشخوار کننده مانند خوک و طيور به سرعت نيترات را با ادرار دفع مي‌کنند. اسبها تک معده‌اي هستند ولي معده بزرگ آنها مانند معده نشخوارکننده‌ها عمل کرده و آنها را بيشتر از حيوانات تک معده‌اي ديگر، مستعد به مسموميت نيترات مي‌کند. علائم عمده مسموميت نيترات در حيوانات، شکم درد، اسهال، ضعف عضلاني، عدم تعادل و مشکلات تنفسي مي‌باشد.
توليد نيتروزآمين که ماده‌اي سمي‌ و سرطان‌زا است در اثر ورود بيش از حد نيترات به بدن دام‌ها نيز وجود دارد. بالاترين مقدار مجاز نيتروژن نيتراتي در آب آشاميدني براي حيوانات 100 ميلي‌گرم بر ليتر است. البته اين استاندارد بيشتر در مورد حيوانات جوان است و حيوانات مسن‌تر ممکن است توان تحمل ميزان بيشتر از 200 ميلي‌گرم بر ليتر نيتروژن نيتراتي را هم داشته باشند [145].
اگر ميزان نيترات علوفه به حدي باشد که روزانه کمتر از 32 گرم نيترات به ازاي هر 100 کيلوگرم وزن حيوان عرضه کند، هيچ خطري دام را تهديد نمي‌کند. در صورتي که اين ميزان به دو برابر برسد (روزانه 64 گرم به ازاي هر 100 کيلوگرم وزن دام) خطر

پایان نامه
Previous Entries منابع و ماخذ پایان نامه نيتروژن، نيترات، جريان، کودهاي Next Entries منابع و ماخذ پایان نامه استان اصفهان