W ostatnim czasie bardzo dużo mówi się o wpływie środowiska na nasze zdrowie, o wszechobecnych zanieczyszczeniach wody, powietrza, żywności oraz o tym, jak duża część populacji zmaga się z przeróżnymi chorobami, niezależnie od wieku. Większość sytuacji, które nas dotyczą oddziałuje w ten sam sposób na rośliny.
Podatność na choroby związana jest z nadmiarem czegoś w organizmie lub niedoborem. Stres jest czynnikiem sprawczym wielu zaburzeń tak u ludzi, jak i u roślin. Zachowanie równowagi pozwala na harmonijny wzrost, rozwój i regenerację. Tego, jak bardzo jesteśmy podobni do roślin albo one do nas, często nie zauważamy, albo wypieramy ze świadomości. Podobnie jak u roślin, u człowieka również występuje niedobór i nadmiar azotu, potasu i fosforu. Kto ostatnio sprawdzał, jaki ma poziom tych pierwiastków w organizmie? Kto wie, jakie są skutki ich niedoboru i nadmiaru? Wszystkie makro- i mikroelementy są ogromnie ważne do prawidłowego funkcjonowania organizmu – naszego i roślin. Nie zaklinajmy azotu jako tego złego pierwiastka. Słysząc „przenawożone” z reguły mamy na myśli właśnie azot. Słowo przeazotowane aż straszy.
A tymczasem nawożenie azotem odgrywa ogromną rolę w budowaniu plonu
Jest on potrzebny roślinom w bardzo dużych ilościach – ustępuje tylko potasowi. Bierze udział w niemal wszystkich reakcjach biochemicznych, jakie zachodzą w roślinach. Na jego pobieranie z gleby wpływa wiele czynnikó:
- odczyn gleby, jej struktura;
- poziom dostępnego wapnia;
- zawartość magnezu, cynku, żelaza, molibdenu itd.
Od molibdenu zależy w głównej mierze metabolizm azotu w roślinie. Mg, Ca, S, Fe, Mn, Zn odpowiadają za sprawną fotosyntezę. Mo, Fe i S za redukcję azotanów. P, K, Mg za transport węglowodanów. Dlatego tak ważne jest towarzystwo tych wszystkich pierwiastków i dobrze zbilansowane nawożenie. Nie możemy skupiać się jedynie na nawożeniu azotem.
Fosfor i potas to nadal za mało, aby dostarczyć roślinie niezbędnego pożywienia
Kompletne nawożenie to jeden z elementów decydujących o tym, czy nawożenie azotem jest bezpieczne. Co to znaczy? Azot jest składnikiem pobieranym przez roślinę luksusowo, czyli ile go podamy, tyle roślina pobierze. Stwarza to ryzyko kumulacji azotanów w plonie. Jeśli dawka azotu będzie znacznie przekraczała potrzeby pokarmowe i roślina go skumuluje w nadmiarze, nie przebudowując w związki organiczne, wtedy niebezpieczne związki będą „zamknięte” w jej organach – liściach czy korzeniach spichrzowych. Zdolność roślin do kumulowania azotanów jest zależ[1]na od gatunku, a nawet odmiany.
Reduktaza azotanowa i siarka
Do grupy roślin zdolnych do kumulowania dużych ilości azotanów należy sałata, natomiast marchew do grupy o średniej podatności. Rośliny uprawiane na glebach lekkich gromadzą mniej azotanów niż na glebach ciężkich. Duże znaczenie ma okres uprawy i długość dnia. Uprawy wiosenne kumulują więcej niż uprawy jesienne. Rośliny o długim okresie wegetacji mają więcej czasu na przerobienie azotanów niż np. sałata czy szpinak. Dlatego warzywa liściowe są tak bardzo monitorowane pod względem zawartości azotanów. Gdy liczy się każdy miligram, który może zaważyć na przydatności warzywa do spożycia, kluczowe znaczenie może odegrać intensywne nawadnianie plantacji przed zbiorem (susza sprzyja kumulacji), a nawet pora dnia, ponieważ te zbierane z plantacji rano zawsze będą miały większą zawartość azotanów niż w godzinach popołudniowych. Wynika to z poziomu enzymu – reduktazy azotanowej, którego aktywność zależy od ilości światła i wody, a poziom tego enzymu w roślinie od jej dobrego odżywienia siarką. Również duże zagęszczenie roślin na m2 ma wpływ na większą zawartość azotanów (gorszy dostęp światła). Przyjęto, że maksymalne dopuszczalne pobranie azotanów (azotanów V) przez człowieka wynosi do 5 mg/kg masy ciała/dzień, natomiast dla azotynów (azotanów III) do 0,02 mg NaNO2 / kg masy ciała/dzień. Ponieważ spożywanie warzyw stanowi główne (75%) źródło tych związków w naszym organizmie, ściśle określono normy ich zawartości w warzywach. Dla sałaty w zależności od rodzaju uprawy i terminu zbioru dopuszczalna jest zawartość od 2000 do 4500 mg/kg.
Sałata i marchew
Najwyższe zawartości azotanów stwierdza się w roślinach młodych. Sałata masłowa uprawiana w gruncie w fazie dojrzałości zbiorczej ma o około 35% mniej zgromadzonych azotanów niż w fazie formowania główek. Jest to roślina o krótkim okresie wegetacji, dlatego dobór form azotu i rozkład dawek w sezonie ma ogromne znaczenie. W glebie znajduje się niewielka ilość azotu ogólnego (0,3–3%), z czego tylko kilka procent stanowi azot mineralny (NH4 + i NO3 – ). Pozostała część to azot organiczny. 
Rośliny pobierają azot z gleby tylko w formach mineralnych, więc to od nas zależy dostarczenie odpowiednich form tego składnika. Wskazane jest więc nawożenie formami amonową i amidową przed wysadzeniem rozsady do gruntu. W razie konieczności doraźnego, dolistnego dokarmiania azotem, można zastosować saletrę wapniową. Przedsiewnie (zależnie od rodzaju i zasobności gleby) sypie się 70–100 kg N, resztę dostarczając przez fertygację. Normy zawartości dla marchwi również są uzależnione od terminu uprawy i przeznaczenia surowca. Wahają się od 40 do 400 mg NO3 / kg świeżej masy korzeni. Potrzeby pokarmowe marchwi w stosunku do azotu wynoszą 2 kg na każdą tonę plonu. Tutaj również najlepiej jest zastosować jedną dawkę azotu przed siewem. Wyjątkiem mogą być gleby bardzo przepuszczalne, na których warto uzupełnić dawkę w fazie 2–3 liści właściwych. Poziom azotanów u warzyw korzeniowych można zredukować poprzez obróbkę termiczną. Azotany są łatwo rozpuszczalne w wodzie, dlatego gotowanie lub blanszowanie korzeni zmniejsza ich poziom o około 50% (przechodzą do wody). Ilość azotanów maleje wraz ze starzeniem się rośliny. Jeśli jednak wegetacja zostanie wznowiona, np. na skutek wzrostu temperatury jesienią, korzeń pobiera związki azotowe na potrzeby wykarmienia nowych, pojawiających się liści. Dlatego próba może wyjść wyższa niż przy wcześniejszym badaniu. Podczas przechowywania korzeni marchwi z przekroczeniami azotanów może dochodzić do ich redukcji do azotynów (azotanów III). Dzieje się tak, gdy korzenie są składowane w nieodpowiedniej temperaturze i przy braku wystarczającej ilości tlenu. Azotyny, dostające się do organizmu człowieka, powodują utlenianie hemoglobiny do methemoglobiny, która nie jest zdolna do przenoszenia życiodajnego tlenu do komórek.
Zależności w szpinaku
Mniej azotanów gromadzą odmiany szybko rosnące, o liściach lekko pomarszczonych i niskim udziale łodyg i ogonków liściowych w plonie w stosunku do blaszek liściowych. Nie wolno zapominać o wapnowaniu, bo szpinak z gleb kwaśnych gromadzi więcej azotanów. Maksymalna dawka azotu nie może przekraczać 80 kg N/ha, a zawartość NO 3 – w litrze gleby nie powinna przekraczać 50 mg. Z punktu widzenia kumulacji azotanów najlepszą formą azotu jest amonowa (siarczan amonu), ale stosowanie wyłącznie formy amonowej obniża plon. Tak więc, by wilk był syty i owca cała, obie formy amonową i saletrzaną trzeba stosować w stosunku 50 : 50. Podobnie trzeba postępować decydując się na mocznik. Na poziom azotanów wpływa też forma stosowanego potasu – właściwsza jest chlorkowa (sól potasowa) niż siarczanowa.
Oznaczanie azotanów
W Polsce urzędowa kontrola żywności w zakresie poziomu azotanów jest wykonywana przez Państwową Inspekcję Sanitarną (żywność pochodzenia roślinnego) oraz Inspekcję Weterynaryjną (żywność pochodzenia zwierzęcego, przeznaczona do wprowadzenia do obrotu). Organy urzędowej kontroli przeprowadzają kontrole, pobieranie próbek i badania żywności zgodnie z obowiązującymi przepisami prawnymi UE oraz przepisami krajowymi. Analizy laboratoryjne żywności są wykonywane w laboratoriach akredytowanych, a wiarygodność uzyskiwanych wyników jest gwarantowana poprzez wprowadzone w laboratoriach systemy jakości oraz udział laboratoriów w badaniach biegłości. Prostą, tanią i szybką metodą oznaczania jonów azotanowych (V) jest potencjometria z zastosowaniem elektrod jonoselektywnych.
Przygotowanie próbek warzyw do badania polega na:
- odważeniu 5 g sałaty, rzodkiewki, szpinaku itd.;
- rozdrobnieniu ich mikserem;
- zalaniu wodą dejonizowaną i ogrzewaniu do temp. 80 oC przez 30 min.
- Po ostudzeniu roztwór przesącza się do kolby miarowej.
Poziom azotanów bada się też spektrofotometrycznie (według Polskiej Normy PN-82/C-04576/08), z zastosowaniem salicylanu sodu, który w obecności stężonego kwasu siarkowego reaguje z jonami NO 3 – . W wyniku reakcji nitrowania powstaje kwas nitrosalicylowy, który po zalkalizowaniu przechodzi w postać zdysocjowaną o intensywnym zabarwieniu żółtym. To na poziomie laboratoryjnym. Dostępne są też testery Soeks-Ecovisor czy Greentest ECO.
Soeks-Eco - visor-F4 określa zawartość azotanów m.in. w warzywach i owocach. Analiza zawartości azotanów opiera się na przewodnictwie przemiennego prądu wysokiej częstotliwości w mierzonym produkcie. Urządzenie zapewnia precyzję pomiaru dzięki pięciu zamontowanym w nim elektrodom.
Magdalena Banasiak, Katarzyna Wójcik fot. Wójcik
