Příjem a distribuce rtuti v rostlinách rajčat

Průměrný obsah rtuti (Hg) u rostlin se pohybuje v rozmezí 0,005 – 0,2 mg/kg sušiny. U rostlin pěstovaných na rtutí kontaminovaných půdách se však může její obsah podstatně zvyšovat. Pohyblivost tohoto prvku v rostlinách je velmi malá a většina přijaté rtuti je obsažena v kořenech. Aktuálnost problému výskytu rtuti v životním prostředí nás vedla k provedení pokusů sledujících vliv různých dávek Hg v půdě na její příjem a distribuci v rostlinách rajčat.

Intenzita příjmu rtuti rostlinou nezávisí jen na jejím obsahu v půdě. Důležitá je také chemická její forma. Vlivem půdních mikroorganismů dochází k metylaci rtuti. Metylovaná rtuť je potom rostlinami snadno absorbována. Také ostatní formy Hg jsou rostlinami snadno přijatelné, a to zejména na půdách s nízkou hodnotou pH. V kyselých půdách se zvyšuje mobilita rtuti a tím její přístupnost pro kořeny rostlin. Z dalších půdních vlastností může mít na přijatelnost rtuti vliv redox potenciál půdy a schopnost huminových kyselin Hg poutat.
Cílem našich pokusů bylo sledovat vliv stupňovaných dávek tohoto prvku v půdě na jejo příjem a distribuci v rostlinách rajčat. Ve světě jsou v důsledku neuvážené průmyslové a zemědělské politiky rtutí kontaminovány tisíce hektarů půdy. Jenom v České republice byl zaznamenán nadlimitní obsah u 6 800 hektarů zemědělské půdy. Přitom rtuť patří k prvkům, které mají vysokou toxicitu pro lidský organismus a její příjem z potravin rostlinného původu může být pro člověka vážným zdravotním rizikem.
Realizace pokusu
Pro experiment byla zvolena tyčková rajčata F1 – hybrid ‚Domino‘. Pokus byl prováděn v plastových vegetačních nádobách umístěných v kryté vegetační hale. Do každé nádoby bylo navažováno deset kilogramů zeminy.
Do pokusu byly zařazeny tři varianty se stupňovanými dávkami rtuti v půdě podle následujícího schématu:
1. varianta = KONTROLA (přirozený obsah rtuti – 0,01 mg Hg/kg zeminy)
2. varianta = přídavek rtuti do půdy 0,8 mg Hg/kg zeminy
3. varianta = přídavek rtuti do půdy 3,2 mg Hg/kg zeminy
Použitá množství rtuti vycházela z limitních obsahů rizikových prvků v půdách (Vyhláška 13/1994 Sb.). Rtuť byla aplikována ve formě roztoku dusičnanu rtuťnatého dvacet dní před výsadbou předpěstovaných sazenic rajčat. Každá varianta byla za stejných podmínek osmkrát opakována (tj. v každé variantě bylo osm nádob). Rostliny byly pěstovány vždy po jednom kusu v nádobě.
Celé rostliny byly sklízeny po 130 dnech vegetace. Obsah rtuti byl měřen v kořenech, v listech sklizených ze spodní třetiny nadzemní části rostliny, v listech sklizených ze střední třetiny nadzemní části rostliny a v listech sklizených z vrchní třetiny nadzemní části rostliny. Dále byly pro analýzu použity plody, u kterých bylo množství rtuti měřeno ve slupkách, dužnině a semenech,
Kontrola obsahu rtuti v půdě byla prováděna měřením na atomovém absorpčním spektrofotometru (AMA-254) ve výluhu půdy v c(HNO3) = 2 mol/dm. Mineralizace a analýzy vzorků rostlinné hmoty byly provedeny také na atomovém absorpčním spektrofotometru pro stanovení rtuti (analyzátor AMA-254).
Výsledky chemických analýz byly zpracovány statisticky metodou analýzy variance (ANOVA). Pro vyhodnocení průkaznosti rozdílů byl použit Tukayův test při 5 % hladině významnosti.
Výsledky obsahu rtuti v jednotlivých rostlinných částech byly vyjádřeny v mg Hg/kg sušiny. Pro účely porovnání výsledků obsahu Hg v plodech rajčat z našeho pokusu s limity maximálního přípustného množství v potravinách, byly výsledky obsahu rtuti v dužnině plodů přepočteny také na čerstvou hmotu.
Výsledky a diskuse
Výsledky chemických analýz na obsah rtuti jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2. Stupňované dávky rtuti v půdě zvyšovaly statisticky průkazně obsah tohoto prvku v jednotlivých částech rostlin. Nejvíce rtuti se přitom kumulovalo v kořenech. V nadzemních částech bylo obsaženo v průměru 23krát méně rtuti než v kořenech. V kořenech se také nejpatrněji projevil účinek zvýšeného množství rtuti v půdě na její akumulaci v rostlinných pletivech. Zatímco u kořenů získaných z rostlin pěstovaných na půdách s přirozeným obsahem rtuti byl obsah Hg 0,662 mg/kg sušiny, u varianty s nejvyšší kontaminací půdy rtutí to bylo již 24,224 mg/kg sušiny.
Rtuť se v rostlinách vyskytuje nerovnoměrně a v rostlinných orgánech se setkáme s různými obsahy Hg, což se potvrdilo i v našem pokusu. Přitom nejvyšší obsahy tohoto prvku bývají obsaženy v kořenech. Výskyt Hg v jednotlivých částech rostlin je podmíněn také tím, zda je rtuť rostlinou přijímána z atmosféry nebo z půdy.
U rostlin rajčat jsme v našem pokusu provedli rozdělení nadzemní části rostliny na tři třetiny. Ve spodní třetině se kumulovalo statisticky průkazně nejméně rtuti ve srovnání s ostatními částmi nadzemní hmoty. Naopak nejvyšší množství bylo zaznamenáno ve vrchní třetině. Přitom ve spodní části rostliny rajčat je díky malé pohyblivosti Hg v rostlině rajčete většinou množství Hg ze všech zelených částí nejvyšší. Vliv na translokaci rtuti a na její toxicitu vůči vodivým pletivům však může být značně individuální i v rámci jednoho rostlinného druhu a závisí pravděpodobně na genetické výbavě jednotlivých odrůd.
Limity nepřekročily vyhlášku
Ze spotřebitelského hlediska je potěšitelný fakt, že v konzumních orgánech rostlin se většinou ukládá nejnižší množství rtuti ve srovnání s ostatními částmi rostliny. Tato skutečnost je patrná i z výsledků našeho pokusu, kdy v dužnině rajčat bylo naměřeno o 277 % méně rtuti než v zelených částech rostlin.
Při chemické analýze jednotlivých částí plodu rajčat byl zjištěn v dužnině a v semenech přibližně stejný obsah Hg (tab. 2). Ve slupkách se však již kumulovalo o 132 % více rtuti ve srovnání s dužninou. Po stanovení sušiny byly výsledky obsahu rtuti v dužnině plodů přepočteny na obsah Hg v čerstvé hmotě. Podle platné české legislativy je nejvyšší přípustné množství rtuti v zelenině 0,03 mg Hg/kg čerstvé hmoty (Vyhláška 305/2004 Sb.). V dužnině plodů rajčat nebyly tyto limity překročeny v žádné variantě našeho pokusu.

Tabulka 1 – Obsah rtuti v mg Hg/kg sušiny v nadzemní části a kořenech
Varianta Kořeny Spodní třetina nadzemní části Prostřední třetina nadzemní části Vrchní třetina nadzemní části
KONTROLA 0,662 0,117 0,292 0,325
0,8 mg Hg/kg 8,942 0,238 0,713 0,718
3,2 mg Hg/kg 24,224 0,346 0,814 0,886

Tabulka 2 – Obsah rtuti v mg Hg/kg sušiny v plodech a jejich částech
Varianta Slupka plodů Semena Dužnina plodů Obsah rtuti v dužnině plodů vyjádřený v čerstvé hmotě
KONTROLA 0,166 0,112 0,116 0,009
0,8 mg Hg/kg 0,226 0,115 0,118 0,009
3,2 mg Hg/kg 0,518 0,200 0,159 0,016

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *