مقدمه ای بر آلودگی مواد مغذی

مقدمه ای بر آلودگی مواد مغذی

در 27 آگوست 2009 ، گروه کاری نوآوری های تغذیه ای State-EPA فراخوان فوری اقدام به مدیر EPA ، لیزا جکسون صادر کرد. گروه وظیفه میزان مستندات اضافی مواد مغذی را در آبراهه های کشور ما مطالعه کرد. تلاش های فعلی و گذشته برای کنترل این آلاینده ها در مقیاس ملی و ایالتی ناکافی بوده است. تلاش های تاکنون عمدتاً "تنظیم در لوله" بوده است و منابع غیر نقطه ای را که دلیل اصلی افزایش غلظت عناصر غذایی در آبهای زیرزمینی و سطحی هستند ، مورد توجه قرار نداده است. آلودگی مواد مغذی به طور قابل توجهی بر همه ما تأثیر می گذارد. این آب آشامیدنی ، آب تفریحی ما مانند سواحل و رودخانه ها و دریاچه ها را تحت تأثیر قرار می دهد و زندگی آبزیان را تحت تأثیر قرار داده و حتی می کشد. هیچ یک از ما یک رودخانه مرده نمی خواهیم ، اما چه کاری می توانیم انجام دهیم؟ مواد مغذی عناصری هستند که برای زندگی ضروری هستند. از آنجا که برای زندگی ضروری است ، آنها همچنین اجزای اساسی مولکول های تشکیل دهنده بافت زنده هستند. فاضلاب ماده آلی و زباله های انسانی و حیوانی منابع قابل توجهی از آلودگی مواد مغذی در زمین و سطح آب است. 

مواد شیمیایی ما تولید و استفاده در زندگی روزمره نیز ممکن است حاوی مواد مغذی، و همچنین کودهای که ما در منزل و مزارع ما گسترش یافته است. این کاربرد گسترده ای از کود، تعداد زیادی از حیوانات، استفاده گسترده از مخازن سپتیک و آب رواناب از باران به میزان بارش به کودک مدرسه ای است که مسئول مقادیر قابل اندازه گیری مواد مغذی هستند که راه خود را به حوزه آبخیز می رسانند. این منابع غیر نقطه ای هستند که نمی توانند به راحتی تنظیم شوند. برای 30 سال قانون آب پاک، فاکتورهای صنعتی و شهرداری را تنظیم کرده است. محدودیت ها پایین تر و پایین تر می شوند. آسان است که نمونه را در انتهای یک لوله بردارید. آسان است بدانید کجا نمونه از آن، و چه کسی مسئول است اگر آلاینده ها بیش از حد بالا باشد. متأسفانه، 30 سال تنظیم از صنعت به طور قابل توجهی مشکل را کاهش داده است. بدیهی است که منابع دیگری نیز وجود دارد. و منابع ما هستیم. فعالیت های روزمره ما در مورد شستشوی اتومبیل ها ، کوددهی و آبیاری چمن ها ، آبیاری مزارع و حتی تمایل به زمین های سبز گلف. 

مواد مغذی ضروری موجود در کودها و شوینده ها نه به وسیله پساب صنعتی بلکه به داخل ناودان و وارد فاضلاب طوفان به آب های زیرزمینی وارد می شوند. بارش باران باعث شستن مواد مغذی به نهرها و رودخانه ها و حمل آنها به حوضه هایی مانند خلیج مکزیک یا خلیج چساپیک است. مناطق هیپوکسیک ، که به آنها مناطق مرده نیز می گویند ، در آنجا رسوب می کنند که مواد مغذی اضافی رسوب می کند. مواد مغذی اضافی باعث رشد سریع جلبک ها می شود. جلبک ها آنقدر سریع رشد می کنند که نور خودشان را قطع می کنند و می میرند. این یک روند طبیعی و زمین شناسی است که با سرعت بیشتری نسبت به حالت طبیعی اتفاق می افتد. با از بین رفتن جلبک ها ، پوسیده می شود و فرآیند پوسیدگی اکسیژن مصرف می کند. بدون اکسیژن ، آبزیان نمی توانند نفس بکشند. آلودگی مواد مغذی چیست؟نیتروژن و فسفر عناصر اصلی هستند که هنگام بحث در مورد آلودگی مواد مغذی به آنها اشاره می شود. عناصر اساسی دیگر مانند کربن ، سیلیس و گوگرد در این بحث گنجانده نشده است. نیتروژن آلی و فسفر آلی با مواد آلی که اندازه گیری می کنیم و گزارش می شوند به عنوان TOC در ارتباط هستند.

نیتروژن و فسفر عناصر اساسی در DNA ، RNA هستند و نیتروژن جز a اصلی پروتئین و ادرار است. نیتروژن و فسفر هم به عنوان گونه های محلول در آب و هم محلول در آب وجود دارند. متأسفانه ، هم محلول و هم محلول از دسترس خارج می شوند. با نگاهی به این جدول ، می بینیم که نیتروژن و فسفر از نظر شیمیایی تا حدودی مشابه هستند ، به عنوان مثال ، 5 یون بعلاوه معروف به نیترات و فسفات بسیار پایدار و بسیار محلول در آب هستند. نیتروژن یک ماده مغذی ضروری برای رشد گیاه تنها در پشت کربن ، هیدروژن و اکسیژن در کل مقدار مورد نیاز است. گاز نیتروژن که تقریباً 80٪ جو را تشکیل می دهد عمدتا بی اثر است و مستقیماً برای زندگی در دسترس نیست. رعد و برق مقادیر کمی نیتروژن را به نیترات تبدیل خواهد کرد. نیتروژن موجود در کودها تا حد زیادی از واکنش شیمیایی بین نیتروژن و گاز هیدروژن برای تشکیل آمونیاک ناشی می شود. سپس آمونیاک می تواند اکسید شود و نیترات ایجاد کند. کودها اغلب حاوی آمونیاک ، نیترات و / یا اوره به عنوان منابع اصلی هستندنیتروژن. مواد آلی ، به عنوان ماده هیومیک ، کود ، مالچ و غیره حاوی حدود 5٪ ازت هستند. 

پوکی استخوان در چین

پوکی استخوان در چین به ندرت اتفاق می افتد

ممکن است بسیاری از افرادی که در رژیم غذایی خود به کلسیم اضافی نیاز دارند ، مقداری را که فکر می کنند دریافت می کنند دریافت نکنند. در واقع چند دلیل برای این وجود دارد. اولین چیز اسیدی به نام اسید اگزالیک است. ممکن است بسیاری از افرادی که در رژیم غذایی خود به کلسیم اضافی نیاز دارند ، مقداری را که فکر می کنند دریافت می کنند دریافت نکنند. در واقع این چند دلیل دارد. اولین چیز اسیدی به نام اسید اگزالیک است. این ماده ای است که به طور طبیعی در برخی غذاها یافت می شود و با مواد مغذی مهم پیوند می خورد و باعث می شود بدن آنها از دسترس خارج شود. اسید اگزالیک ممکن است با کلسیم ، آهن ، سدیم ، منیزیم یا پتاسیم ترکیب شود و نمک های محلول کمتری به نام اگزالات تشکیل شود. اگزالات نیز به طور طبیعی در گیاهان وجود دارد. غذاهایی که به طور کلی یافت می شوند عبارتند از: سیب مارچوبه ، شکلات ، کاکائو ، قهوه ، بیشتر توت ها (به ویژه توت فرنگی و قره قاط) ، بیشتر آجیل ها (به ویژه بادام زمینی) ، لوبیا ، چغندر ، سبزی چغندر ، فلفل دلمه ای ، فلفل سیاه ، جعفری ، ریواس ، اسفناج ، سوئیس خرد ، کدو تابستانی ، سیب زمینی شیرین و چای.

غذاهای گیاهی با غلظت زیاد اسید اگزالیک (بیش از 200 ppm) شامل (اما محدود نمی شود): ربع گوسفند ، گندم سیاه ، میوه ستاره ، فلفل سیاه ، خرفه ، دانه خشخاش ، ریواس ، چای ، اسفناج ، گیاهان ، کاکائو و شکلات ، زنجبیل ، بادام ، بادام هندی ، خاکشیر باغی ، سبزی خردل ، فلفل دلمه ای ، سیب زمینی شیرین ، لوبیای سویا ، توماتیلو ، چغندر و سبزی چغندر ، جو دوسر ، کدو تنبل ، کلم ، لوبیای سبز ، انبه ، بادمجان ، گوجه فرنگی ، عدس و جعفری. خبر خوب این است که پخت و پز اسید اگزالیک را از بین می برد ، بنابراین مارچوبه ، چغندر ، سبزی چغندر ، خردک ، قره قاط ، فلفل سبز ، ریواس و اسفناج بهتر است به صورت پخته مصرف شوند. اسفناج اگرچه کلسیم زیادی دارد ، اما حاوی ماده ای - اسید اگزالیک - است که کلسیم آن را متصل می کند و مانع از جذب تقریباً 5 درصد کل آن می شود. با این حال ، اسید اگزالیک موجود در اسفناج و سایر مواد غذایی در جذب کلسیم از سایر غذاهای خورده شده همزمان تداخلی ایجاد نمی کند. مورد دوم ماده ای به نام Phytate است.

اسید فیتیک که در سبوس غلات کامل ، مغزها و پوست حبوبات یافت می شود ، می تواند به کلسیم متصل شود و به صورت مجتمع نامحلول در بیاید و باعث کاهش جذب کلسیم شود. اسید فیتیک با اتصال به کلسیم (و آهن ، منیزیم ، فسفر و روی) در دستگاه روده از جذب جلوگیری می کند. فیتات ها / اسید فیتیک فرم ذخیره فسفر متصل به اینوزیتول در فیبر غلات کامل حبوبات ، دانه ها و مغزها است. اگرچه این غذاها دارای محتوای فسفر زیادی هستند ، فسفات موجود در فیتات ها از طریق فرآیند هضم آزاد نمی شوند. فیتات ها ، به ویژه در غذاهای خام مانند سبوس ، نگران کننده هستند زیرا می توانند بخشی از آهن ، روی و کلسیم موجود در غذاها را به هم متصل کنند و باعث می شوند مواد معدنی برای جذب در دسترس نباشد. اگر به فرهنگ های سنتی نگاهی بیندازید خواهید دید که برای هزاران سال غلات کامل با خیساندن یا تخمیر آنها قبل از پخت تهیه می شده است. اسید فیتیک که در دانه ها ، دانه ها و حبوبات بدون فسخ وجود دارد ، به ویژه از نظر غنی از سبوس است.

 

هنگامی که نان توسط مخمر خمیر می شود ، آنزیم ها اسید فیتیک را تخریب می کنند و فیتات ها مشکلی ندارند. اسید فیتیک همچنین در حین پخت و پردازش مواد غذایی از بین می رود. دانه های سویا حاوی مقادیر بالایی از فیتات ها هستند. برخی از محققان بیش از سایر لوبیا می گویند. بعلاوه ، فیتاتهای سویا آنقدر پایدار هستند که بسیاری از آنها از تکنیکهای کاهش فیتات مانند پخت و پز زنده می مانند. فیتات موجود در غلات کامل می تواند به سادگی با خیساندن یا تخمیر غیرفعال شود. ممکن است فقط مدت طولانی خیساندن و تخمیر - همانطور که در ساخت miso ، natto ، shoyu ، tamari و tempeh استفاده می شود (اما نه توفو ، سویا ، پروتئین سویا دارای بافت یا ایزوله پروتئین سویا) - به طور قابل توجهی محتوای فیتات را کاهش دهد دانه های سویا دلیل سوم تأثیرات یک رژیم غذایی با پروتئین بالا است. مردم به طور فزاینده ای نگران استفاده از رژیم های غذایی سالم هستند. با این حال ، به دلیل افسانه های مربوط به برخی مواد مغذی ، از تغییرات زیادی جلوگیری می شود. به عنوان مثال ، مردم احساس می کنند که باید مقدار بیشتری گوشت بخورند تا پروتئین کافی و مقدار زیادی فرآورده های لبنی بدست آورند تا کلسیم کافی برای جلوگیری از پوکی استخوان دریافت کنند.

اما، لطفا موارد زیر را در نظر بگیرید: کشورهایی که بیشترین مصرف محصولات لبنی مانند ایالات متحده، سوئد و فنلاند را دارند، بیشترین میزان بروز پوکی استخوان زن را دارند. اسکیموس، که بیشترین مقدار کلسیم هر یک از مردم جهان را مصرف می کند، بیشترین تعداد موارد پوکی استخوان را دارد. پوکی استخوان نسبتا نادر در چین رخ می دهد، هرچند که آنها شیر بسیار کمی یا سایر محصولات لبنی مصرف می کنند. دلیل این امر این است که افراد مبتلا به گوشت و رژیم های غذایی مبتنی بر لبنیات بیش از حد پروتئین هستند، به طور کلی 2 تا 3 برابر مقدار مورد نیاز، و زمانی که پروتئین اضافی دفع می شود، کلسیم و سایر مواد معدنی از بدن نیز تخلیه می شوند. مشکل اصلی مصرف پروتئین حیوانی است؛ مطالعات نشان داده اند که پروتئین از منابع غیر حیوانی دارای مزایای بهداشتی است. بنابراین پاسخ به جلوگیری از پوکی استخوان، مصرف بسیاری از محصولات لبنی نیست، بلکه برای کاهش مصرف پروتئین حیوانی از طریق یک رژیم غذایی متعادل و مغذی که بر روی آن قرار دارد کاهش می دهد"چهار گروه غذایی جدید": میوه ها ، سبزیجات (به خصوص کلم بروکلی ، غذایی بسیار غنی از کلسیم ، بدون منفی محصولات حیوانی) ، غلات و حبوبات.

 

قدرت پتاسیم

قدرت پتاسیم 

همانطور که اکثر تولید کنندگان می دانند ، محصولات سیب زمینی سالم به منابع باورنکردنی ، اما به ویژه پتاسیم نیاز دارند. در حقیقت ، سیب زمینی بیش از هر ماده مغذی دیگری از پتاسیم استفاده می کند ، گفت: دانشیار و فوق تخصص تغذیه ، مدیریت محصول و فیزیولوژی سیب زمینی ، دانشگاه ایالتی کلرادو. اگر مواد مغذی به درستی مدیریت نشود ، کیفیت و یکنواختی به شدت آسیب می بیند. اما مدیریت صحیح فقط درمورد میزان استفاده شما نیست. این مربوط به زمان بندی مناسب و خود منبع واقعی است. مهم است که درک کنیم منبع پتاسیم انتخابی شما مهم است. "ایسا گفت: پتاسیم عملکرد زیادی در سیب زمینی دارد ، از جمله کاهش سیاه شدن داخلی و قلب توخالی. نه تنها این ، بلکه باعث ماندگاری سیب زمینی می شود ، ذخیره سازی را کاهش می دهد. غده های سیب زمینی غنی از پتاسیم در برابر آسیب مکانیکی مقاوم ترند و در برابر فشارهای خارجی مانند سرما ، خشکسالی ، گرما و شدت نور مقاومت بیشتری دارند. Essah گفت: استرس ناشی از بیماری و آسیب حشرات نیز با تأمین کافی پتاسیم کاهش می یابد.

همچنین ، انتقال قند و سنتز نشاسته نیز بهبود یافته است ، که به طور موثر تولید غده های بزرگ را افزایش می دهد. Essah گفت ، وقتی پتاسیم کافی در دسترس گیاه نباشد ، باعث کاهش فتوسنتز می شود که ماده خشک و نشاسته را کاهش می دهد. از کجا می دانید خاک شما کمبود پتاسیم دارد؟ کمبود پتاسیم چگونه است؟ Essah گفت: علائم اولیه به صورت سبز تیره یا سبز مایل به آبی از شاخ و برگ گیاهان ظاهر می شود. برگها براق به نظر می رسند و لکه های ریز و سبز روشن در بین رگبرگهای برگهای بزرگتر ایجاد می شود. در سایبان فوقانی ، حاشیه برگ گیاهان دارای پتاسیم فر می شود و برگچه ها کوچک ، حجامت و شلوغ به نظر می رسند. برگهای پیر قهوه ای می شوند و زود از بین می روند. ایسا گفت: "علامت اصلی آن برنز کلی سایبان است." کمبود پتاسیم اغلب تحت شرایط خاص ظاهر می شود. Essah گفت که او کمبود در خاک های کم PH را با ظرفیت مبادله کای پایین، و در خاک های شنی که در آن شستشو می تواند رخ دهد. 

کمبودها همچنین می تواند در شرایط خشکسالی مانند، در زمینه هایی که از طریق بارش باران سنگین یا آبیاری شدید ایجاد می شود، رخ دهد. خاک های خاکی سنگین (Illite) با قدرت پتاسیم بالا، غیر قابل دسترس و خاک های با ذخایر پتاسیم کم و خاک های غنی از منیزیم نیز می توانند برای تولید کنندگان مشکل ساز باشند. در نهایت، کمبود پتاسیم همچنین می تواند یک مشکل در خاک های مارپیچی است که در منیزیم قابل تعویض و ذغال سنگ ذغال سنگ، مکل یا خاک های دیگر که پتاسیم را به آرامی در طول دوره رشد پیک آزاد می کنند، وجود دارد. اسحا گفت: "حدود 240 تا 250 پوند پتاسیم (K) برای تولید 400 تا 500 سیب زمینی CWT مورد نیاز است." "پرورش دهندگان باید قبل از کاشت، ابتدا قبل از کاشت، نمونه های خود را تجزیه و تحلیل کنند و تجزیه و تحلیل کنند تا بدانند که چقدر پتاسیم در خاک قبل از کاشت قرار دارد. Essah توصیه می کند که تولیدکنندگان تمام پیش گیاهان K مورد نیاز را استفاده کنند ، زیرا معمولاً از استفاده بیشتر یا کل تأمین فصلی K از طریق کوددهی م effectiveثرتر است. وی گفت: "به کار بردن بیش از 50 درصد نیاز K در هنگام حجیم شدن غده باعث کاهش عملکرد غده و وزن مخصوص آن در مقایسه با گیاه قبل از گیاه می شود."

Essah گفت که دمبرگ ها نیز باید از نظر غلظت K تجزیه و تحلیل شوند. غلظت دمبرگ 0.3 تا 1.8 درصد کمبود را نشان می دهد. با این حال ، غلظت 3.0 تا 11.5 درصد وجود ندارد. تیغه های برگ نیز باید تجزیه و تحلیل شود. Essah گفت: "یک درصد K در تیغه برگ سطح بحرانی است." دمبرگ و پره های برگ باید هر دو هفته یکبار آزمایش شوند تا زمانی که انگور از بین برود. اسه گفت: "فقط افزودن کود هیچ دلیلی بر در دسترس بودن مواد مغذی برای رشد بهتر گیاه نیست." منابع زیادی برای انتخاب وجود دارد ، اما Essah و دیگر محققان برجسته معتقدند که سولفات پتاس (SOP) موثرترین ترکیب پتاسیم / گوگرد در دسترس تولید کنندگان است. Essah توصیه می کند SOP به عنوان منبع خوبی از کود K برای اکثر تولید کنندگان سیب زمینی، به خصوص به این دلیل است که استفاده از SOP در ماده خشک و محتوای نشاسته بالاتر از مقادیر معادل کلرید پتاسیم (KCI) است. همچنین، او می گوید SOP منجر به گرانش خاصی از غده بالا می شود و سیب زمینی با کیفیت بالا را تولید می کند که برای تولید سیب زمینی سرخ کرده و چیپس مناسب هستند. 

سرانجام ، او می گوید نقایص خارجی ، مانند ترک های رشد ، دستگیره ها و شکل های نادرست نیز در جایی که از SOP استفاده می شود کاهش می یابد. اگرچه تولیدکنندگان باید بدانند که SOP حاوی 7 درصد گوگرد است و حتماً اعتبار آن را در بودجه کود گوگرد قرار دهید. کاربردهای SOP به ویژه در خاک های دارای کمبود گوگرد و در شرایط شوری خاک و / یا جایی که از آب آبیاری شور استفاده می شود ، ترجیح داده می شوند. در حقیقت ، تا به امروز هیچ شرایطی وجود ندارد که SOP منبع ترجیحی K. نباشد. "Essah گفت: دانش تحقیقات فعلی در مورد SOP نشان می دهد که این منبع ترجیحی K در بیشتر شرایط خاک است." جف میلر ، رئیس و مدیرعامل Miller Research ، یک شرکت تحقیقاتی مستقل ، با SOP تحت قرارداد با Compass Minerals کار کرده است. بر اساس این قرارداد ، وی آزمایشاتی را انجام داد که SOP را با استفاده از MOR (MOP) با KCI تحت شرایطی مقایسه می کند که ترکیب خاک حدود 75 درصد ماسه باشد. از نظر عملکرد ، او می گوید که زیاد مشاهده نکرده استتفاوت عملکرد محصول. به گفته میلر، یکی از مزایای استفاده از SOP شاخص کاهش نمک (46.1) نسبت به MOP (116.3) است. او گفت: "خاک هایی با محتوای نمک بالا ممکن است از استفاده از SOP به جای MOP بهره مند شوند." "SOP معمولا بیش از MOP هزینه دارد، اما این افزایش هزینه ممکن است با ارزش استفاده از کود با شاخص نمک پایین تر جبران شود. یک ایده این است که از یک ترکیب 50/50 SOP / MOP استفاده کنید." هر دو SOP و MOP میلر گفت، به همین ترتیب کار کرده است. "MOP اغلب محصول انتخابی است زیرا هزینه آن کمتر است.