Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 В ХЛОПЧАТНИКЕ, КАРТОФЕЛЕ, ПШЕНИЦЕ И РИСЕ НА ОСНОВНЫХ ПОЧВАХ УЗБЕКСКОЙ ССР

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 В ХЛОПЧАТНИКЕ, КАРТОФЕЛЕ, ПШЕНИЦЕ И РИСЕ НА ОСНОВНЫХ ПОЧВАХ УЗБЕКСКОЙ ССР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ , СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

уї~ На правах рукописи

Мирзагнт Аббазович АВБАЗОВ

/

/ НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦЙЯ-90 В ХЛОПЧАТНИКЕ, КАРТОФЕЛЕ, ПШЕНИЦЕ И РИСЕ НА ОСНОВНЫХ ПОЧВАХ .,'■' V .УЗБЕКСКОЙ ССР

. (спец. № 06.01.04 — агрохимия)

V

\

Автореферат, диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1674

. Диссертационная работа выполнена при Среднеазиатском научно-исследовательском институте фитопатологии.

Научные руководители: доктор биологических наук ■ профессор Е, В, Юдинцева и . кандидат сельскохозяйственных наук И. Д. Дергунов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Н. А. Корнеев, доцент Э. А. Муравин.

Ведущее предприятие — Почвенный институт им. В;В. Докучаева ВАСХНИЛ.

', Автореферат разослан «.^Р.» . • X. -..'■.■' . '. 1974 ,г.

Защита диссертации состоится 1974 г.

в ./¿"час. на заседании Ученого совета факультета агрохимии и,почвоведения ТСХА. ;

С Диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ.ТСХА.' .

Просим Вас принять личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв по Данному автореферату по адресу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., дом № 47, корпус 8. Ученый совет ТСХА. , ' . ' '

ВВЕДЕНИЕ

: Проблема исследования поведения радиоактивных продуктов деления в системе почва — растение и в других звеньях биологического цикла круговорота вешеств в природе возникла в связи с загрязнением земной поверхности радиоактивными выпадениями в результате испытаний ядерного оружия, а также широкого использования атомной энергии в мирных целях.

Из всех радиоактивных продуктов деления урана-235 и плутония-239 наибольшую опасность для живых организмов представляет строицнй-90 вследствие жесткости излучения, химической активности, способности задерживаться в;живом организме и длительного периода полураспада

Установлено, что основная масса выпадающего на земную поверхность стронция-90 представлена в виде воднораствори-мых соединений. Поэтому он сразу же вовлекается в физико-химические процессы, которые происходят в верхних слоях почвы, а следовательно, и в биологический круговорот веществ.

Основной путь, по которому радиостронцнй доходит до человека, может быть: почва — растение^—человек,или почва— растение — животное — человек. Поэтому вопрос о поведении этого нуклнда в системе лочва — растение, о его'распределении в растительном организме, а также поиски путей и средств, уменьшающих накопление стронция-90 в урожае растений, имеет практическое значение для ограничения размеров поступления н'накопления его в оргатиме животных и человека.

: Результаты исследований советских и зарубежных авторов (В. М. Клечковский и др., 1956, 1958, 1959, 19С6; И. В. Гуля-кнн и Е. В. Юдннцева, 1956, 1959, 1960, 1962, 1966, 1969, 1973; Р. М. Алексахпн,-1963; Е. В. Юдинцева и И. В. Гулякин, 1968; М^Ша а1., 1956, 1968; Р. Рассел, 1971) показали, что выпадающий вместе с другими продуктами деления на земную поверхность стронцнй-90 сорбируется почвами. Размеры поступления радиостронция в растения через корневую систему

[московской Ц'Д. яСегыоо. •

¡Ладдеияа т. !!.ЛД. Тн:.:::гтс«.1 Р

й значительной степени определяются свойствами почв, такими, как содержание в них обменого и воднорастворимого кальцин, гумуса, реакции среды (рН) и механического состава.

По этим вопросам к настоящему времени довольно полно изучены почвы центральной нечерноземной и черноземной зон. Практически отсутствуют экспериментальные данные по изучению накопления радиоактивных продуктов деления а урожае растении из почв Средней Азии.

В данной работе излагаются результаты исследовании по следующим вопросам:

1. Закономерность накопления стронция-90 в урожае хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса из различных почв Узбекистана.

2. Роль минеральных удобрений и навоза, а также сортовых особенностей растении в накоплении стршшия-90 в урожае сельскохозяйственных культур.

■ 3, Поступление стронцня-90 в хлопчатник в зависимости от концентрации изотопа и продолжительности его взаимодействия с почвой,

■ -4. Возможности прогнозирования загрязнения урожая хлопчатника, пшеницы и риса по содержанию изотопа в молодых растениях.

МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

.Для решения поставленных задач проводили вегетационные и лабораторные исследования. Опыты по изучению поступления стронцня-90 в растения проводили в вегетационных сосудах, вмещающих 10 кг почвы. Для набивки сосудов брали пахотный горизонт исследуемых почв (табл. I). Стронций-90 вносили в дозе 0,1 мкюрн на 10 кг почвы, при набивке вегетационных сосудов, тщательно перемешивая со гсей почвой. Минеральные удобрения вносили из расчета N — 5, Р2О5 — 4 и КаО — 2 г на сосуд. Повторность опытов — четырехкратная.

Растения, выращенные в вегетационных сосудах, отбирались для радиометрического анализа б одну ю ранних фаз развития и в фазе созревания, высушивались^ сжигались и в навеске золы определялось содержание в них радиостронция на торцовом счетчнко Т-25-БФЛ но отношению к эталонным образцам с известной абсолютной активностью, не превышающей 5%-ную стандартную ошибку.

Химические анализы почв проводили по принятым методикам для карбонатных почв.

Содержание кальция в растениях определяли после сухого

озоленип растительного материала на спектрофотометре. *>

Опыты но изучению сорбцнонных свойств почв по отношению к микроколичестнам стронцнн-90 проводили в статических условиях при соотношении Т;Ж=1:Ю. Время взаимодействия радиоактивного н десорбнрующего раствора с сорбентами составляло сутки.

Математическая обработка проводилась с целью установления зависимости между накоплением стронцня-90 растениями н содержанием обменного кальция, между содержанием нуклида в молодых и созревших растениях, а также между десорбцией радиостронции из почв н накоплением его растениями.

Накопление стронция-90 в урожае хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса

Исследования были проведены на 17 различных, почвах, относящихся к трем почвеино-климатнчеекпм" зонам Узбекистана: пустынная зона (№Кг 1—7, таблица 1); сероземный пояс (ЙвКг 8—14) и пояс средневысотных гор (№№ 15—17).

Результаты радиометрического анализа показывают, что накопление радностронция в растениях зависит от физико-химических свойств почв, обусл о вливающих прочность закрепления нуклида в почве. Радностронций в наименьших количествах поступает в растения из почв, богатых обменным и вод нерастворимым кальцием, гумусом л-тяжелых по механическому составу. По этому признаку их можно условно разделить на три группы {таблицы 2 и 3).

I. Почвы, из которых радностронций поступает в растения в наибольших количествах. К этой группе можно отнести пустынную песчаную почву, серо-бурую орошаемую почву и засоленный светлый серозем (ЛгКг 1, 4, И). Математическая обработка данных показывает существенность разницы'в накоп-■ лении стронция-90 в растениях хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса из пустынной песчаной почвы при сравнении с его поступлением нз всех остальных почв. Из пустынной песчаной почвы накапливается в растениях примерно У 5—-б раз больше радностронция, чем из бурой горно-леспой почвы (№ 17), в 3—1 раза больше, чем из горно-коричневой почвы Бостан-лыкского района (К° 15),и в значительно больших-количествах по сравнению с остальными почвами.

Также существенна разница по сравнению!со многими используемыми в опытах почвами, в поступлении стронция:90 в урожай хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса из серо-бурой орошаемой почвы и засоленного светлого серозема . (КвКй 4, 11). На этих почвах растения накапливают значительно больше стронцня-90, чем на остальных почвах.

Агрохимическая характеристика почв и вытеснение сорбированного почвами Sr-90 в раствор 0,05 н СаС12

Кальшш. Механи-

мгэкв на ческий Р - с* —

100 г почвы состав и. о = „-) Ь-

1С О 9

почв Почвы §5 к О еЗ 3 Н S. о. S5 ■о 3 о В и з ж 2 в щ ~ р. ° - g 11Ш rj " — тг е. 5.Й L.E- te ^ » £ -е-Ё г 6 я л н V о £ К ЕЯ о а ¿o и £ S а Е-о

, Пустынна?! песчаная . . , 1,4 1,5 18,6 0,31 17 3 88,3

2 Такырная орошаемая , , , 3,0 6,9 17,6 0,44 40 18 75,4

3 Такырнчд ьелнннаи , , . 1,7 9,8 32,1 0.69 70 34 66,1

4 Серо-бура* орошаемая . , 2,2 4,4 28,4 0,55 32 14 89,7

5 Серо-бура« целинная , , , 1,7 8,4 34,0 0,46 20 5 72,2

6 Луговая....... 1,8 4,4 19,3 0,95 45 10 69,9

7 Лугово-спзоная . . , . . 2,4 7,9 27.5 0,92 70 14 80.2

8 Светлый серозем Кашка-

дарышской обл. . . , , 1,7 13,3 42,9 1,00 56 21 74,4

9 Светлый серозем целинный 1,5 4,4 31,6 0,50 30 5 83,6

10 Светлый серозем Сырдарь-

и некой оСя....... 1,9 5,9 28,7 1,11 58 13 85,7

11 Светлый серозем засолен-

ный . . ...... 6.9 4.9 65,3 0,50 63 17 88,9

12 Типичный серозем Самар-

кандской сОл...... 4.0 4.4 44,8 1,00 42 13 84,2

13 Типичный серозем Ташкент-

ской о б л....... 1.4 8.9 43,6 1,11 40 17 81,9

14 Темный серлзем . . . . . 1,0 6,4 27,2 1,68 47 6 77,6

15 Гор но-коричнев а я Бостан-

лыкского р-на..... 1,3 13,3 14.2 3,21 40 9 64,4

16 Горно-корячневая пос. Во- 0,9

гуслан ........ 6,4 38,8 0,76 38 10 81,5

17 Бурая гор но-лесная . . . 3,9 17,2 11,8 16,00 44 5 59,6

Указанные почвы {1, 4, Л) отличаются низким содержанием гумуса (см. таблицу 1). Кроме того пустынная песчаная и серо-бурая орошаемая почвы (№ 1 и 4) характеризуются низким содержанием обменного, а также суммы обменного и воднopaстворимого кальция и легким механическим составом. В отличие от этих почв (1, 4), засоленный светлый серозем (Ш 11) относится к тяжелым суглинкам, содержит значительное количество воднорастворимого и обменного кальция, Большое содержание стронцня-90 в растениях, выращенных на этой почве, можно объяснить ее засоленностью,

2. Группа почв, из которых радностроинми поступает в хлопчатник, картофечь, пшеницу и рис в наименьших коли-

Накопление стронция-90 в урожае хлопчатника и картофеля на различных лочвах Узбекистана

Хлопчатник Картофель

вегетативна« масса волокно семена ботва клубни

почв

нкюрн/г нкюрн/г н кюри/г млн. с, е. нкюрн/г млн. с. е. нкюрн/г млн, с. е.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 287,7± 17,4 173,6±13,3 П2,3± 8,8 211,6±13,1 164,1 ±13,2 147,9 ±10,4 155,0 ±13,5 143,3± 9,7 165,0± 8,5 166,8±10,1 199,2± 12,8 162,5± 7,6 159,7±14,4 128,5± 7,7 85,8± 7,3 157,2±11,7 50,6± 4,0 9.4 ±0,8 4,9±0,6 3,8±0,3 5,8±0,2 4.2 ±0,5 4,4±0,3 4.0 ±0,2 3.1 ±0,3 4.5 ±0,3 5,0±0,7 5,8 ±0,4 4,1 ±0,3 4.3 ±0,6 3,6±0,1 2.3 ±0,4 4.4 ±0,6 1,6±0,2 12,0±1,0 7,8±0,5 6,3±0,6 8,7 ±0,3 6,4 ±0,4 7,1 ±0,6 7.1 ±0,3 6,5±0,2 7,5±0,5 9.2 ±1,0 9.3 ±0,4 6,6±0,5 6.4 ±0,7 5,1 ±0,5- 3.5 ±0,5 6,2±0,4 2,5±0,3 3,2 2,2 1.9 2,8 2,2 2,8 2.5 2,1 2.6 2.4 2,9 - 2.5 2,5 2.1 1,5 1,8 1,0 341,4±28,3 258,0± 26,6 103.7 ±2,9 330,7±30,5 259.8 ±31,0 177,6 ±23,0 160,4 ± 7,8 103,2± 3,5 189,5± 16,3 170,3± 9,6 242,9±21,1 ' 178,9±П,4 154,9±21,3 157,2±11,5 107,8±12,8 . 223,0±25,4 56,3± 8,7 10,3 6,9 4.2 13,7 105 6.3 5.8 3.3 6,2 6.9 7.8 5,5 4.9 . 4.7 3,5 6.4 1.8 18,4 ±2,7 15,3± 1,6 4,8±0,5 16,0±1,0 10,7 ±0,9 7,8 ±0,8 6,8±0,6 4,6 ±0,3 11,2±1,0 8,2 ±1,2 10,0 ±0,8 9,8±0,9 6,3±0,8 6,5±0,8 2,5 ±0,1 5,7±0,5 1,3±0,04 2,8 ' 2,4 0,7 2,0 1,9 1,5 1,1 0,7 1,9 1,1 1,3 1,3 0,9 1,0 0,4 ■ 1,1 0,2

Таблица З

Накопление строицля-90 в урожае лшеннцы и риса на различных почвах Узбекистана

Пшеница Рис

ЛУЙ почв солома зерно солома зерно

п кюри/г млн. с. е. нкюрн/г млн. с. е. - нкюрн/г млн. с. е. нкюрн/г млн. с. е.

1 81,5± 10,6 22,0 7,6±0,С 12,9 С6,9±2,3 19.7 1,69 ±0,18 2,8

2 45,-І ± 2,8 10,8 5,0 ±0,3 8,8 23,7±0,7 7.0 0,39±0,07 1,3

3 20,0 ± 2,7 5.7 3,4 ±0,2 6.2 Ю,7±1,5 4,3 0,77±0,09 1,1

4 55,4 ± 5,8 10,9 5,9+0,5 9,1 26,9±2,5 6,1 1,С6±0,07 1,8

5 28,4 ± 1,9 6,3 4,2±0,3 6,9 22,6±2,2 8,2 0,96 ±0,08 2,5

6 ЗЭ,0± 4,2 9,8 4,3 ±0,5 6,9 15,4311,2 5,0 0,92 ±0,14 1,8

7 2(,5±. 1,0 5,1 4.1 ±0,4 6,4 Н,0±0,5 3,9 0,76 ±0,03 1,0

• 8 23,6± 1,7 5,8 4,2±0,2 6,5 10,4 ±0,9 3,9 0,5!±0Д)Э 0,8

9 39,5 ± 2.4 8,6 5,8±0,3 9,7 22,3±2,6 7,0 0,92 ±0,09 1,6

10 38,0± 2,3 7,8 4,6 ±0,3 7,2' 14,33:2,1 4.8 0,62 ±0,01 1,2

II 56,0 ± 4,2 11,9 6,6±0,5 9,7 75.1 ±8,2 13,7 1,17±0,07 2.3

12 39,4 ± 4,8 9,0 5,4±0,8 8,6 17,9±1,6 6,2 0,70±0,06 1.4

13 36,7± 2,8 8.2 4,8±0,5 7,5 13,1 ±0,4 4,7 0,49 ±0.03 1,1

' 1-і ЗС.5+ 3,3 7,2 4,3 ±0,4 6,4 , 12.9±0,7 4,0 0,42±0,06 0,9

15 26,1 ± 2,8 5,0 3,5±0,4 5,2 8,6 ±0,6 3,0 0,45 ±0,04 0,8

- 16 41,5± 1.1 8,3 5,2±0,5 8.0 14,4 ±0,8 3,8 0,68 ±0,07 1,0

. 17 18,0± 2.2 3,1 2,0±0.2 3,0 6,5 ±0,7 1,7 0,28±0,01 0,6

чествах. К этой группе можно отнести бурую горно-лесную лочву, горно-коричневую почву Бостанлынекого района, такырную целинную почву и светлы» серозем Кашкадарьин-ской области (№№ 17, 15, 3 и 8). Математический анализ данных таблиц 2 н 3 показывает достоверность ра шицы в накоплении радностронция растениями из них по сравнению со всеми остальными почвами.

В пределах группы этих почв стронций-90 в наименьших количествах накапливается растениями из бурой горно-лесной

ПОЧВЫ. • '

Бурая горно-лесная почва (К® 17), в отличие от всех почв, содержит много гумуса (16%), воднора створим ого и обменного кальция. Горно-коричневая почва Бостанликского района (Л*2 15) содержит также значительно больше по сравнению с другими почвами гумуса, воднорастворимого и обменного кальция. Такырная целинная почва (№ 3) содержит мало органического вещества. Однако она отличается тяжелым механическим составом и значительным содержанием обменного кальция, а светлый серозем Кашкадарьннской' области по содержанию обменного и воднорастворимого кальция уступает только бурой горно-лесной почве' (№'17).'

3. Группа почв, которые по размерам накопления из них растениями стронция-90 занимают промежуточное положение, Эта группа включает все остальные, не вошедшие в первую п вторую группу почвы.

Статистическая обработка данных таблиц 2 и 3 показала, что разница в содержании стронция-90 в урожае хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса,-выращенных на указанных почвах, является недостоверной. Однако в пределах группы этих почв растения в относительно меньших количествах накапливают стронция-90 из лугово-сазовой почвы и темного серозема 7 и 14).

Зависимость накопления стронция-90 в растениях от агрохимических показателей почв проявляется на всех использованных в опытах сельскохозяйственных культурах как прн расчете содержания в них нуклида в абсолютных величинах активности, так н в стронциевых единицах.

На второй год опыта содержание стронция-90 в урожае хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса значительно снижается. Это можно объяснить закреплением радионуклида с течением временн в почвенном поглощающем комплексе, а также выносом части нуклида растениями в первый год опыта. Обнаруживается прямая коррелятивная зависимость между вытеснением сорбированного почвами стронция-90 в 0,05 н хлористого кальция и поступлением нуклида в растения. Радиостронций полнее вытесняется десорбентом из почв, на которых растения накапливают наибольшее количество

стронция-90 (группа 1) и, наоборот, из почв, отнесенных к группе 2, нуклид вытесняется в раствор хлористого кальция в значительно меньших количествах.

Поступивший в растение стронцин-90 в основном аккумулируется в вегетативных органах и сравнительно незначительная его доля накапливается в хозяйственно-ценной части урожая.

Таблица 4

Коэффициенты перехода стронция-90 в урожай в зависимости от его накопления в молодых растениях

почв Почвы Хлопчатник Зерно пшеницы Зерно риса

волокно семена

1 Пустынная пес пиля..... 0,017 0,022 0,059 0,016

2 Такырная орошаеяан . , . . . 0,018 0,029 0,092 0,030

3 Такырная целиннтд...... 0,022 0,037 0,094 0,050

4 Серо-бурая орошаемая .... 0,020. 0,030 0,034 0,034

5 Серо-бурая целшшан..... 0,016 ;. 0,024.,, 0,120 0,032.,

6 Луговая . ......... 0,016 0,026 0,073 0,040

7 Лугопо-саэовая....... 0,021 0,038 0,120 0,043

8 Светлый серозем Кашкадарьин-

ский обл.......... 0,019 0,040 0,120 0,036

9 Светлый серозеч полипный , . . 0,017 0,027 0,110 0,032

10 Светлый серозем Сырдарышской 0,069

обл........... . 0,026 0,018 0,034

11 Светлый серо чем засолешгый . . 0,019 0,031 0,072 0,013

12 Типичный серозем Самаркандской

обл.....„...... 0,020 0,033 0,110 0,031

13 Типичный серо?ел Ташкентской

0,018 0,026 0,100 0,030

14 Темный серозоч 0,021 0,030 0,088 0,022

15 Горно-коричкевл!! П ост аилы кс ко го 0,110

р-на........... 0,026 0,039 0,037

16 Гор но-ко р л числа л нос, Богуслан . 0,020 0,028 0,098 0,036

17 Бурая горно-лссиз*! 0,029 0,015 0,091 0,031

Х-0,02С

БГ- О.оо1

X=0,0331 Х-= 0,096 57=0,0021$; =0,004

X« 0,032

ЭТ=0,002

Сравнение данных содержания стронцня-90 и единице веса сухого вещества урожая изучаемых сельскохозяйственных культур показывает, что в зерне риса накапливается на порядок меньше стронция-90, чем в клубнях картофеля, в 7— 8 раз меньше, чем в семенах хлопчатника, и примерно в 5 раз меньше, чем в зерне пшеницы.

Сопоставление данных содержания стронция-90 в урожае растений с накоплением нуклида в единице веса растений в их 8

ранние фазы развития показало, что наибольшее количество радиостроиция поступает в растения хлопчатника, пшенниы н риса из тех же почв, на которых растения накапливали его в больших количествах и в ранние фазы развития, то есть обнаруживается прямая коррелятивная зависимость между содержанием нуклида в единице веса молодых растений и накоплением его в урожае.

Коэффициент корреляции между этими параметрами (содержание стронция-90 в молодых растениях. — содержание нуклида в урожае) составляет: для волокна н семян хлопчатника 0,819, 0,973; для зерна пшеницы и риса 0.S92 и 0,856.

Опираясь на данные корреляционного анализа, был рассчитан коэффициент отношения накопления радиостроиция в урожае растений к содержанию нуклида в надземной массе молодых растении (таблица 4).

Средняя величина этого коэффициента для полокна и семян хлопчатника составила 0,020 и 0,033, для зерна пшеницы— 0,096, а для зерна pirca — 0,032. Следовательно, но содержанию стронцин-90 в надземной массе злаковых культур в фазе кущения и в фазе бутоиизацни хлопчатника можно с известным приближением определить размеры накопления нуклида в урожае.

Влияние минеральных и органических удобрении на накопление стронцня-90 в урожае хлопчатника

Опыты проводились в вегетационных сосудах в течение трех лет на пяти типах почв, значительно различающихся по физико-химическим свойствам. Варианты опыта: 1) контроль (без удобрений), 2) внесение NPK из расчета: \7 — 5; Р2О5 — 4 и КзО — 2 г/сосуд, 3) NPK+навоз (500 г перегноя на сосуд).

Типичный н' светлый сероземы наиболее бедны гумусом и поглощенными основаниями. Однако светлый серозем отличается от типичного несколько большим содержанием кальция, калия, нитратного азота, валового и подвижного фосфора. Наиболее богата органическим веществом, катионами кальция, калия, натрия н элементами питания лугово-болотная почва. Лугово-аллювнальная и лугово-сазовая почвы но агрохимическим показателям различаются в незначительных пределах и занимают промежуточное положение между сероземами и лугово-болотной почвой.

Естественно, внесение минеральных удобрений и совместное внесение минеральных и органических удобрений способствовали существенному увеличению урожая растений на всех почвах на протяжении всех трех лет опыта.

В накоплении стронцня-90 в урожае хлопчатника на различных почвах проявилась отмеченная ранее закономерность

¡>

Таблица 5

о - Влияние удобрении на урожай и накопление стронция-90

в хлопчатнике на различных почвах Узбекистана

Урожай хлочкз-гириа, г/сосуд Йг-90 нкюрн/г сухого вещества Бг-ЭО иа 1 г Са (с. е.) о семснах

Почв и Схема оішта волокно" . семена

1-Й год 2-Й год 1-й год . 2-й год 1-й год 2-й год {третий 1 ' год)

ТИПИЧНЫЙ серозем О ИРК ЫРК+навоз 15,0 52,7 < - 53,4" "" - 4,6 40,6" ■ '■ ' 55,8 8,1 ±0,7 , 4,2 ±0,4 ...'. 3,6±0,3 . , 5,3±0,6 • 3.0±0,3 . 2,5 ±0,3 12_3±1.3 ' " 6,7 ±0,7 5,9 ±0,6 9,3 ±0,6 ; 5,6 ±0,3 4,7 ±0,3 ■ 5.9 2,1 ' ■■ 1,7 : 1

Светлый серозем О НРК :МРК+навоз . 32,0 35,3 46,4' - 15,1 .. 33,8 -43,4 5,7 ±0,5 3,9±0,4 3,7 ±0,3 3,3 ±0,5 .. 2,8±0,1 ' 2,4 ±0,3 ' 9,6±1,1 ■ 7,1 ±0,6 6,7 ±0,6 . 7,8 ±0,5 5,7 ±0,7 4,8±0,7 ; 3,7 ' '1,8 ■ 1,6

Лугово-аллювиальная О • ЫРК ЫРК+навоз , " 45,2 * 49,3 ' 59,2 : 17,6 35,3: 46,4 : 4,2±0,4 3,0±0,3. 2,5 ±0,2 4.4 ±0,6 2,3 ±.0,2 2,5±0,3 • 6,2+0,7, 4,8±0,5 4,5±0,4 5,1 ±0,3 4,5 ±0,1 3.0 1 1,7 1,6

Лугово-сазовая О «РК МРК+иавоэ . 45,1 . 53.8 49.9 12,9 ' 10,3 58,3 4,2+0,4 3,6±0.3 3,4 ±0,4 3,9 ±0,4 2,6 ±0,1 1,8±0,1 ' 7,4 ±0,8 5,1 ±0,6 4,9 ±0,4 7,1 ±0,6 3,5 ±0,3 2,9 ±0,2 2,5 ' 1,4 1,4

Лугово-болотная О Ш>К ОТК+пэвоз 54,4 57,8 •62,7 , 21,6 62,0 ■ 49,3 Ґ,9±0,2 1,5*0,1 1.1 ±0,1 ).3±0,1 1.1±0,1 0,8 ±0,1 2,2 ±0*2 1.8±0,2 . 1,6 ±0,2 1,6±0,1 1,4 ±0,2 1,1 ±0,1 - 1,0 , 0,8 - 0,0

накоплення радиостронцня в растениях в зависимости от физико-химических свойств почв. Наибольшее количество радиостронция в урожае контрольных вариантов опыта было на сероземах, наименьшее — на лугово-болотной почве. Лугово-ал-лювнальная и лугово-сазовая почвы занимают промежуточное положение.

Внесение минеральных удобрений, и особенно совместное внесение минеральных удобрений и навоза, способствовали значительному снижению поступления нуклида и растения как при выражении содержания в них стронцня-90 в абсолютных величинах активности, так и в стронциевых единицах. Следует, однако, отметить, что влияние удобрений на размеры поступления стронция-90 в растения было более действенным на типичном и светлом сероземах и менее эффективным на лугово-болотной почве.

Накопление стронция-90 в различных сортах хлопчатника и картофеля

В опытах были использованы раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые сорта средневолокнистого (О. Ыггиинп Ь.), тонковолокнистого (Я. ЬагЬа(1еп$е Ь.) видов хлопчатника и районированные в Узбекистане сорта кратофелп. Опыт проводился в течение двух лет на типичном сероземе. Доза стронция-90 —0,1 чкюри на 10 кг почвы.

Статистическая обработка данных таблицы 7 показала, что в пределах групп сортов с одинаковым периодом вегетации нет существенной разницы в содержании стронция-90 в единице веса сухой массы растений. Обнаруживается достоверная разница в содержании нуклида в волокне и семенах сортов хлопчатника, различающихся между собой по периоду вегетации. Существенность разницы в содержании стронцнн-90 в единице веса растений, относящихся к раннеспелым и среднеспелым сортам, оказывается достоверной при уровне вероятности 0,95, а между раннеспелыми п позднеспелыми— на уровне вероятности 0,99. В волокне и семенах позднеспелых сортов хлопчатника содержится в 1,5—1,9 раза меньше стронцня-90, чем в раннеспелых сортах (см. таблицы б и 7). По-внднмому, это объясняется как биологическими особенностями сортов, так и накоплением позднеспелыми сортами большей вегетативной массы и урожаи, то есть усиление темпов роста растений приводит «к разбавлению» поглощаемых растением нуклидов продуктами фотосинтеза.

На второй год опыта урожаи всех сортов существенно снизились, но сохранились те же закономерности » накоплении стронцня-90 в растениях, то есть позднеспелые сорта содер-

и

Содержание стронция-90 в урожае различных сорго и хлопчатника

Первый год Второй год

Вид волокно семена подокно семенз

0 р Т нкюрн/г нкюрн/г млн, с. е. н кюри/г н кюри/г млн. с, е

■в а Скороспелые С-3506 С-1973 6,3±0,6 5,9±0,6 8.1 ±0,7 . 7,8±0,9 4,1 3,4 3,1 ±0,3 3,9±0,5 4,7±0,1 5,3 ±0,2 2,5 2.0 .

* н . 4> О Е = эз О. о и1 5 Среднеспелые С-4727 * С-4 829 159-Ф 5,0±0,4 5,1 ±0,4 5,1 ±0,3 7,0±0,5 6,3 ±0,2 6,2 ±0,6 3,3 3.3 2,7 2,4 ±0,2 2,0 ±0,2 2,2 ±0,2 4.1 ±0,4 4,9 ±0,4 ' 4.2 ±0,2 , 22 2,5 ■ 2,2

со • ч Позднеспелые 152-Ф .Мутант-1 4811 4,9±0,4 4,6 ±0,5 4,0 ±0,4 ; 5,4 ±0,2 : 6,0±0,5 5,7 ±0,6 2,8 3,2 2,6 2,0±0,2 ,1,9±0,1 1,7 ±0,2 3,5±0,1 : 4,2±0,4 3,4 ±0,5 1.8 2,3 ■ . 1,9.

Скороспелые С-6030 С-6029 7.3 ±0,5 7.4 ±0,3 9,1 ±0,7 8,5±0,2 4,6 3,9 . 4,2±0,5 4,3±0,2 6,1 ±0,3 6,0 ±0,6 3.4 3.5

¿1 ■ о л Срсднсспслые С-6034 С-6028 7,1 ±0,6 7,5 ±1,0 - 8,8 ±0,8 8,9 ±0,7 4,6 4,1 4,3 ±0,3 3,7 ±0,3 6,4±0,9 6,2 ±0,4: 4,0 3,7

М Ч О о Позднеспелые 5595-В С-6002 9078-И 5.0 ±0,6 4,2±0,2 4.1 ±0,3 6,8 ±0,1 6,1 ±0,3 6,0±0,5 3,2 2,7 2,5 3,1 ±0,4 3,6±0,1 2,4 ±0,5 5,2±0,3 4.0 ±0,3 3.1 ±0,3 3,3 2,5 1,8

Содержанке стронция-90 в урожае разных сортов картофеля

Первый год ВторпЛ год

ботв а к л у б я л ботва к л у б 11 и

Сорт [¡кюри/г сухого веса млн. с, е. н кюри/г сухого веса млн. с. е. нкюри/г сухого веса млн. с, е. нкюри/г сухого веса млн, с. с.

Раннеспелые

Нрнекульскнй ранний . . . Скороспелна-1 ..... 382,2±35,3 325,2 ± 8,8 11,6 10,5 11,1±1,5 10,6 ±1,0 2,5 2,7 208,2±12,0 198,3 ± 7,8 7,2 6,5 6,5±0,8 6,1+0,4 1,5 1,3

Сред неспелые

Седов........ . Лорх......... Элрои . . ...... 305,0 ± 1.9 264,5 ±32,6 257,9±18,8 10,2 8,4 8,9 10,3±1,0 7,5±0,5 8,6±1,1 2.6 2,0 2,2 165,1 ± 8,3 148,7±13,0 150,1 ±16,8 5,1 5,3 5,9 5,2 ±0,2 4,8 ±0,4 4,7 ±0,4 1,2 1,1 0,8

Ползшее пел ые

0/4......... Вольтмаи....... Абндов 231,8± 14,7 202,3 ± 7,3 167,4±11,0 7,8 6,6 6,2 7,6 ±0,3 7.0 ±0,5 7.1 ±0,3 1,9 1,8 1,8 129,8^ 8,2 125,1± 5,0 П2,8± 0,2 4,4 4,1 3,8 3.4 ±0,2 3,-1 ±0,2 2.5 ±0,2 0,7 0,7 0,5

жали в единице веса растительной массы меньше нуклида, чем раннеспелые сорта. . }■ ' ■' '. - ■ *

Между средиеволокнпстым и тонковолокнистым видами хлопчатника не наблюдаете« существенной разницы в содержании нуклида в растениях. У тонковолокнистого вида хлопчатника также достоверно подтверждается закономерное уменьшение содержания стронцня-90 в единице веса растительной массы от раннеспелых 'к позднеспелым сортам как при выражении в абсолютных единицах радиоактивности, так -н в расчете на кальций (в с. е.).-'

Такая же разница наблюдалась в накоплении стронция-90 V в урожае разных сортов картофеля. Содержание радиострон-цил в ботве картофеля сортов Приёкульскпй ранний н Скороспел ка-1 в два раза превысило накопление изотопа в ботве позднеспелых сортов —Лбидов и Вольтман. Разница между -этими сортами в содержании радиоизотопа в единице веса клубней составила 1,4—1,0 раза.

Выводы \

1. Среди изучаемых почв стронцнй-90,в наибольших количествах накапливается растениями хлопчатника, картофе-; ля, пшеницы и риса из пустынной песчаной, серо-бурой; оро: шаемой почв и засоленного светлого серозема. В наименьших количествах радиостронций концентрируется в растениях из ^ бурой горно-лесной почвы, горно-коричневой :почвы Бостан-лыкского района, такырной целинной почвы и светлого серозема Кашкадарьннской области. Эти почвы отличаются значительным содержанием'обмеиного кальция и тяжелым механическим составом. Остальные почвы занимают промежуточное положение. ,

2. В зависимости от их физико-химических свойств радио-, стронций из этих почв переходит'в растения в неодинаковых количествах. В пределах - этой группы почв стронция-90,

- в меньших количествах накапливается, растениями из лугово-сазовой почвы и темного серозема, , - - ^ ■

Роль физико-химических свойств ночв в накоплении радиостроиция в урожае проявляется примерно одинаково как при выражении накопления стронция-90 растениями в абсолютных величинах активности, так и по отношению к кальцию. ■

3. Сред всех изучаемых культур радностронций в наи-.; меньших количествах накапливается в рисе. В зерне риса накапливается на порядок меньше стронцня-90, чем в клубнях картофеля, в 7—8 раз меньше, чем в семенах хлопчатника и примерно в 5 раз меньше^ чем в зерне пшеницы,

4. Существует коррелятивная зависимость между накоплением радиостронция в'урожае растений и количеством нук-

лида, вытесняемым из почи в 0,05 н раствор хлористого кальцин.

С. Получены достоверные коэффициенты перехода от содержания стронцня-90 в надземной массе растений в ранние фазы их развития к накоплению нуклида в урожае, позволяющие прогнозировать размеры загрязнения урожая радиостронцием. Средние коэффициенты перехода на разных почвах Узбекистана для зерна пшеницы н риса составляют соответственно 0,096 и 0,032 от содержания стронцня-90 в растениях в фазе кущения, для семян хлопчатника — 0,033 от содержания нуклида в растениях в фазе бутонизации.

6. Накопление стронция-90 в урожае хлопчатника находится в прямой пропорциональной зависимости от концентрации нуклида в почвах. При длительном-взаимодействии нуклида с почвами происходит снижение накопления его в урожае хлопчатника.

7. Применение минеральных удобрений и совместное внесение в почвы минеральных удобрений и навоза снижает накопление стронцнн-УО на единицу веса урожаи и на 1 г кальция.

8. Наиболее сильный эффект действия удобрений на размеры абсолютного накопления стронция-90 и величины стронциевых единиц в урожае наблюдается на типичном н светлом сероземах,

9. В позднеспелых сортах хлопчатника и картофеля содержится радиостронцня на единицу веса растительной массы значительно меньше, чем в раннеспелых сорта:;.

По материалам диссертации опубликованы статьи:

1. Поведение стронцня-90 в основных почвах Узбекистана и поступление его в хлопчатник (в соавторстве с И. Д. Дер-гуновым и В. Д. Мороз). Сб.: Вопросы физиолопш и биохимии хлопчатника. Изд. «Фан» Ташкент, 1969.

2. Поступление стронцня-90 в хлопчатник в зависимости от содержания его в почве (в соавторстве с 1-1. Д. Дергуно-вым). Сб.: Вопросы медицинской химии, биохимии гормонов, действия физиологически активных веществ к радиации. Изд. «Фан», Ташкент, 1970.

Объем I п. л.

' Заказ 872.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44