Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

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

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

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

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

5/» & Ч *ъ> На правах рукописи Мирзагит Аббазович АББАЗОВ

••/ НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-ОО

В ХЛОПЧАТНИКЕ, КАРТОФЕЛЕ, ПШЕНИЦЕ И РИСЕ НА ОСНОВНЫХ ПОЧВАХ ' С УЗБЕКСКОЙ ССР

(спец. № 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук ,

МОСКВА -1974

. 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 ВАСХНИЛН Г у , ." • •.".'. • • , Автореферат разослан «.'У.» . <.*".-.....1974,г.

Защита диссертации состоится «.©2.» 1ЖЛа//у]р. 1974 г. в ,/&. час. на заседании Ученого совета факультета агрохимии и,почвоведения ТОХА./ ' . ;

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.

Ученый секретарь Совета

Ф. А. Девочкин

ВВЕДЕНИЕ

Проблема исследования поведения радиоактивных продуктов деления в системе почва — растение и в других звеньях биологического цикла круговорота веществ 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 стропций-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 радиостронций доходит до человека, может быть: почва — растение —человек.или почва-растение— животное — человек. Поэтому вопрос -о поведении этого нуклида в системе почва — растение, о его-распределе-нии в растительном организме, а также поиски путей и средств, уменьшающих накопление стронция-90 в урожае растений, имеет практическое значение для ограничения размеров поступления и'накопления его в организме животных и человека.

,' Результаты исследований советских и зарубежных авторов (В. М. Клечковский и др., 1956, 1958, 1959, 19в6; И. В. Гуля-кин и Е. В. Юдинцева, 1956, 1959, 1960, 1962, 1966, 1969, 1973; Р. М. Алексахин/ 1963; Е. В. Юдинцева и И. В. Гулякин, 1968; №8Ы'1а й. а1., 1956, 1968; Р. Рассел, 1971) показали, что выпадающий вместе с другими продуктами деления на земную поверхность стронций-90 сорбируется почвами. Размеры поступления радиостронция в растения через корневую систему • 4тИВДЬи_..»....,-1....л0>.0Л1*и1«.»£ | 1

! Московской Ц'Д- -1! ;'.»:.:я СМ МО.!. ' ! Дкздгкпа км. !{.дА. 'йикутел.* [

в значительной степени определяются свойствами почв, такими, как содержание в них обменого и воднорастворимого кальция, 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 в урожае растений из почв Средней Азии.

В данной работе излагаются результаты исследований 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 растений в накоплении стронпия-90 в урожае сельскохозяйственных культур.

•> 3. Поступление стронция-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 ИССЛЕДОВАНИЙ

.Для решения поставленных задач проводили вегетационные и лабораторные исследования. Опыты по изучению поступления стронция-90 в растения проводили в вегетационных сосудах, вмещающих 10 кг почвы. Для набивки сосудов брали пахотный горизонт исследуемых почв (табл. 1). Стронций-90 вносили в дозе 0,1 мкюри 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 в одну из ранних фаз развития н в фазе созревания, высушивалисьч сжигались и в навеске золы определялось содержание в них радиостронцня на торцовом счетчике Т-25-БФЛ по 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 .озоления растительного материала на спектрофотометре.

о

Опыты по изучению сорбционных свойств почв по отноше--Гшю к микроколичествам стронция-90 проводили в статических условиях при соотношении Т:Ж = 1 : 10. Время взаимодействия радиоактивного и десорбирующего раствора с сорбентами составляло сутки.

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

/ - Накопление стронция-90 в урожае хлопчатника, картофеля, пшеницы и р.иса

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

Результаты радиометрического анализа показывают, что "накопление радиостронция в растениях зависит от физико-химических свойств почв, обуславливающих прочность закрепления нуклида в почве. Радиостронций в наименьших количествах поступает в растения из почв, богатых обменным и воднорастворимым кальцием, гумусом и-тяжелых по механическому составу. По этому признаку их можно условно разделить на три группы (таблицы 2 и 3).

1. Почвы, из которых радиостронций поступает в растения в наибольших количествах. К этой группе можно отнести пустынную песчаную почву, серо-бурую орошаемую почву и засоленный светлый серозем (№№ 1, 4, 11). Математическая обработка данных показывает существенность разницы в накоплении стронция-90 в растениях хлопчатника, картофеля, пшеницы и риса из пустынной песчаной почвы при сравнении с его поступлением из всех. остальных почв. Из пустынной песчаной почвы накапливается в растениях примерно в'5—6 раз больше радиостронция, чем из бурой горно-лесной почвы (№ 17), ♦в 3—4 раза больше, чем из горно-коричневой почвы Бостан-лыкского района (№ 15) ,й 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 (№№ 4, 11). На этих почвах растения накапливают значительно больше стронция-90,.чем на остальных почвах.

Агрохимическая характеристика почв и вытеснение сорбированного почвами 8г-90 в раствор 0,05 н СаС12

Кальция, мгэкв на 100 г почвы

Механический состав

Почвы

Пустынная песчаная . . . Такырная орошаемая . . . Такырная ьелннная . . . Серо-бура-! орошаемая . . Серо-бурая целинная . . .

Луговая......

Лугово-сазовая .....

Светлый серозем Кашка-

дарЬинской обл.....

Светлый серозем целинный Светлый Сч'розем Сырдарь-

инской обл.......

Светлый серозем засоленный ........

Типичный серозем Самаркандской сбл......

Типичный серозем Ташкентской обл.......

Темный серозем.....

Горно-коричневая Бостан-лыкского р-на . . . . Горно-коричневая пос. Бо-

гуслан .......

Бурая горно-лесная . . .

О сз

« с

III

1.4 1,5

3,0 6,9

1,7 9,8

2,2 4,4

1,7 8,4

1,8 4,4

2,4 7,9

1,7 13,3

1,5 4,4

1,9 5,9

6,9 4,9

4,0 4,4

1,4 8,9

1,0 6,4

1,3 13,3

0,9 6,4

3,9 17,2

18,6 0,31 17

17,6 0,44 40

32,1 0,69 70

28,4 0,55 32

34,0 0,46 20

19,3 0,95 45

27,5 0,92 70

42,9 1,00 56

31,6 0,50 30

28,7 1,11 58

65,3 0,50 63

44,8 1,00 42

43,6 1,11 40

27,2 1,68

47

14,2 3,21

40

38,8 0,76

11,8 16,00 38

44

Указанные почвы (1,4, 11) 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 н воднорастворимого кальция и легким механическим составом. В отличие от этих почв (1, 4), засоленный светлый серозем (№ 11) относится к тяжелым суглинкам, содержит значительное количество воднорастворимого и обменного кальция. Большое содержание стронция-90 в растениях, выращенных на этой почве, можно объяснить ее засоленностью.

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

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

Хлопчатник Картофель

№№ вегетативная масса волокно семена . 5отва клубни

почв нкюри/г нкюри/г нкюри/г млн. с е . нкюри/г млн. с. е. нкюри/г млн. с. е.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 287,7±17,4 173,6+13,3 112,3± 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+11,4 154,9+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 10,2 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 3

Накопление стронция-90 в урожае пшеницы и риса на различных почвах Узбекистана

..Пшеница Рис

солома зерно солома зерно

Л»\> почв

нкюри/г млн. с. е. нкюри/г млн. с. е. . нкюри/г млн. с. е. нкюри/г млн. с. е.

1 81,5+10,6 22,0 7,6+0,6 12,9 С6,9±2,3 19,7 1,69+0,18 2,8

2 45,4+ 2,8 10,8 5,0 ±0,3 8,8 23,7±0,7 7,0 0,39+0,07 1,3

3 26,0± 2,7 5,7 3,4+0,2 6,2 10,7±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 39,0+ 4,2 9,8 4,3±0,5 6,9 15,4а: 12 5,0 0,92+0,14 1,8

7 24,5±.1,0 5,1 4,1 ±0,4 6,4 14,0+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 0,51±0,09 0,8

9 39,5 ± 2,4 8,6 5,8+0,3 г 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 14,3+2,1 4,8 0,62+0,04 1,2

11 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

'14 36,5± 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 3,4 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 почву, горно-коричневую почву Бостанлыкского района, такырную целинную почву и светлый серозем Кашкадарьин-ской области (№№ 17, 15, 3 и 8). Математический анализ данных таблиц 2-й 3 показывает достоверность разницы в накоплении радиостронция 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 (№ 17), в отличие от всех почв, содержит много гумуса (16%), воднорастворимого и обменного кальция. Горно-коричневая почва .Бостанлыкского района (№ 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 Кашкадарьинскон 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 и 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 при расчете содержания в них нуклида в абсолютных величинах активности, так и 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 времени в почвенном поглощающем комплексе, а также выносом части нуклида растениями в первый год опыта. Обнаруживается прямая коррелятивная зависимость между вытеснением сорбированного почвами стронцня-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 стронций-90 в основном аккуму: лируется 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 '"

Хлопчатник Зерно

Почвы пше- Зерно

почв „„„ риса

волокно ницы ^

Пустынная песчзнпл .... 0,017 0,022

Такырная орошаемая ..... 0,018 0,029

3 Такырная целнннчн...... 0,022 0,037

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

5 Серо-бурая целинная..... 0,016 0,024. 0,026

6 Луговая......... 0,016

7 Лугово-сазовая...... 0,021

8 Светлый серозем Кашкадарьин- 0,038

ский обл.......... 0,019 0,040

9 Светлый серозем целинный . . . 0,017 0,027

10 Светлый серозем Сырдарышской

обл........... 0,026 0,018

11 Светлый серозем засоленный . . 0,019 0,031

12 Типичный серозем Самаркандской

обл........... 0,020 0,033

13 Типичный серозем Ташкентской

обл........... 0,018 0,026

14 Темный серозем ....... 0,021 0,030

15 Горно-коричневая Бостанлыкского

р-на......... 0,026 0,039

16 Горно-коричнезач нос. Богуслан 0,020 0,028

17 Бурая горио-лссна:! ..... 0,029 0,015

0,059 0,092 0,094 0,084 0,120 0,073 0,120

0,120 0,110

0,089 0,072

0,016 0,030 0,050 0,034 0,032 , 0,040 0,043

0,036 0,032

0,034 0,013

0,110 0,031

0,100 0,088

0,110 0,098 0,091

0,030 0,022

0,037 0,036 0,031

Х-=0,020 Х = 0,033 Х-= 0,096 Х« 0,032 8 х= 0,001|81 = 0,002 81 =0,004 87 =0,002

Сравнение данных содержания стронция-90 в 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

ранние фазы развития показало, что наибольшее количество радиостронция поступает в растения хлопчатника, пшеницы и 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 0,8<г2 и 0,856.

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

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

Влияние минеральных и органических удобрений на накопление стронция-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 КРК из расчета: N — 5; Р2О5 — 4 и КгО — 2 г/сосуд, 3) NPK+навоз (500 г перегноя на сосуд).

Типичный и* 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 и элементами питания лугово-болот-ная почва. Лугово-аллювиальная н лугово-сазовая почвы по 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 стронция-90 в урожае хлопчатника на различных почвах проявилась отмеченная ранее закономерность

.'-,••. Т а б л и ц а 5

о '-.' Влияние удобрений на урожай и накопление стронция-90

в хлопчатнике на различных почвах Узбекистана

Урожай хлочка-гирца, г/сосуд 8г-90 нкюри/г сухого вещества 8г-90 на 1 г Са (с. е.) в семенах

Почвы Схема опыта волокно' . семена

1-й год 2-й год 1-й год 2-й год 1-й год 2-й год (третий ' год)

Типичный "': серозем О отк „ №К+- навоз • :- . <15,6 52,7 -л-59,4-;-:" • 4,6 40,6 ' • —$8 ;Г 8,1+0.7 ,1,2+0,4 3,6±0,3:1 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+0,0 <, ; 5,б+о,з 4,7+0,3' 1 ..'-.- 5,9 •< •'•.-"2,1 '

Светлый серозем о '".'У : ОТК 'ОТК+-навоз з2,о; 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

Луговое ' аллювиальная О №К ОТК+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+Д2 2,5+0,3 • 6,2+0,7. 4,8+0,5 4,5+0,4 •8,6+0,6, 5,1 +0,3 4,5+0,4 . 3,0 " 1,7 1,6

Лугово-сазовая о №К ОТК+навоз . ' 45,1 53.8 49.9 12,9 ' 40,3 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 №К ОТК+навоз 54,4 57,8 -62,7 , 21,6 62,6 49,3 л + 0,2 1,5*0,1 1,1+0,1 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 • 0,6

накопления радиостронция 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-лювиальная и лугово-сазовая почвы занимают промежуточное положение.

Внесение минеральных удобрений, и особенно совместное внесение минеральных удобрений и навоза, способствовали значительному снижению поступления нуклида в растения как при выражении содержания в них стронция-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 луго-во-болотной почве.

Накопление стронцня-90 в различных сортах хлопчатника и картофеля

В опытах были использованы раннеспелые, среднеспелые и позднеспелые сорта средневолокнистого hirzutum L.), тонковолокнистого barbadense К) видов хлопчатника

и районированные в Узбекистане сорта кратофеля. Опыт проводился в течение двух лет на типичном сероземе. Доза стронция-90 — 0,1 мкюри 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 стронция-90 в единице веса растений, относящихся к раннеспелым и среднеспелым сортам, оказывается достоверной при уровне вероятности 0,95, а между раннеспелыми и позднеспелыми— на уровне вероятности 0,99. В волокне и семенах позднеспелых сортов хлопчатника содержится в 1,5—1,9 раза меньше стронция-90, чем в раннеспелых сортах (см. таблицы 6 и 7). По-видимому, это объясняется как биологическими особенностями сортов, так и накоплением позднеспелыми сортами большей вегетативной массы и урожая, 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 и накоплении стронция-90 в растениях, то есть позднеспелые сорта содер-

• Содержание стронция-90 в урожае различных сортов хлопчатника

Первый год Второй год

Вид Сорт волокно семена волокно семена

. - нкюри/г нкюри/г млн. с. е. нкюри/г нкюри/г млн. с. е

•я •я 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 2,9 ..

Средне- )ЛОКНИСТ Среднеспелые С-4727 * С-4829 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 2,2 2,5 2,2

т 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

онко- ЖНИСТ1 Среднеспелые 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

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

Содержание стронция-90 в урожае разных сортов картофеля

Первый год Второй год

ботва к л у б н и ботва клубни

Сорт нкюри/г сухого веса млн. с. е. нкюри/г сухого веса млн. с. е. нкюри/г сухого веса млн. с. е. нкюри/г сухого веса

Раннеспелые

Лриекульскнй ранний . . . Скороспелка-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

Среднеспелые

Седов......... Лорх........ Эпрон........ 305,9 ± 19 264,5 ±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±13,9 150,1 + 16,8 5,1 5,3 5,9 5,2±0,2 4,8 ±0,4 4,7±0,4 12 1,1 0,8

Позднеспелые 0/4......... Вольтман...... Абидов ........ 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+. 5,0 112,8+ 6,2 4,4 4,1 3,8 3,4+0,2 3,4 ±0,2 2,5+0,2 0,7 0,7 0,5

жали в единице веса растительной массы меньше нуклида, чем раннеспелые сорта. . ] ;• ' '• - ' •

Между средневолокиистым и тонковолокнистым видами ,* хлопчатника не наблюдается существенной разницы в содержании нуклида в растениях. У тонковолокнистого вида хлоп- Л чатника также достоверно подтверждается закономерное уменьшение содержания стронция-90 ,в единице веса растительной массы от раннеспелых , 'к позднеспелым сортам как при выражении в абсолютных единицах радиоактивности, так и в расчете на кальций (все.).' :",.-" ., ":'

Такая же разница наблюдалась в накоплений стронция-90 . ; в урожае разных сортов картофеля. Содержание радиострон: ;. ция в ботве картофеля сортов Приёкульский ранний и Скоро- ' снелка-1 в два раза превысило накопление изотопа в ботве позднеспелых сортов —Лбидов и Вольтман. Разница между-этими сортами в содержании радиоизотопа . з единице веса клубней составила 1,4—1,6|раза...

Выводы

1. Среди изучаемых,почв стронций-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, такырной1 целинной почвыи светлого серозема Кашкадарышской области. Эти почвы отличаются зна-

. •'. чительным содержанием 'обменного. кальция н Т5>желым механическим составом. Остальные почвы занимают иромежуточ-ное положение. •,-•-, ..-'.:$>; . .:"- ,;л • • •

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 лсерозема. . - \ ;

Роль физико-химических свойствлючв.в накоплешш радиостронция 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 радиостронций в наи-, меньших количествах накапливается в рисе. 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.

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

»

лнда, вытесняемым из почв в 0,05 и раствор хлористого кальция.

5. Получены достоверные коэффициенты перехода от содержания стронция-90 в надземной массе растении 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 и риса составляют соответственно 0,096 и 0,032 от содержания стронцня-90 в растениях в фазе кущения, для семян хлопчагника — 0,033 от содержания нуклида в растениях в фазе бутонизации.

G. 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 стронция-90 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 и светлом сероземах.

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

По материалам диссертации опубликованы статьи:

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

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

Объем 1 п. л. ' Заказ 872. Тираж 150

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