Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НАКОПЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ-137 И СТРОНЦИЯ-90 В УРОЖАЕ ПРИ НАНЕСЕНИИ ИХ НА ЛИСТЬЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАЗЫ РОСТА, РАЗВИТИЯ РАСТЕНИИ И УРОВНЯ КАЛИЙНОГО ПИТАНИЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "НАКОПЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ-137 И СТРОНЦИЯ-90 В УРОЖАЕ ПРИ НАНЕСЕНИИ ИХ НА ЛИСТЬЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАЗЫ РОСТА, РАЗВИТИЯ РАСТЕНИИ И УРОВНЯ КАЛИЙНОГО ПИТАНИЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

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

г+1— *2Ц$ <-??/ Нй правах рукописи

Василий Степанович НАЗАРОВ

НАКОПЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ-137 И СТРОНЦИЯ-90 В УРОЖАЕ ПРИ НАНЕСЕНИИ ИХ НА ЛИСТЬЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАЗЫ РОСТА, РАЗВИТИЯ РАСТЕНИИ И УРОВНЯ КАЛИЙНОГО ПИТАНИЯ

(Специальность 06.01.04. — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА —1974

]* е^ лслЛ_} аґ]]^

Работа выполнена на кафедре г.гронс.м:г:еекой и биологической химии Московской ордена Ленина н ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научные руководители: профессор доктор биологических наук И. В. ГУЛЯКИН; профессор доктор биологических наук Е. В. ЮДИНЦЕВА.

. Официальные оппоненты: доктор биологических наук Ф. А. ТИХОМИРОВ; кандидат сельскохозяйственных наук Р.А.ШИРШОВА.

Ведущее предприятие — Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО).

Автореферат разослан « 1974 г.

Защита диссертации состоится « 2/ » %1¥йХ]& . 1974 г. в «|(ГЛ 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.

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах._

Ученый секретарь Совета--Г\Х"у-л1 ~ллл

академии доцент Ь*

Ф. А. ДЕВОЧКИН

. Проблема .исследования миграции радиоактивных продув тов деления по различным звеньям биологического цикла кругооборота веществ в природе возникла в связи с проведе1 нием экспериментальных взрывов и при широком яспользова-. нин атомной промышленности в мирных целях.

- Изучение специфики .передвижения по растению и накопления в урожае цезия-137 и стронцня-90 при поступлении их через листья разных сельскохозяйственных растений привлекает особое внимание, так как эти радионуклиды являются ~ ' дол «живущими продуктами деления и представляют -наибольшую опасность. ' л-\ .

Результаты исследований советских и'зарубежных авторов , (В. М. Клечковский, Г. Н. Целищева, 1956; И. В. Гулякин, Е. В. Юдинцева, 1956, 1962; Р. М. Алексахин,- 1963; И. В. Гу--"• лякин, Е. В. Юдинцева, В. 3. Панов, 1967; Е. В. Юдинцева, И. В. Гулякин," 1968; • A.. Klocke и V; Mark .Worde, 1961; Н. Reissig, 1962; A. R. Schulert et. al.,' 1962; H. Scheel и J. Kunert, -1966;- D. Merten, B. Buhhile,. 1966; St Csupka, J. Cerach, M.\ Petrasova, 1967, 1969)" показали, что интенсивность передвижения радиоактивных изотопов по отдельным > органам растения и размеры накопления в .хозяйственно ценной части урожая радионуклидов зависит от физико-химических свойств, биологических особенностей растений, фазьь развития и условий питания растении.

Имеющиеся-в литературе данные о роли фазы роста и развития растений,'возраста отдельных листьев, а также о роли-калийного питания в уменьшении накопления радиоцезия в урожае сельскохозяйственных культур при поступлении его через листья недостаточны для суждения применительно к , различным сельскохозяйственным культурам и почвам:

Поэтому в задачу наших исследований входило изучение ' закономерностей накопления радиоактивных продуктов деления при поступлении их через листья в зависимости от фазы развития растения и возраста отдельных листьев, на которые .-• наносились нуклиды. Изучалось влиянле-уровня калийного пи- , тания- на накопление'радисЛеТгТяЛлЛрЛэжаёЛтаастений при по-

♦.отупления нуклида, через .листья. Кроме того, нами'изучалось - поступление й (Накопление радионуклидов *в'зависимости от того, на какие органы растений нанесены изотопы. ',..' , /•'

- Методика исследований (¥ ;:♦.<...,

Исследования проводились в вегетационных опытах (24 •','. опыта) в условиях почвенных культур с кукурузой' (сорт Буко-. винская.3), подсолнечником (сорт Армавирский)1, томатами'«"« (сорт. Грунтовый Алпатьева) и фасолью (сорт !Сакса)4.

Влияние уровня калийного «питания на накопление радио--• цезия в урожае 'растений при поступлении нуклида через' листья изучалось на дерново-подзолистой супесчаной почве ¥ Люберецкого1 опытного поля Московокой области. Все другие. ' .', опыты проводили на дерново-подзолистой 'среднесуглинистой.

- '.' почве учебного хозяйства «Дубки», Московской области.; \ -

Повторность всех опытов была 4-кратная. Полив растений ; проводился из расчета 60%- от полной капиллярной влагоем-кости.почв. Перед уборкой растений листья, на которые были " нанесены радиоактивные растворы, удаляли. Растворы'хлори-стых солей цезия-137 и стронция-90 без носителя мелкокапель- ,; ным способом наносились на поверхность' листьев растений { в количестве. 1 мл с активностью 0,04 мкюри. Сроки нанесения > .радионуклидов и возраст "листьев, на: которые наносилилрас-

- лтворы,' будут указаны при описании отдельных опытов., . ;•

ЛРастительный материал после уборки .фиксировали в тер-.-;: ♦ мостате при .температуре 105 °С и сушили при -температуре . ' 60°/:- ;";.:. • .„-. • .- . . •: . ••. :; У/.:' V •• - • .. .'-%•,••"

Содержание калия в растительных образцах определяли -т, по методу К. Гинзбурга. : . „'„ ' • • - / , • ;

Измерение радиоактивности стронция-90 в растительных препаратах проводили радиометрическим методом при исполь- '< •} зовании счетчика БФЛ-25 на установке типа Б-3. Радиоактив-.-ные препараты малой активности измеряли на низкофоновой установке УМФ-1500. ; ¥:- V •: : •',-.•'•./.:, ••

Радиоцезий определяли спектрометрически. Для нахождения активности в растительных образцах . .использовали ' КаДТ1) кристалл с колодцем 40x17 >и .многоканальный ана-' лизатор ЬР4840.

Накопление радионуклидов в урожае подсолнечника ♦ " } при нанесении их на листья

' , Растворы радионуклидов наносили в количестве 1 мл с а*к- . тивностью 0,02>1кюри на поверхность 12-го.листа в фазе 14-го Г.' листа и в фазе цветения растений. . . ."-'•'•' •

Поступление и накопление радиоактивных продуктов деления при нанесении их на поверхность листьев, прежде всего, зависит от, химических Лсвойств нанесенных нуклидов. Наиболь-: шей подвижностью отличается цезий-137.: Большая часть этого нуклида, нанесенного на 12-й:лист подсолнечника, незавиг симо от срока .нанесения, передвигается в другие органы w листья, накапливаясь при этом в значительном количестве в ' семенах, в частности в ядре (табл. 1).

Таблица 1

Накопление радионуклидов в урожае подсолнечника при нанесении их на 12-й лист (нкюри/г сухого вещества)

Радионуклиды

л Р

О о 8

К и ч и

ниже выше

нанесен- нанесен- се

ного ного к к О й

листа листа СО & §5

о

Я н

я Я

(Ъ Ъ я е

т о ч я

и я &

о

1И о

Нанесено в фазе 14-го листа

Цезнй-137 . Стронций-90 Рутений-106 . Прометий-147

57.0

13.1 3,9 9,2

12,6 0,9 2,6 2,5

185,4 6,7 19,7 29,2

48,4 9,1 '8,7 5,0

217,3 0,6 2,4 1,0

51,2

•оь

2,2

31,9 .1.3

0,2 0,03

36,3 1,1 1,6 1.4

Нанесено в фазе цветения

Цезнй-137' . Стронцнй-90 Рутений-106 , Прометий-147

9,3 15,7 59,3 69,4 178,3 66,2 22,7

13.5 1.5 3,1 4,0 0,8 0,9 0,2

4.3 3.4 5,5 4,5 0,4 3,9 0,3

8,7 2.5 12.1 2,3 . 0,6 2,5 0,13

24,7 0,9 0,9 0,9

Радиоактивные изотопы стронция,-рутения и прометия при' нанесении их на листья очень слабо передвигаются по растению. .

Накопление радиоактивных продуктов деления в урожае в значительной - мере определяется сроком нанесения их Ла ; листья. При нанесении радионуклидов - на 12-й лист в фазе 14-го листа обнаружено в других- органах и частях растения цезия-137 ;36,3 %; • строяция-90 — 1,38%-, 'рутения-106 —. 1,59 , и лрометия-147— 1,44%.от.нанесенного количества.- -

/

При нанесении радионуклидов в более поздний'период (во ' время цветения) в тех же органах и частях растении они накапливаются меньше и составляют соответственно:' 24,7; 0,86; 0,88 и 0,97%. ' ', '

При раннем сроке нанесения в верхней части растения цезий, рутений, прометий концентрировались значительно боль-, ше, чом в нижней части, а в позднем сроке занесения для рутения и прометия такого различия не наблюдалось. ......-,

Накопление радноцезия и радиостронция в урожае при нанесении изотопов ни листья и разные фазы их развития

♦ . Опыт с кукурузой. В задачу опыта входило не только изу-' чение накопления цезня-137 в урожае кукурузы при поступле-, шш нуклида' через листья в\'зависимости от фазы'/развития:; растений, но и стадийного возраста отдельныхЛ листьев: Для этого цезий-137 .наносили на'один н тот же лист в разные фазы : роста и развития и на различные листья водной и той же фазе, роста и.развития растений. Нанесение радиоцезия .проводили в фазе 9, 11, 13 и 15-го листа на 5, 7 и 9-й. л ист кукурузы. ♦.;_!

♦Наибольшее накопление, радиоцезия, было -при нанесении в фазе 11-го и -13-го листа. .Содержание цезия- 137, в зерне куУ: курузы снижается при более позднем сроке нанесения независимо от того, на /какой лист.нанесен нуклид (табл. 2).''Если при нанесении на 5-й лист в фазе'; 11-го листа в зерне .кукурузы содержится 15,9 нкюри/г'сухого вещества радиоцезия, то в фазе .15-го листа в зерне кукурузы - накопилось 'только 5,7 нкюри/г. В случае нанесения' на 7-й лист в фазе 11-го листа' в зерне кукурузы накопилось 26,3 нкюри/г.цезия-'137, в фазе 15-го листа—11,1 «кюри/К сухого вещества. Однако при нанесении .изотопа в-фазе 9-дневного початка абсолютное и, относительное содержание радиоцезия в'зерне кукурузы несколько повышается по сравнению с нанесением нуклида в фазе, 15-го листа. Это, очевидно, обусловлено тем, ,что в период об-: разевания початка более.интенсивно происходит отток питательных веществ в початок -и'-.накопление их,в семенах. :;г;Г/*.-Если сравнить количество* изотопа, Лпередвинувшегося в. зерно при нанесении на.7-й лист.в фазе 15го листа и в более ранний,период развития растений (фаза П-го листа), то.оказывается,, что цезий-137 в Лерне.куЛрузы,, а также и воГвсем1 растении /содержится;.' больше при раннем'сроке', нанесения Л (1,9 и ,5,4% и-3955,6 и 9873,4,' нкюри/г сухого вещества соот;; ветственно):, Такая закономерность наблюдается при нанесении как на 5-й лист, так и на9тй лист кукурузы;. • • ",Лл'л";Л:! ;\,' Сопбставление/'накопления.'цезиялЭТ/в, растениях при на: несении. нуклида в один и тот же срок"на листья разногоЛвоз-раста (5-й, 7-й, 9-й лист) показывает, что из молодых листьев

Таблица '2

Содержание цезия-137 в урожае кукурузы при поступлении ; его через листья

Нанесено в фазе

В зерне

% от на- % от на-нкюри/г. несенно- копив-сухого го шегося вещества колнчс* > ства

В целом* .растении

в расте- растение

' НИИ

икюрн несенно-на одно го

количества

Нанесено на 5-й лист

9-га листа 11-го листа 13-го листа 15-го листа HCPo.cs - •

1.3 • 0,3 \ . 7,1 1685 4,2 - 15,9 3,2 17,0 7157 17.9

15,3 2,8" 16,6 6791 16,9

5,7 0,7 14,0 2С01 5,0'

3.4 ...

Нанесено на 7-й лист

11-го листа . ,, . 13-го листа . . . 15-го листа . . . 9-дневного початка НСРо.05. . . . .

26,3 21,0 11,1 20,9 5,7

Нанесено на 9-й лист

Б,4 , . -21,0 .

3,7 . . 16,3 .

1.9 . 19,2

4,1 20,8

9873 .9059 3955 '8099

24,7 .22,7 . 0,9 20,2

13-го листа .... 35,91

15-го листа . -. . 21,4

9-днезного початка 34,2

НСРсоз .... 9,7

6,2 3,463

17,2 14435 36,1 15,0 9036 22,6

18,5 >13503 363

цезий-137 интенсивнее передвигается 'по растению и накапливается в больших количествах в зерне-кукурузы, чем из старых листьев (табл. 3). Разница- в количестве накопившегося . радноцезия ,в: зерне 'кукурузы при нанесении изотопа на' 5-й и 9-й лист:достигала 2,4 раза, а в пересчете на целое растение эта разница составляет; ;1,8'раза.

- В листьях и стеблях созревших растений кукурузы наибольшее-абсолютное накопление цезия-137 наблюдалось при нанесении его на 9-й лист. Содержание цезия-137 в верхних листьях было в 2—3 раза-больше, чем в 'Нижних листьях. Базипе-тальный характер.распределения радиоцезия в стеблях кукурузы так же ярко выражен, как и в листьях.

> Значительная часть радиоцезия, нанесенного на листья ку-.курузы, "передвигается в репродуктивные органы и составляет от 7,9 до 17,9% (при нанесении на 5-й и 9-й лист от нанесенного, количества). '.

Ч/

Таблица 3

Содержание цсзия-137 в кукурузе при нанесении нуклида / , , в фазе 13-го листа

1 «. 1 Нкюрц/г сухого вещества % от нанесенного количестпд

Органы и части растения при нанесении на: * - .

* 5-й 7-й 9-й 5-й 7-й 9-й'

лист лист лист лист лист лист

1 • ' ' Листья / -

Ниже нанесенного листа . . '. . Выше -нанесенного листа . . . 60,2 235.8 03,3 283,6 125,0 378,2 0,11 .6,77 •0,70. 7,06, 1,84 0,02

Стебли -

Ниже нанесенного листа . . . . Выше нанесенного листа- , . , . 62,1 141,2 44,1 169,8 178,3 85,7 78,3 48,7 21,0 163,5 275,8 246.5 136.6 09,5 35,9 .'0,75 1,39 0,85 1,09 2,26 2,777 16,98 3,73 2.69 1,26 2,05 2,78 3.70 3,45 3,88 2,99 З.С5

42,8

05,4 5,66 .6,17 36,09

Л 5,3

Всего передвинулось НСР для 22,63

зерна кукурузы

' Опыт с подсолнечником. Водный раствор цезия-137 наносили в фазе 3, 12, 14-го листа, в фазе появления корзинки и цветения на 6, 8, 10, 12 и 14 листья. Сроки и'методика нанесения были такие же, как и в опыте с кукурузой. ......' ~

Как и в опыте с кукурузой, накопление цезия-137 в'ядре семени подсолнечника, а также в.целом растении снижается при более позднем сроке' нанесения изотопа на листья, . (табл. .4). ( . .

Если приЛнанесении на 6-й лист в фазе 8-го листа, в ядре семени накопилось 40,6 нкюри/г сухого вещества, то в .фазе 14-го листа—30,7 нкк>рн/г сухого вещества. При нанесениира— диоцезняна 8-й лист в фазе 12-го листа,содержание;нуклида; на единицу веса ядра семени в 1,6 раза больше,'чельв.случае.:. ♦ нанесения на'тот же лист'"в фазе 14-го листа:",Такая жеЛзако-д номёрность наблюдается. при = ,нанесении >т 10-й лист в-,,фазед 12-го листа и. в начале: фазы цветения. Однако при: наиесенииС' изотопа в период .появления .корзинки и в начале цветения 'от-/ у мечалосьЛувеличение'. накопления; г цезия-137 ядре.'" семени д. подсолнечникашо сравнению с нанесеьшем.нуклида;.в фазы 8,д 12,.14-по листа, что можно объяснить тем, что в период образования. репродуктивных органов более интенсивно происхо-

дит отток питательных веществ в корзинку, н. накопление их в ядре семени.

' ' .Таблица 4

Содержание цезня-137 в урожае подсолнечника при поступлении нуклида через листья

Нанесено в фазе

В ядрах семени

? ° £ 8-о й

СЗ

— О У

° = Р сг- о X

х 2 о н = И

В целом растении

Л 2 = Л Я з 8Т°5 Е %гаС-

о у

Нанесено па 6-й лист

, 8-го листа 12-го листа 14-го . листа НСРо,05 •

40.6 .24,9

30.7 10,1

2,7 1,5 1,5

Нанесено на 8-й лист

12-го, листа......

14-го листа......

Период появления корзинки

Начало цветения.....

НСРо.аз.......

63,7 38.2 37,1 37,5 13,4

2.6 •2,1 2,1 1,8

-Нанесено на 10*й лист

12-го листа . . \ 68,2

14-го листа ..............52,5

Период появления корзинки 41,3

Начало цветения .... 40.4

- НСРо.05. . . . ." . . 19,2

3,0 2,4 1,6 1,7"

14-го листа .... Период появления .корзинки Начало цветения . . . . НСРо.05.......

Нанесено на 12-й лист 5-1,5 2,7

42,6 45,9 11,3

2,02,4

Нанесено на 14-й лист

Период появления корзинки Начало цветения ." : . HCPc.cs • • • .'.•".

63,8 1 Б2.0 8,6 1

4,4

3.0

5,5 5,2 6,8

6,3 5,0 •7,9 10,4

- 2,1 11,9 4,6 6,9

'7,1 6,3 7,8

12,1

11,8

*

13308 11338 7478

иС815 17232 11921 9999

16429 14118 9631 0701"

14346 14547 11842

15260 1С035

~ Если сравнить количество изотопа, передвинувшегося в ядро семени подсолнечника при нанесении на 8-й лист в фазе появления корзинки и более ранний период развития (фаза 12 листьев),- то видно, что цезий-137 в ядре семени подсолнечника, атакже.во всемЛрастении больше -накапливается при

в

*

к а

Е о Я

- 5: с

О О М

\

раннем сроке нанесения. Эта закономерность отчетливо проявляется при нанесении цезия- 137'па листья во все'изучаемые , фазы развития растения. , . , !_

.Результаты анализа созревших .растений подсолнечника показывают, что максимальное количество цезия-137 на единицу сухого вещества содержится в корзинке и в верхних листьях подсолнечника (табл. 5). Наибольшее содержание цезия-137 наблюдается при нанесении его на более молодой лист независимо от фазы роста и развития растений. Распределение цезия-137 по отдельным органам в созревших растениях под-. солнечника имеет базипетальный характер. Содержание радно, цезия в верхних стеблях и листьях значительно больше, и оно составляет соответственно 1,4—3,7 и 4,3—11,0% 'от .нанесенного количества. . • " _/',._* ч\ , . .>..'- * ~ Таблица 5 Содержание цезия-137 в растении подсолнечника при нанесении • . ' изотопа на листья в фазе 14 листьев • •

. ■ - Нкюри/г сууго • веществ * - | /\ 0 Т , , Л^ок- С Г

Органы и части растении при нанесении на: .г

6-й 8-и 10-й 1 12-й 6-й 8-й 10-'и 12-й

1 лист лист ЛИСТ 'ЛИСТ лист лист лист лист

Листья 1 - , -

Ниже нанесенного листа . . Выше нанесенного листа . . 110,2 200,7 121,3 239,2 121,6 368.8 10о,6 380,9 0,4 4,3 0,9 10,4 1,3 10,8 2,0 7,7

Стебли - / 1 • - •

Нижа нанесенного' листа . . Выше нанесенного листа . . ' Корзинка ... . " . . . . Оболочка семени....." Ядро семени- . "....... Всего передвинулось . . . . 57,7 08,4 195,4 61,1 30,7 48,6 71,4 163,8 73,4 .38,2 29.4 90,9 377,6 115,3 52.5 21 2 юо3 420.6 117.7 5-1,6 1,2 1,1 7,8 47 1,3 18,1 2,0 3,7 13,9 1,6 2,1 31,5 1,0 2.9 17,1 2,6 2,4 37,9 0,8 2,3 17,4 2,8 2.5 35 ,5 • ;

НСРо.оз Для. ядра семени

.10,2

Зависимость в накоплении цезия-137 в зерне кукурузы н ядре .семени подсолнечника от возраста листьев'более наглядно изображена на рисунке 1. >'. ' •'.."."'

Результаты,опытов с кукурузой н подсолнечником показывают, что радиоцезий при поступлении через листья передвигается по растению как в акропеталышм, так и в базипеталь-ном .направлении, причем в базипетальном направлении более интенсивно. Поэтому цезий-137 при поступлении через 'листья, передвигаясь в основном в базипетальном направлении, накап-.

. ливается в значительных количествах в корзинке подсолнеч-, ника и в початке кукурузы и,' в частности, в зерне кукурузы и в ,ядре семени подсолнечника. . , '

Опыт с картофелем..Растворы цезия-137 и стронция-90 на-, 'носили на 9-й, 10-й,и 11-й листья в разные фазы роста и раз- '

* вития картофеля.- ,

"" .. Результаты определения.содержания цезия-137 в клубнях

♦ картофеля показывают (табл. 6), что.радиоцезий накапли-,' вается в больших количествах в случае нанесения его на

листья в начале фазы бутонизации. При более позднем сроке нанесения накопление цезия-137; в клубнях картофеля сни-, жается. Наименьшее накопление цезия-137. в клубнях -картофеля, на единицу веса, а также по отношению к нанесенному . количеству - наблюдается при нанесении нуклида на листья растений через две недели после цветения. , ' Следовательно, при попадании, радиоизотопа на листья 1 картофеля во время вегетации в более ранние фазы развития растений этот нуклид будет концентрироваться в клубнях в больших (примерно 1,5 раза) количествах, чем при нанесении . в поздний,период. Это обусловлено и, в известной мере,- дли-_ тельностыо нахождения- радионуклида на листьях растений.

.♦ - > ' ' Таблица 6

- л\ Содержание цезия-137 и стронция-90 в клубнях картофеля

• Цсзий-137 ' Стронций-90

\ ; " Срок нанесения ' > 1 ' •" , нкюри/г сухого вещества в % ог Нанесенного количества нкюри/г сухого ' вещества в % от-кэпессн-ного количества

Начало фазы бутонизацииЛ . . . Конец фазы бутонизации . . . ' . Начало фазы цветения .... Через две недели после цветения и8,3 50.4 48,3 43,3 ' 8,7 '9,94 7,84 ' 9,60 /8,66 - 0,05 0,07 , 0,05 0,00 0,01 0,07 Л 0,09 . 0,05 0,07

В отличие от цезия-137, стронций-90в очень незначительных количествах накапливается в клубнях картофеля.. Содержа- -* пне стронция-90 как в абсолютных,' так и в относительных ве-- личинах при занесении.нуклида на листья в разные фазы роста и развития растений является примерно одинаковым. , '

Представляет'интерес распределение в растении радионуклидов при поступлении их через листья-между надземны- .' "ми органами И клубнями картофеля. Примерно до 10% количества цезия-137,.поступившего в растения,через листья, на- каплшзается в клубнях, остальное количество задерживается в 1 листьях и стеблях картофеля.' Распределение стронция-90, по-1 ступившего в растение, резко лотличается от .распределения

цезня-137. Основное количество радиостронциязадерживается в ботве, содержание этого нуклида в клубнях" не превышало 0,9% от нанесенного количества в растении.

Влияние уровня калийного питания на накопление цезия-137 в растениях при поступлении его через листья -

В опыте 'С картофелем,1 фасолью и томатами калий вносили по схеме опыта в количестве от 0,05 г до 0,06 г/кг почвы. , Растворы цезия-137 наносили -на 9, 10 и 11 листья картофеля в начале фазы цветения, на 5 и 6 листья томатов в период бутонизации и цветения и на 4 и 5 листья фасоли в начале фазы цветения растений. .

Результаты исследования показали, что увеличение калин- • ного питания повышало вес клубней картофеля, плодов томатов и зерна фасоли (табл. 7). Так, в'контрольном варианте чвес сухого вещества клубней картофеля в 1,5 раза меньше, чем в варианте с добавлением калия (0,5 г/кг.почвы). С увеличением 'концентрации калия в питательной смесп возрастало содержание калия как в клубнях картофеля и ллодах томатов, так и в зерне фасоли. Более высокое .содержание калия наблюдалось в варианте 0,5 г/кг почвы. •

'• . " Та блица 7

Урожай и содержание калия в растениях

Схема опита 4 Вес воздушно-сухого вещества, г Калий, в % на воздушно-сухое вещество

Ю н * ч я й 53 ~ О «3 Ь< 2 3 2 о с н §5 II к , г»£о.к> х а-е- со 1- О 2 ^ 3 о с ^ Р §з 11

Почва без добавления калия • . . Почва с добавлением калия: почва +0,05 г КгО...... почва + 0,1 г К20 .."..,.. почва+0,2 г КзО 31,7 42,3 43.3 4—9 49,9 43.4 31,6 33,3 35—6 -31,6 ; 7,2 7.4 7.5 6,9 9Д 9,8 1,99 2,134 2,54 3,28Т 3,47 3,81/ 0,48 Щ 3,20' 339 4,34 0,61 1,65 2,07 2,85 3,57 5,105 "6,57 1,108

почва+0,3 г КзО...... почва+0,4 г- КгО . . .' . .

почва + 0 6 г К0

' • • По мере увеличения -калия в почве и повышения концентрации его в растениях снижалось накопление радиоцезия в клубнях картофеля, плодах томата и в зерне фасоли. Разница между содержанием радиоцезия в клубнях картофеля и зерне фасоли в варианте с . высоким уровнем .калийного питания

Ю

(0,6 г) и контроле (без-добавления калия в почву) достигала более 2 и 13 раз соответственно (табл. 8)."; - - ч '

Отмеченная разница п накоплении цезия-137 в клубнях кар- . тофеля и в. зерне фасоли к'основном обусловлена неодинаковым количеством изотопа, передвинувшегося из'нанесенных листьев в 'клубни и зерно и,1 в очень небольшой степени, разбавлением поступившего цезия-137 на единицу сухого вещества в связи с некоторым увеличением веса клубней при высо;( ком уровне калийного питания. В этом варианте вес клубней картофеля и зерна фасоли превышал вес клубней и зерна контрольного варианта всего в 1,4 и 1,3 раза.

. Т а б л и ц а - 8 ' . ' Содержание цезия-137 п урожае растений

Схема опита

Нкюри/г сухого вещества .

>-0 •- 5 г. п %

з2

О Я

К о

В 7о от нанесенного количества

О І- її г: о У

3 Ц

Почва без добавления калия . Почва с добавлением калия: • почва+0,03 г КгО « л . . .' . почва+0,1 г КгО . .-. • . . почва+0,2 г К20. .... почва+0,4 г К:0. . .ч . . Л ' почва+05 г КгО .'....'.

ггочва+0,6 г К|'0 ......

ЫСР0,ш........

403 "904 32,61

* * 7С2 '

,—

323 234 439 35,97 0,58

2-42 183' '224 25,71 0.4в

251 138 133 23,20 0,31

198 133 08 .27,25 0,3 І V

191 4 л •_ 20,49 * • , "

81 33,4 110,7 _

16,9'

13,1 8,3 3,9 3,0 1.6.

е-

' -Содержание цезия-137 в плодах томата также снижалось ' по мере повышения' уровня калийного питания во внешней среде. Так, если при дозе 0,1 г КгО на 1-кг почвы в плодах томатов накапливалось 234,6, то при дозе 0,5'8г' КгО — всего -135,8 нкюри/г сухого вещества; т. е. в 1,7 раза меньше. '

Повышение концентрации калия в растениях оказывает существенное влияние,на процессы передвижения радиоцезйя при поступлении нуклида .через листья: > У

Накопление в урожае цезия-137 и стронция-90 при нанесении их на различные органы растении

.Растворы .изотопов цезия-137" и стронция-90 наносили на; 4-й и 5-н листья и на створки бобов в два срока: стадии лопатки и стадии сформировавшегося зерна'. л I' Результаты опытов с фасолью показали, что в зависимости от нанесения лзотопов на листья фасоли или на створки бобов • различия в накоплении цезия-137 увеличиваются в 11—13 раз,

п

а для стронция-90 даже в 8000 раз (табл. 9). Так, при нанесении цезия-137 на листья фасоли в период образования лопатки и'в стадии сформировавшегося зерна он накапливается в зерне ,в количестве 1—2,5%, тогда как в случае нанесения на поверхность створок бобов содержание его в зерне составляет от 17-до 19% от нанесенного количества. Содержание радиостронция в зерне фасоли составляет до 9,3% при нанесении его -на створки бобов, а в случае нанесения на листья растений он накапливается, в зерне фасоли в количестве всего 0,001— 0,003% от нанесенного (в зависимости от срока нанесения).

Таблица 9

Содержание цсзня-137 и стронция-90 в зерне фасоли при нанесении нуклидов на разные органы растения

• Цезий-137 Стронции-90

Сроки нанесения и органы,' на которыс'нанссеио нкюри/г су-хого зешества % от нанесенного количества нкюри/г сухого вещества % от нанесенного количества

В стадии лопатки: ца 4 н 5 листья..... В стадии сформировавшегося дерна: 129,5 1461,8 - 87,0 • N'2,51 18,81 • -1,09 • 17,14 - 0,15 884,3 "0,11 779,9 0,003 ' 9,28 • 0,001 " 8,91

Если'сравнить количество изотопа, передвинувшегося в зерно фасоли при нанесении на 4-й и 5-й листья' н на створкн бо--бов в стадии лопатки 'И в 'Наиболее поздний срок в стадии сформировавшегося зерна, то оказывается, что цезия-137 в зерне фасоли накапливается значительно больше при раннем сроке нанесения."

Следовательно, при попадании цезия-137 и стронция-90 на ♦ створки' бобов фасоли как в, стадии лопатки, так и в'стадии сформировавшегося зерна происходит значительное проникновение и накопление нуклидов в зерне фасоли. , '

Выводы

1. Различные радиоактивные продукты деления при нанесении их на листья неодинаково передвигаются в другие листья 'и органы подсолнечника и в различных 'количествах накапливаются в'урожае растения. Наиболее интенсивно передвигается по растению при «аистовом поступлении цезий-137, который накапливается в больших количествах в ядре семени. Такие продукты деления, как стронций-90, рутешш-106 и промегий-147-12. % • . " * '

слабо передвигаются в другие органы растения от нанесенного листа. , ' •

~у • 2. Накопление радиоцезия в урожае растении при поступлении изотопов через листья в значительной степени зависит от фазы развития растений. При нанесении цезия-137 на одно-возрастные'листья,кукурузы и подсолнечника в.более"раннюю фазу развитая растений содержание его в урожае,увеличи-вается в 2,5—3, раза- по сравнению с 'более поздним сроком нанесения.:/: , ''/''.-. ..'':'; • ''VV • • :''У.'•,'•'-" -.• •:•' * ь~'.''ч;- ' "'• ""'•

3. Накопление в урожае растений стронция-90 при поступ-;, лении его через листья не зависит от времени нанесения .изо- •. топа на листья: Содержание его в" урожае картофеля:при нанесении, изотоп а. в разные1 фазь1 развития растений является . ч практически одинаковым..", ., ! • ; ': .;'.'• -„'• •'

4. Большое влияние на передвижение цезия-137 в растении . и накопление его в урожае оказывает возраст'листьев! При; нанесении радиоцезия на разновозрастные листья в одну, и ту . , же фазу развития подсолнечника.содержание изотопа в зер-.

не различалось в 2,0;—2,5 раза. Из молодых листьев происходит более интенсивное передвижение цезия-137 в растения; и накопление его в.урожае, чем из старых листьев: ; I \ , ;

,5. При внесении повышенных доз калия в дерново-подзо- 1, ' листую, супесчаную почву содержание радпоцезия в, основной продукции.части урожая картофеля, томатов и.фасоли -умень-.' . шается.в 2—4 раза при поступлении его через листья: Сниже-/' ; пие содержания радиоцезия в урожае растений происходит. в основном в результате повышения концентрации калия в пи- -тательной среде и, в меньшей мере, от разбавления поступив' шего нуклида на единицу веса в связи с некоторым увеличе-' нием урожая при повышенном уровне калийного питания.

6. При низком уровне калийного, питания накопление"це-зия-Л? в плодах томатов .происходит в случае нанесения нуклида в фазу бутонизации больше, чем при нанесении в период цветения. В условиях выращивания растений на'высоком ка- < лийном фоне накопление цезия-137 в плодах'томатов не зави- ;. сит от срока нанесения. '• ;-.'-;'♦. .."'у'.'- .'•'• •>:'„'.'

7. Зерно фасоли содержит цезия-137 в 11—13 раз, а. строн-ция-90 в 8000 раз больше при нанесении нуклидов|на створки •'.„ бобов по сравнению с нанесением их на листья.

Список опубликованных работ по теме диссертации "

1. Накопление в'урожае кукурузы и подсолнечника це-\ -зия-137 при поступлении" его через; листья в'зависимости.от фазы развития растений и возраста листьев (в; соавторстве)'. Доклады ТСХЛ, вып. 183, 1972:- .. XV ".: ' , : . :±'\'. -:; ЛХ'-л

2. Накопление стронция-90 и цезия-137 в урожае картофеля и подсолнечника при нанесении изотопов в разные фазы развития растений (в соавторстве). Известия ТСХА,"вып. 3, 1974. '.

3.-Влияние уровня калийного питания на накопление це-зня-137-в урожае растений при тюступлении нуклида через листья (в соавторстве). Известия ТСХА, вып. 4, 1974:

Заказ 1564.

Объем 1 п. л.

Тираж 150

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