Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Миграция радионуклидов в орошаемом агрофитоценозе

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Миграция радионуклидов в орошаемом агрофитоценозе"

уГБ

г1№ 1395

российская академия сельскохозяйственных наук

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ И АГРОЭКОЛОГИИ

На правах рукописи

Мельченко Александр Иванович

миграция радионуклидов в орошаемом агрофитоценозе

Специальность : 03.00.01 - Радиобиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар 1994

Равота выполнена во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной радиологии и' агроэкологии и Всероссийском научно-исследовательском институте биологической защиты растений

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН P.M.Алексахин кандидат биологических наук В.Г.Маликов

Официальные оппоненты: к.б.н. Кузнецов В.К. /НШСХРАЭ/ д.б.н. Тихомиров i.A. /МГУ/

Ведущая организация - Украинский НИИ сельскохозяйственной

радиологии ^__

Защита диссертации состоится "/^ ú¿Ú'CÚLÍ I99grT в/А^часов на заседании специализировайного совета Д 120.81.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии

Адрес: Калужская обл., г.Обнинск, БШСХРАЭ

Проезд: от Киевского вокзала до ст.Обнинское , авт.1 до конечной' остановки

Отзывы на автореферат просьба направлять по адресу :

249020, Кадукская обл., г.Обнинск, ВНИИСХРАЗ, спецсовет Д 120.81.01.

Учений секретарь

Н.И.Санхарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ. .

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

Антропогенное загрязнение радионуклидами природных водоемов

почвенно-растительного покрова,организма швотньгх в последние

годы становится одной из наиболее серьезных проблем современности, наряду с загрязнением тлкелши металлами пестицидами.Действительно,в настоящее время в воде,почвах,растениях,органах и тканях животных обнарукиваются не только радионуклиды «являющиеся дочерними продуктами распада ЬШ всех известных радиоактивных рядов , или отдельные природные радиоизотопы (например и др.">, но и накапливаются радионуклиды антропогенного происхождения , связанного с ростом развития ядерной энергетики применением искусственных радиоизотопов в различных отраслях науки и производства,а так.ке при стихийных бедствиях,авариях АЭС.

Радионуклиды в той или иной химической £орме , попадая на поля или в водоемы , вступает в изотопный обмен в биогеохимические циклы миграции совместно с природными и техногенными соединениями.

Источниками поступления радионуклидов в расте, ля при орошении могут быть как почва , так и поливная вода. Данная работа расширяет границы в знаниях по использовании загрязненных земель и вод с целью выращивания сельскохозяйственной продовольственной и кормовой продукции и поэтому является весьма' актукльной.

В то же время отсутствует информация о влиянли на переход радионуклидов в растения в случае орошения сельскохозяйственных угодий водой с повышенной (на 20 С) температурой после сброса ее от предприятий полного ядерного топливного цикла.

ЩЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

Цель работы-повысить степень устойчивого ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения на орошаемых территориях.

В связи с.этим в задачу наших исследований входило:

- исследовать влияние способов орошения,биологических особенностей, физико-химических свойств радионуклидов на поступление их в

растения; ^ •

- получить экспериментальные данные о влиянии температуры воды на поступление радионуклидов в растения при поливе посевов

* ^

дождеванием, изучить динамику накопления радионуклидов в растениях в зависимости ОТ количества поливов посевов способом до.кде-вания, от временного фактора и от температуры поливной воды;

- изучить простейшие приемы и способы по сникенил накопления радионуклидов в растениях.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Впервые в условиях Северного Кавказа изучена возможность использования загрязненной воды для орошения сельскохозяйственных растений способами подпочвенное и капельное.

Изучено влияние физико-химических свойств большого набора радионуклидов "Ъ/Ж, '"С., 'Ъ.

"'К*, """Ду, ^ на п0ступление их в сельскохозяйственные

растения.

Изучено влияние биологических особенностей растений на накопление в них радиоактивных веществ.

Получены экспериментальные данные о влиянии температуры воды на поступление радионуклидов в растения.

Изучена динамика поступления радионуклидов в растения в зависимости от количества поливов посевов, от временного фактора и от температуры воды.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

Теоретическая значимость работы состоит в том, что получен дополнительный матнриал по ведению орошаемого земледелия в условиях загрязнения территории радиоактивными веществами. Она имеет определенную практическую ценность, так кал полученные в полевых условиях коэ^-ииенгн накопления позволяют более точно прогнрзиро-гать возмо .-снолЛ'Ь радиоактивного загрязнения продукции при орошении сельскохозяйственных культур еодой, содержащей радиоактивные еещс-стьа.

АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ.

Основные результаты диссертационной ра'оти додокснч . на третьей ВсесоозноЯ конференции по сельскохозяйственной радиология в 1990 г. г.Обнинск, на Всесоюзную конференции " Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве - пять лет спустя : итоги, проблемы и перспектива", г.0бнинск-1991г.

ПУБЛИКАЦИИ.

Основные результаты исследований, представленные в диссертационной работе, изложены в 5 публикациях.

СТРУКТУРА И ОВЬЕМ РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из введ ня, 5 глав, выводов, приложения. Изложена на 124 страницах печатного текста, иллюстрирована 12 рисунками и 33 таблицами. Списйк использо--ванных источников содеркит/27 наименований.

НА ЗАЛОГУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

Закономерности поступления радионуклидов в урожай сельскохозяйственных культур в зависимости от способа орошения, биологических особенностей растений и физико-химических свойств радионуклидов.

Размеры и закономерности загрязнения сельскохозяйственных культур при поливе их водой с температурой выше естесственной на 20 вС.

Зависимость загрязнения сельскохозяйстреннчх растений , от количества поливов посевов способоу дождевания, от гр«-ел;;з-го фактора и от температуры поливной воды.

Влияние простейших технологических приемов и способов на снилиния накопления радионуклидов в растениях.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

I. Поступление радионуклидов в сельскохозяйственные культуры и почву при орошении.

На АЭС основной расход воды связан с необходимостью охла<-д":ния системы конденсаторов турбин и другими видами технического водоснабжения станции.

Северный Кавказ- это регион, который находится в числе первых в РСФСР по темпам и масштабам строительстра оросительно-сбг-однительных систем,по их освоение и эффективности орошения. Но до настоящего времени недостаточно информации о возможном вкладе во внутреннее облучение человека сельскохозяйственной продукции,получаемой на оро-ааемых территориях. Поэтому необходимо рассмотреть возможность использования иа территориях, прилегаоцих к АЭС , вод, проиедаих ЯТЦ, для ну<д орошения.

Иэрсстны следуоа^е пути поступления радионуклидов в растения: почвенный, аэральный и водный.

Орошение оказывает разностороннее рлиянче на накопление радионуклидов в сельскохозяйственных растениях. Во-первых, при орошении происходят существенные изменения в водном ре сиуз почб, в результате чего могут возрастать подри-сность радионуклидов р почре л их доступность для корневых систгм растений. Во-вторых, при орошении , вследствие изменения физиологических процессов минерального питания растений, происходят изменения в накоплении как химических элеуентов, так и радионуклидов.

При орошении постулленле радионукли^ог в растения уз.-:ет ■идти по таким иепочка« миграции, которых нет в богарном земледелии

(переход радионуклидов р растения непосредственно из поливных бог; , содержи* радиоактивные вещества^. Именно эта особенность оро^жмого земледелия - наличие Прямого пути накопления радионуклидов сельскохозяйственными растениями из оросительных вод-пероедает специфические особенности радиоэкологии орошаемого земледелия.

Необходимо отметить, что различные радиоактивные продукты деления при нанесении их на листья неодинаково передвигаются в другие органы растения и в различи!« количествах накапливается в хозяйственно-ценной части урожая. Это в первую очередь зависит от физико-химических свойств радионуклид", а , биологических особенностей растений и условий их возделывания. В; с;,'я контакта листовой поверхности растений с водой, содерка^еа »дконуклиды, оказывает незначительное влияние на первичную сорбцию радионуклидов тканями растений, подтверждая очень быструю скорость течения реакций сорбции радионуклидов растительны?« тканями.

В целом мокно сказать,"что при составлении прогноза накопления радионуклидов в сельскохозяйственных культурах, выращиваемых в условиях орошения , необходимо изучить сугдествуо-щие миграции радионуклидов в цепях : орошаемая вода- растение и орошаемая вода - почва- корневая система растений - надземная часть растений. Кроме этого надо учесть увеличение кумулятивного накопления радионуклидов в почвенном покрове в результате длительного периода орошения, влияние разнообразия почвенного покрова и биологических особенностей культур, а так.«е роль способа и режима орошения.

2. УСЛОВИИ, ОБЬЬКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. ПРИГОДНО- КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ..

Для Северного Кавказа характерна очень неустойчивая погода, она в основном связана с периодически?«! летними циклонами, которые приносят обильные осадки в летний период, сопровождающиеся сильными ветрами. В пределах региона наблюдаются и значительные температурные контрасты, от минусовых в высокогорьях до субтропического в южной части Черноморского побережья. За вегетационный период сумма температур составляет 3400"с.

Почвы Северного Кавказа так.«? весьма разнообразны: черноземы, каштановые, различные типы горно-лесных и горно- луговых почв, болотные почвы. Опыты проводили на черноземе выщелоченном мологумусном , сверхмощном. Механический состав его весьма тяжелый (65 % физической глины , 32 % ила1. Содержание гумуса-3,3 %. Реакция нейтральная (рН солевой вытя«кн 6,91. Содержание ш.дз.ш'.ьге форм основных питательных элементов довольно высокое 123 ыг/кг, К^О - 353 мг/кг, нитрифицируоцая способность - 93 мг/кг). Емкость поглощения оснований - 23,9 м.г- экв./ЮОг.

Почвы данного ря"юна характеризуются сравнительно малым содерканием подвижных форм микроэлементов 'Ли- 0,15-0,11' мг/кг;

- 0,15-0,25; £>-2,3-2,3; Си - 3,5-9,0; Мп -10-30 мг/кг.

Для черноземных почв характерно благоприятнее сочетание капиллярной и некапнллярной пористости, что обеспечивает хоро-пу<1 всдЭ" и воздухопроницаемость. Для уепеансго возделывания сельскохозяйственных культур и формирования урожая болыиуо роль играют влага , удобрения.

2.2. сбьекты и методы исследован:! Л.

Исследования проводили з полевых условиях на сельскохозяйственных культурах , предстапляч::,'их 3 ботанических семейств: семействе пасленовые (¿оНа пааихв. ) _ баклак'н ( ^¿япим те£алуепа. ) сорт - Донецкий уро-кайныЯ, томаты (Хусор^'г.иси.т } сорт - КолкоэныЯ-34, перец {Сзр^еыт аплии^г } сорт - Виктория, семейство зонтичные ) - морковь

(1)сшсмА. са'саЬх ¿. ) сорт - Нантская-4, укроп (МеЫ

) сорт - Грибовский, петрушка (/^¿й^е^'«14'*1 сорт Магданоэ фестивал НРБ, семейство крестоцветные (Схисф^е- 1 - капуста белокьчанная' са/>1Ь*Ь\ \

сорт Красиодарская-1, редис сорт -

Розово- красный с белым кончиком, семейство гиквен-тс {Сигай&Ь)-слае огурец {С'исаггиА. 1 СОр.т. дм евосточный,

семейство греч-.ин'л. (Рс^опасеае ) _ щавель асе.Ь>1а^,.)

сорт Бельвильсхий , семейство лилейное аслое. } лук репчатый ( се^ 1 сорт Краснодарский Г-35, чеснок

А Ж»

) сорт .Отрадненский , семе?с"'в0 злаковые {&апйл£а£. 1 _ пшеница (^¡¿¿¿счт \ СОрТ Б зостая-1, семейство сложноцветные ( С&про ^ _ салат \ ¡¿ос'Ьлси

¿¿¡{¿■¿И Ь. ) сорт Московский.

Агротехника вoздeлывafi,,IЯ культур- общепринятая для данного региона. Полив посевов водой, содер-ка;:;ей радионуклиды проводили в следу-яцие фазы роста и развития растений: плншга-колошения, щавель, петрушка, лук, чеснок, укроп, салат- интенсивного роста вегетативной массы, редис, морковь- интенсивного роста корнеплодов, томаты, перец, баклажаны- завязывания плодов первой кисти, капуста- начала заьязывания кочана, огурш-завяТ:Г гния плодов первого сбора. Норма полива, согласно реке-

я

мендалиям - 300 м/г а. Размер делянок -2 vi4. Павгорноеть спыта-О- кратная. К вносили'в воду в форме нитратов при концентрации 21,4 мг на I л води , остальное радионуклиды - в концентрации 0,1 МБк/л. Пробы растений отбирали до полива их водой, содержа;?'.-Я радионуклиды, сразу после полны. Креме того сбор проб моркови, редиса, лука, чеснока- при дести пении ими технической зрелости, укропа, петрушки, щавеля,салата- по мер« достикения вегетативная масси товарного состояния, огургн-при созревании плодов 1-й, 2-й, 3-й завязи, томатов, баклажан,перца- после созревания плоде в 1-й, 2-й, 3-й кисти.

Поело отбора проб растения разделывали на органы и

с

части, гысущнвали при температуре 105 С, взвешивали и измельчали нч мельницах MFÍ1-I или ОМ-ЗА. Кли-.снтрацио'^/Ж "^ßj'^ty^'C опредгляли на Jf - спектрометре Con'.jvyj^i/rvt 1232í""Ol на газоразрядном счетчике A'Í-cÁm-Z ¿{¡¿('¡'ус? 1152, lUU - (фотометрически;.; методом с арееназо III.

з. вшниь способов оаььнлн я биологических особшюс-

ТЬП CtJIbCK0Xü3;¡nCTIifc.HHb'X КУЛЬТУР НА П0СТУП.'1ЬЧ;£ РАДИОНУКЛИДОВ В РЛСТЫШ.

3.1..вяинш!ь основных способов ПОЛИВА ПОСЕВОВ НА

ПОСТУ ПЛЬЧ'/Ь РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕН'/Я.

Способ полива является одним из вагснейЕих факторов , рли-л:<цих на размеры перехода радионуклидов в сельскохозяйственные растения. Изучались 4 оскобкьг< способа орокения растений применяемые в сельском, хозяйстве: до.кдевани'е, капельное, по бороздам

. №/ esy иг,t

и подпочвенное, с использованием 4-х радионуклидов- U, -¿к, Cd, tí.

Способ полипа сказал заметнее влияние на коэффициент порнич.лго задерживания ( Кпз1 и коэ££иц;:ент перехода ( Кп ) радионуклидов в растения. Так , Кпз растениями при поливе

посевов до даванием был больсим , чем при капельном орошении для томатов в 6,0 раз , для моркови - р 2,3 рала. Аналогичного характера получены данные по другим радионуклидам.

При поли к поссвор доедевакием содгр;ание радионуклидов в плодах томатов от 1-го к 3-му сбору уро.:ая уменьшалось в основном за счет рымывания их атмосферными осадками, а так'.е вследствие образования и формирования новых плодов.

При подпочвенном орошении посевов томатов и полипе по бороздам происходит обратный процесс . Накопление радионуклидов в плодах томатов со временем увеличивается при переходе их из воды в почву и через корнегу-о систему в надоемнуо часть, в том числе и в плоды ( рис. ЗЛ.1*. Такая ке закономерность наблюдается и для *S¿,, "'U.

Способ орошнния сказал такхе с,упестренное ?л;<якие на размер» накопления радионуклидов в корнеплодах морк и (табл. 3.1. ■>.

ТаблипаЗ.Т. Содержание радионуклидов.в уроjae корнеплодов моркови в зависимости от способа полива -----------j.-----------------------------------------------------

Cnocoí I Кп, ( Бк/кг1/( Бк/м1)' 10*

Дождевание 9,7+0,26 32,3*0,89 36,1*3,5 3,2*0,15 Капельное

орошение 3,4*0,6 9,6*1,5 66,7*4,6 1,5*0,14

По бороздам 1,9*0,12 9,6*1,6 49,3*9,3 0,8*0,05

Подпочвен-

ное

1,9*0,04 7,3*0,3 13,0*1,3 0,3*0,05

Динамика накопления ^ б урожае плодов томатов в зависимости от способа полива

\

\

дождевание

капельное орошениэ

I,- полив по бороздам

Кп, (Бк/кг)/(Бк/ы)• Ю-3 Рис. 3.1

подпочвенное оросение

Как и в опытах с томатами наибольшее поступление радионуклидов в корнеплоды моркови било при поливе до.кцеванием.

3.2.ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ КУЛЬТУР НА ПОСТУПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯ ПИ ОРСИЕНИИ.

/у, л

Наибольшм Кпз ¿-А отличаются зеленные культуры (салат, щавель, петрушка) от 6,53 до 16,8$. Несколько ни«е Кпз у редиса, томатов, моркови, укропа, пшеницы, перца болгарского и баклажан. И самый меньсий Кпз у культур , которые отличаются небольшой фитомассой (чеснок, лук) или гидро$обностью листьев (капуста).

По первичному задергаванию радионуклидов в надземной массе при поливе доадевакием культуры составили следующие ряды ( в порядке убывания концентрации): щавель,петрушка, салат, редис, томаты, баклажаны, морковь, укроп, перец болгарский, капуста, пшеница, лук, чеснок- для ; петрушка, баклажанк морковь, томаты,

перец болгарский, щавель, салат, редис, лук, чес, ок,'укроп, пшеница, гн

капуста- для и. . ■

Биологические свойства изучаемых культур также оказали влияние на накопление радионуклидов в урожае надземной массы (табл. 3.2). Разница мееду крайними значениями накопльния для культур составила - 87,1 раза, для '"¿I - 15,4 раза.

ПЬ. ги,.

Наименьшим содержанием 1л. и II в урожае надземной массы к концу вегетационного периода отличаются зеленные культуры, которые периодически убираятся за вегетационный период ( щавель, салат, петрушка, укроп). Те культуры , уролай которых убирают

один раз за вегетационный период и сохраняет вегетативнуа массу

И»-

до сбора уро.кая, отличается наибольшим Кп как для СА. , так и

ИГ I/ •'•"//

для 1С ( исключение - лук, чеснок по М ).

и

Таблица 3.2

Содержание радионуклидов в надземной массе лультур в период сбора уро;хая в зависимости от их •биологических особенностей

Культура ¡Время от-! !бора проб) ¡после по-' !лнг>а, сут! Кп, (Бк/кг)/(Б,:/м2)'Ю"3

Редис II •66,7+11,0 6,3+0,5

Цапель 30 9,6+1,8 1,4+0,09

Петрушка 30 8,4+1,9 2,2+0,2

Лук 30 2,9+0,1

Чсснок 30 6,5+0,'3 -

Перец болгарский 30 0,8+0,1

Баклажан 30 2,2+0,1 0,4+0,03

Укроп 30 '»,8+0,4 .1,1+0,14

Салит 30 2,6+0,07 ' 0,9+0,1

Тоиат 30 18,4+2,7 3,6+0,2

Морковь 70 69,7+4,1 4,2+^,3

Капуста псслмили- - ' ПО 5,1+0,6 0,9+0,1

лист

Именица 35 11,6+1,5 0,8+0,1

З.З.Д&,иША НЛМйЛЙШ• РДДМ1ШВДиВ В РАСТЫШХ В ЗА-

• шс&оста ^т Ки,лестна ПииИсив посьв^з доздьв.шьм.

Количество радиоактивных вецзсш, поступающих на орошаемые зешч: зз вссь период вегетации, зависит от резина оропакия и от оросительной нормы.

Количество ллилов оказало влияние на накопление и ■

Ц :сак в ассиаоиружцих, так и в крощих листьях капусты. Поело 2-го, 3-го, 4-го и 5-го полива в ассиш-шируюцчх листьях ' капусты содержалось '"'¿й. в 1,3; 1,6; 1,5 к 2,1 раза больае, чем поели 1- го "(рис. 3.2).

ЛИНЭИИКЭ накопления раДИО_:КТПШШХ ВЦЦОСТЗ Е ассимилирующих листья:: капусты в злглси^ости от количества поливов посевов доадованиеи водоП, содерице;; радионуклид:;

V,

¿0

&

»

& а е/ у/ суг

—.—---

__-'"и кл, (е:-/кг)/(бк/и2)-ю-3

Рио. 3.2

Динамика накопления радиоактивных веществ б крощпх листьях капусты в зависимости от количества полива посевов до.'.давани^:: водой, содержащей радионуклиды,ыало чои отличаются от таковой для ассиаилируацих листьев капусты.

ЪЛ. ДИПАММКА НАКОПЛЕНИЯ РАДЦоНУгиЫДОВ В РАС1Ш1лХ В ЗАВИиШОТИ иТ ВРЁМЫШОГО САКГигл ни; ЛОЛИйь ДиадьЫНИЬЫ.

Сразу после полива поосбов вегетативная иасса пиеиицы со-■ дер.шла максимальное количество'""¿д. и (рис. 3.5). В то

хе Ер«ия в пробах собранных сразу после полива водб'Л, со-д«раз щей радионуклиды, было в 13 раз иеныае, .чей . 3 даль-не:-;ыс-, в течение периода вегетации, происходит с^вдственноо. снижении содиралння и в вегетативной иассе пы'-ннцы. Как в вегетативной наосе, так и в хозяйственно-ценной части-пшеницы содер:халось оолызе, чем'*^ . Динамика н^ссплепия радионуклидов в хозяйственно-ценной части пленицы отличается от дина-иики накопления радионуклидов в вегетативной части растошт(су. рис. 3.3).

и(, л

Накопление в колось пшеницы наиболее интенсивно происходит в первые 10 сут, ъ** (/ - 20 сут. Содержание в • колосе пшеницы за 10 сут после полива увеличилось в 1,7, а ■ ги1/ за 20 сут - в Ь раза. В дальнейшей содеркание и '"и _ в хознйственно-целной части пшеницы несколько уменьшается.

Динамика накопления & ь ьсгетатданой масеь л хозяйственно-ценной частя пшеницы в зависимости от временного фактора

в

/-_—.-,--и в вегетативной иассе пшеницы

X—<——--— - в хозяйственно-ценной части пшеницы

Кп, (Ек/кг)/(Бк/н^)* 10"3

Рас. 3.3

4.ЕЛИЯКИЬ СЙЗЖ0-тШг.а<ЙХ СВОЙСТВ РАДИОНУКЛИДОВ НА

ПОДЗИлНОСТЪ ИХ В Р4СТЪНИЯК И ПОЧВЬ ПРИ поливь, пооьзов дату&а^мьм

4.1. ВЛИлНИЬ ФЮЖС-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАДИОНУКЛИДОВ НА ПОСТУПИШЬ ИХ В РАСТЕНИЯ ПРИ ПОЛИВЕ ДОЗДЕВАНИН;.

Вакнии фактором, определявший доступность радионуклидов., для растений, являются их уизико-химические свойства.

Результаты изучения показывают, что величина закрепления радионуклидов на поверхности растений различна. Так, при поливе посевов доЕдаваниеи по величине первичного задергивания их вегетативной частьп овощных растений радионуклиды располагаются В сли-дувдий убьгваодии ряд: ^ >

/Ж ^^ ~ для салата и "6 > > '"Л >

"М - ДЛЯ баклаги. Дли товаркой части бандами ргд. Зуд«? следуодии: >

ЛлЬ вегетативной части овоцних растений из изученных радионуклидов наиболее яккуыулирусЕушися являются , '^Со и м С^. В то не вреия в хозяйственио-ценнус часть растении Со переходит в наименьвкх количествах, что указывает нз его низкую подвишюстъ в процессе перераспределения внутри растения (табл. 4.1,4.2).

Разница иевду крайними значениями по аккуцуляции радионук-. яидов л вегетативной нзссе составляет через 2 часа после полива - 18 р^з, через 12 су г *• А,? раза, через 25 су? - 3,4 раза (си.тэбЛЛ).

В хозяйственно-ценной части к в иадзеукой иассе баклазан в течении.вегетативного периода такяе как и в вегетативной кассе салата идет скавдние содержания радионуклидов (си.табл.4.1,4.2).

Таблицз 4.1

Динамика накопления радионуклидов в салате в зависимости от их фпэико-ашических свойств

ЬоТ'Я\ ' Кп, (Ек/кг)/(Бк/н^) • 10~3

полк-'....... ............

су И « ^-Ч- ! "М- ! I ! "К $

2 410+13 400_КЕ0 373,3+19 265+13 230+9 228+12 162+6 152+6 66+4 57+2,4 22,6+2,0

12 24+1,2 30+1,3 36+2 30,6+1,9 14,3+5 44,7+1,6 65+1,7 11,4+0,6 12,7+0,3 27+1 6,4+1 .

П 2,9+0,1 3+0,05 2+0,1> ■. 2+0,1 1,57+0,5 10+0,47 6,0+0,3 .2+0,02 2,0+0,1 1,8+0,04 0,89+0,12

Ьо

Таблица 4.2

динамика накопления радионуклидов в баклажанах в зависимости от их физико-химических свойств

' Кп, • (Бк/кг)/ (Бк/и^) ♦ Ю"*3 •••-•■

* И"|ЛС?з'! 1 % ' ! ! "М ! '¿2 ! ^ ! 'Ж ! I ! '

Вогз- 2 Ч 162,1+10,8 178+12 61,9+1,6 38+1,0 30+0,7 90,2+3,1 70+4,6 67+4 80,6+2,7 37+2,4 67,5+1,5

Т2ТИЭ" " *"*

пап . 30 16,1+0,8 9,2+0,4 16,1+0,9 8,4+0,3 2,1+0,1 7,3+0,3 31+1,4 8,5+0,2 14+0,6 19,8+0,6 6,1+2,1

масса ~ " ~ ~ т

55 2,5+0,12 2,4+0,1 4+0,1 0,8+0,® £+0,06 2,7+0,1 6+0,3 2,2+0,1 6.0+0Д7 6,6+0,17 0,41+0,05

Пло- г Ч 4,1+0,03 7,1+0,4 2+0,1 " 6,1+0,1 4,1+0,04- 6+0,26 3,1+0,1 2+0,1 2,7+0,1 2,8+0,1 6,8+0,6 30 2,1+0,12 2+0,1 0,8+0,05 2,*+0,1 3,3+0,1 2,2+0,1 2,2+0,1 1,2+0,03 1,1+0,02 1,7+ф7 2,35+0^5

55 0,8+0,05 1.1+0Р5 0,7+0,04 1,1+фЗ 1^5+0,1 2,2+0,1 1,0+0,04 0,5+0,02 1,1+0,03 0,7+0,03 0,9+0,04

2 О

3 целом необходимо оплатить, что накопление радионуклидов в. растениях и характер их распределения по органам опрсделпотсп в первую очередь потребностью в них как элементах минерального питания растительных организмов.

4.2. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕР АТУ И» ВиДЦ НА ПиСТ.,ГШИЕ РАДИиНУКЯ^ОБ В РАСТЕНИЯ ПРИ ПОЛИВЕ. ПОСЕВОВ Д^ДЦЬзАНИЬМ.

Некоторые исследователи показывают, что тсплообаенные воды имеют температуру зииой-10-20 °С, весноН'22+25 °С и летом *35+ *39 °С." Поэтому, орошая этими водами, ийзно оптипизмровать тепловой резш почни и одновременно улучыкть ее водный, микробиологический и питательный режимы.

При зыравдзании овощных культур иода считается непригодной для орошения, если разность температур этой води и воздуха более 15 °С. При подинах овощных культ-уа этоМ водол в дневное врепп резки« перепад теиперат^р води и почви вызывает физиологический ьок растений.

Зти ао исследователи выделяют следующие осназные преииуцест-ва поливов теплыни водами: увеличение иоциостц корневой системы растений в 1,5-2 раза, повыиение скороспелости теплолюбивых культур на 6-10 сутулучшение качества■ урожая, увеличение общей урожайности культур на 14-20 ^уменьыение затрат воды на единицу урокая на 6-20 %. С увеличением темпера туры поливной воды укеньп&егаеё вяэкост! и ускоряется подача води в растения.

Вместе с тем было бы неправильным отнрети проблему использования низкопотенцкального тепла (КПТ) к числу разрешенных. Существует много сло2кы.с кауч'.шх к практических г. и дач, треб^к^х •теоретического исследования и'практического решения, которые

предстоит изучить как до начала, так и в процессе промышленного использования НПТ. Одна из важнейших задач эгоН комплексной проблемы состоит в решении вопросов ииграции токсикантов в условиях теплового орошения. Эти токсиканты с поливной водой будут включаться в лицевые цепи и поступать в растения корневым и внекорневыи путями. Такиц образом изучение влияния тспловод*4 ного ороления на миграцию токсикантов - одна из вахнейих задач. _

Орошение тоиатов выполнялось теплой водой, выпе естественной температуры на 20 °С. Естественная температура воды, которая использовалась для орошения в день полива составляла+16 °С.

Через 2 часа после полива пробы вегетативной пассы томатов со/Л

дернзли ¿4. в 7,3 раза больше, чем при поливе водой с естественной температурой, 1иЦ - в 2 раза. Через 15 сут эта разница составляла соответственно в 25,8 и 2,2 раза.

При поливе теплой водой, содераацей радионуклиды, в пробах плодов тоиатов Кп и *ии выие, чем при поливе водой о естественной температурой. В пробах, отобранных через 15 сут, эта разница составляет соответственно в 1,9 и в 1,2 раза (табл. 4.3).

Таблица 4.3

' Содерхание радионуклидов в плодах томатов в зависимости от температуры орошаемой воды при поливе посевов довдеванием

Время 1 . Кп, (Бк/кг)/(Бк/мг) • Ю"3 . . . -

от { : т - - ■"'//

полива---,--—----,-^—£1-__--—

сут !ест.<? С(1бч)!ес?.£ С+20 °С!ест.^°0( 1б°С)!ест.£°С+20 °С

2 ч • . 29,4+1,2 13,4+4,0

15 7,4+0,4 14,0+2,8 8,9+1,15 10,7+3,0

30 • 5,-9+0,4 10;7+0,9 7,0+0,58* -••8,1+2,0

Как при поливе теплой водой, та;: и водой с естественной температурой в вегетативной массе и в плодах тоиатоз накапливалось болызе, чем . Однако при поливе теплой водой

Му ">//

разница цезеду накоплением и и выше, чем при поливе водой с естественной температурой.

4.3.ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ И РАСПГЬДЬПЕНИЯ ИХ

Ш ОРГАНАМ РАСТЕНИЯ ПРИ 'ЗЛ^ЕЕ ТЕПЛОЙ ВСДС.

Динамика накопления радионуклидов в вегетативной пассе томатов при тспловоднои поливе иало чем отличается от таковой при поливе .водой с естественно!! температурой.

Через 2 ч после полива в вегетативной пассе томатов со-дортатся максимальное количество радионуклидов. В дальнейшем содержание "К и' вегетативной массе уменьшается за счет факторов в не«! в а среды, и нарастания новоЯ б;;сиасси. Содержание '""¿а в вегетативной пассе в первые 15 сут скиэдется з 1,5 раза по отношении к первоначальному значению. Во-вторые 15 сут снижение некое резкое - в 1,2 раза.

Снижение содержания*''^" в вегетативной нас со томатов происходит более равномерно.

Динамика содержа ют'***- и в плодах томатов имеет,

как й для вегетативной массы,тенденцию к сниаеяию. Причех чу

снижение чь. в плодах в первые 15 сут более значительное'

- в 2,1 раза, а ъо вторые 15 сут - в 1,3 раза (рис. 4.1).

Так та как и для вегетативной массы томатов снижение гл/,

содержания.; и в плодах ноент равномерный характер.

Динамика накопления радионуклидов в плодах томатов при ороиении топло,! водой, способ - доадеванне

__^ Кп, (£к/кг)/(Б;:/ы ) -Ю-3

Рис. 4.1

и оь^ш пи скжыш накспшш РАДКХЖЛИДОВ в растън;'.ях 5 уалов''я;< орсеения.

В далноГ; [иботе рассматриваются два способа по снижению ь'зкоклеиия рздионухладоь в хозяйстзекно-аданой части растении - птэ об'-ттн"} 1: очистка продукции.

5.;-;ч.\ч-х»:а!10суь от об;ывкл плодов томатоз вькве при л олив о

растений водоЛ, сод-p;:;u¡noi¡ радионуклиды, способой досеивании. Сниглние содор'йишк радионуклидов в плодах через 15 су? после лолпза в этой случае оило до 3;б ( С/ ) риза. Наимсныг.К э.:<йкт от o6:.:uüa плодов полуш при поливе растений способом

г)! /¡

подпочвенное ороаенг.о - до 1,2 ( и ) раза.

Счнст.ча оказалась бол-.,с з-/>зк7ивиа в слиянии содеряишя Р-Адионуклидоз в корнеплодах цоркош!, чем об:.:из для вес;: способов ороетпия. При поливе дозд«ваняем при помощи очистки снизилось содержание радионуклидов в корнеплодах до 6,2 ( J<S- ), при капельном ороы-лши - до 4,8 ("¿L ) раза, при поливе по бороздам - до 2,5 ) раза и при подпочвенном ороисн;ш -

до 2,4 ( '''¿ь ) paaa.

З-^сктивкссть оббивании, кзк способа снижения союрзаика радионуклидов в хозлЛстЕонно-цеино;! части растений, различна для коздого в::ча рлстсчин из-за их биологических оообечн-оете.-,.

Для изучаемых культур по эффективности снижения содеряз-нип радионуклидов з хозпйствонно-цеино;; части гссгснпп с помощь» обттан'ля получен сдедукций р»д в порядке убывании: через 2 ч после полива растении - салат, потрувка, то:.:ат.ч, цззель,. укроп, баклаяаны, чссиок, перец, болгарский, лук - для ; боклзнани, перец болгарский, тоаати, чеснок, петрушка, еллат, щавель, лук, укроп - для "У . Через 15 сут после полива растений этот ряд несколько изменился: n-зрец болгарский, баклакани, томаты, петруика, салат, чеснок, ц.шель, укроп, лук - %.44/JÍ¿L ; петрушка, салат, щ-ггель, лсроц болгарский, чеснок, тоиагы, укроп, tíaклатаны, лук - для IS'U , а через 30 сут после полива растений ряд будет слодую!д,»!: щавель, петрушка, укроп, л-.роц болгарский, tíaxaauanu, салат - для'"<5. ; перец болгарский, баклаздии,

салат, укроп, петрушка, цапель - для '""¿У .

Снижение содержания радиоактивных изотопов в хозяиственно-—ценной части растений при поиоци обмывания происходит с различной эффективностью и из-за различных их (¿изико-хигшческих свойств.

Черйз 2 ч после полива салата водо:!, содержащей радиоизотопы, были отобраны образцы и пропиты в проточкой воде. Получен следующий ряд в порядка убывания содержания радионуклидов: '/¡Г, >

Через 12 сут при поиовд обмывания расеений салата снижение содержания радионуклидов было незначительным и получен сждущиЛ рнд в порядке уоивания: & > и > ^ >

'""¿I > >'¿у > , а через 23 сут он иаел следукми'я

вид: ^ > <£? ¿4» и> л» > = >

Каибольанй э^Лект от обиивапия хоэя;!сгвс1ыо-цсн;ю« чали растений получается е перзио часы посла полива их водой, содер-кацей радионуклиды. Через 2 ч После полива растении содоржание радионуклидов в сзлате с поиоздю обмывания удалось снизить до 9,3 раза по ¿и , тогда как через 23 сут оно снизилось до

3.2 раза по Л* от первоначального задержанного количества.

. Так же как и у салата наибольший э^ект обмывание плодов бзклаааз дает в первые часы после полива растений водой, содер-аацеи радионуклиды - до 5,? раза во « , а через 55 сут - до

2.3 раза по «г .

ВЫВОДЫ

1. Первичное задерживание радионуклидов овощными растениями обусловлено способом орошения : при дождевании оно выше , чем при капельном орошении для томатов от 1,4 ) до 7,4 раза а для моркови от 1.4 ( К } до 10 раз ( ¿¡И.

2. Динамика накопления радионуклидов в хозяйственно- ценной части растения так<ке зависит от способа орошения. При поливе доадеванием и кдпельном орошении в большинстве случаев происходит постепенное снижение солеркания радионуклидов в плодах томатов от 1-го к 3-му сбору урожая до 5,2 ( К) раза. При поливе по бороздам и подпочвенном орошении содер.кание радионуклидов в хозяйственно- ценной части растений в основном постепенно увеличивается.

3. Накопление радионуклидов в растениях из поливной воды

при орошении дождеванием зависит от их биологических особенностей, от количества поливов их водой , содержащей радионуклиды и от физико-химических свойств самих радионуклидов.

Различия в накоплении'^* для различных видов овощных культур достигает 100 , а- 600 раз.

При многократном поливе капусты в кочанах содарштся и "'и соответственно в 15,5 и 1,3 раза больше, чем при одно-кратком.

В надземных органах сводных культур из изучаемых радионуклидов в большей степени аккумулируются'

а в

хозяйственно- ценную часть растений в наименьших количествах переходит .

4. На динамику накопления радионуклидов в растениях оказывает влияние продолжительность вегетационного периода. При поливе дочдеванием ссдеркание радионуклидов в вегетативной массе гшеницы в процессе вегетации постепенно уменьшается в

3,7- 4,3 раза , тогдз. как в зерне сно увеличивается в 1,2-3,5 рэз.

5. Увеличение температуры поливной воды от 1б"с до 36'с способствует увеличение накопления радионуклидов в вегетативной массе томатов в среднем до 21 раза, в плодах - в среднем до 1,5 раз.

б. Обмыв плодов томатов , после полива их до.адеваннем водой, содерка;цей радионуклиды, снижает содержание радионуклидов до 3,6 раза.

Очистка более э^ективна в снижении содержания радионуклидов в корнеплодах моркови для всех способов орошения.

Полученные экспериментальные данные будут использованы для усовершенствования математической модели миграции радионуклидов е орошаемом агро^итоиенозе и для прогноза накопления их в продукции растениеводства.

По теме диссертации опубликованы следу-ощие работы:

1. Поступление искусственных и тяжелых естественных радионуклидов в опогдные культуры при орошении. ЛЗ.Г.Маликов, Р.М.Алексах и к , П.А.Подушин, А.И.Мельчекко//Агрэхимия.-1Э90.- !f*3. С.110-

-115.

2. Поступление ^и^из поливной воды в овощные культуры в условиях Северного Кавказа ./3.Г.Маликов, А.И.Мельченко, П.А.Полунин, ?.М.Алексахин.//III Всесоюзная конференция по сельскохозяйственной радиологии .'Тезисы докладов -ОЗнинск. -1990.-с.69.

1-1^, из поливной воды в уроаай овощ-Н'-гс культур п условиях Северного Кавказа. /В.Г.Маликов, А.И.Мельчен:-:::, П.А.Полунин , Р.К.Алекгзхин//!11 Всесоюзная конференция по с£льскохгзяПст?ен,-:2Й радиол;гии:Тез.докл.-С5нинск.-19Э0.-с.?0.

"" zS

•1.Миграция радионуклидов по различным звеньям биологической кепочки в почвенно-климатических условиях Северного Кавказа./ В.Г.Маликов, Б.И.Жуков, P.M.Алексахин, В.А.Яковук, П.А.Полушин, А.И.Мельченко, В.Э.Лазько.// Всесоюзная конференция " Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве- пять лет спустя: итоги, проблемы и перспективы" -Обнинск.-1991.-T.I.-С.56.

5.Миграция радионуклидов в орошаемом агро^итоценозе при использовании сбросных вод ШГЦ./В.Г.Маликов, А.И.Мельченко, P.M.Алексахин. // Всесоюзная конференция " Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве-пять лет спустя: итоги, проблемы и перспективн"-0бнинск.-19Э1.-Т.1.-с.57.