Действие продуктов ядерного взрыва на растения

Радиоактивная пыль загрязняет почву и растения. В зависимости от частиц на поверхности растений может задерживаться от 8 до 90% выпавшей на землю радиоактивной пыли. В частности, на поверхности растений задерживается до 25 % частиц размером менее 44 мкм* (при густом травостое), более 25 % частиц размером менее 1-2 мкм и до 90% глобальных осадков, выпадающих из стратосферы. Показатели эти зависят как от густоты травостоя на единице площади (чем гуще травостой, тем больше удерживается радиоактивных осадков), так и от формы листа и характера его поверхности (на опушенную или морщинистую поверхность листа прилипает больше радиоактивной пыли, чем на гладкую поверхность).

Радиоактивные вещества, выпадающие на растения из атмосферы, не только загрязняют их, но и частично всасываются нутрь. В частности, внутрь через листья наиболее активно всасываются изотопы иода и цезия, хуже изотопы стронция и других элементов. Радиоизотопы поступают в растения также из почвы, при этом лучше усваиваются изотопы стронция и хуже изотопы других элементов. На естественных угодьях значительное количество радиоизотопов (даже больше, чем из почвы) поступает в растения из дернины.

В период интенсивных выпадений радиоактивных осадков (воздушный путь загрязнения посевов) относительно наиболее чистыми будут корнеклубнеплоды, находящиеся в почве, и закрытое зерно в растениях гороха, бобов, кукурузы, гречихи, ячменя и т. п.

В естественных условиях радиоактивная пыль с поверхности растения сдувается ветром и смывается дождем. В результате этого, а также прироста вегетативной массы радиоактивность пастбищных растений уменьшается через 2 недели в среднем в 2 раза. Указанный процесс называется периодом полуочищения.

Следует учитывать, что растения наиболее чувствительны к облучению в период ранних фаз развития, когда страдают зоны активного роста, т. е. молодые, делящиеся клетки, а также то, что растениям разных видов и сортов присуща неодинаковая радиочувствительность.

Лучевое поражёние у растений проявляется в торможении роста и замедлении развития, снижении урожая, понижении репродуктивного качества семян, клубней, корнеплодов. При больших дозах облучения возможна гибель растений, проявляющаяся в остановке их роста и усыхании.

В табл. 1 приведены величины летальных доз облучения для сельскохозяйственных культур и древесных растений. Неодинаковая чувствительность растений к облучению обусловливается объемом их клеточных ядер, размером хромосом и содержанием ДНК в клетке. При увеличении объема ядер, большем размере хромосом или повышении содержания ДНК в клетках растения отличаются более высокой радиочувствительностью.

Таблица 1

Летальные дозы однократного кратковременного гамма-облучения

Для различных растений, находящихся в фазах вегетации

Виды растений

Доза облучения, Р (рентген)

Виды растений

Доза облучения, Р (рентген)

Овес

330

Картофель, капуста

1260

Кукуруза

420

Свекла сахарная

1340

Рожь, ячмень

435

Естественные травы

1200

Пшеница

450

Тисс

80

Горох огородный

460

Сосна веймутовая

100

Томат

Вишневоплодный

1240

Ель сизая

102

Рис

1960

Лиственница

125

Лен

2070

Дуб красный, береза

800

Хлопчатник

1010

Клен красный

1000

Семена растений разных видов также отличаются неодинаковой чувствительностью к облучению, в связи с чем выделяют растения радиочувствительные (фасоль, кукуруза, тимофеевка, рожь, пшеница), среднечувствительные (вика, соя, чечевица, люпин, овес, ячмень, подсолнечник) и устойчивые (лен, клевер, люцерна, клещевина, табак, донник).

При облучении радиочувствительных семян дозой 20000 Р прорастание их угнетается, а последующий рост растений замедляется. Чтобы вызвать такое же угнетающее действие у семян среднечувствительных, их необходимо облучить дозой 20000-100000 Р; семена же устойчивых растений следует в таком случае облучить дозой до 150000-200000 Р. Семена сосны, ели, кедра, пихты теряют всхожесть на 50 % при облучении дозой 1000 Р, а семена лиственных пород — при облучении дозой 5000 Р. В табл.2 приведены данные о степени поражения растений в зависимости от величины накопленной ими дозы облучения. При дозе облучения, равной 40 % от смертельной, наступает стерильность пыльцы, при накоплении 75 % смертельной дозы половина растений погибает. В связи с поражением растений возможны значительные потери урожая; зависят они не только от величины суммарной дозы облучения, но и от периода вегетации растений во время выпадения радиоактивной пыли (табл. 2).

Таблица 2

Степень поражения растения при разных дозах облучения

Реакция

Доза облучения (в % от смертельной)

Нормальный рост растений

Снижение роста на 10%

Снижение роста на 50%

Стерильность пыльцы

Задержка образования генеративных органов

Резкое угнетение роста

Гибель половины растений

Полная гибель растений

10

25

34

40

45

60

75

100

Таблица 3

Вероятные потери урожая (%) в зависимости от фазы развития растений в момент выпадения радиоактивных осадков и дозы гамма-облучения, полученной растениями до конца вегетации

1. Озимая пшеница, рожь, ячмень

Доза облучения, Р

Фазы развития в момент начала облучения

Кущение

Выход в трубку

Колошение и цветение

Молочная спелость

100

15*-35**

25-50

5-25

0-10

100-200

25-50

35-70

14-50

0-10

200-300

35-70

50-90

25-50

0-20

300-400

55-90

80-100

40-70

0-20

400-500

75-100

90-100

60-90

0-20

2. Клубни картофеля

Доза облучения, Р

Фазы развития в момент начала облучения

Проростки

5 см

Проростки

15-20см

Бутонизация

Цветение

100-200

0*-15**

0-10

200-300

10-30

5-20

5-20

5-15

300-400

20-50

10-30

10-30

5-20

400-500

30-60

15-40

15-40

10-25

500-700

40-70

20-50

20-50

15-З0.

700-1000

50-90

30-70

25-60

20-40

1000-1500

60-100

50-90

40-80

30-60

3. Зерно гороха

Доза облучения, Р

Фазы развития в момент начала обучения

6 листьев

Бутонизация

Массовое

Цветение

Образование верхних бобов

Молочная спелость

100

100-200

200-300

300-400

5*-20**

15-50

40-90

60-100

10-40

30-80

70-100

90-100

5-30

20-60

40-80

60-100

0-15

10-50

25-75

50-100

0-5

0-5

0-10

0-10

*Минимальная потеря урожая при благоприятных условиях развития растений, **максимальная – при неблагоприятных

Метки: