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

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

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

2. Клубни картофеля

3. Зерно гороха

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