К вопросу об оценке влияния факторов внешней среды на накопление растениями техногенных радионуклидов
Анализ влияния внутривидовой изменчивости на накопительную способность и биоиндикационную ценность растений. Определение биометрических и морфометрических показателей фитомассы. Характеристика свойств песчаной почвы. Измерение активности радионуклидов.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.04.2018 |
| Размер файла | 222,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
ФГБОУ ВПО МарГТУ
К вопросу об оценке влияния факторов внешней среды на накопление растениями техногенных радионуклидов
Е. А. Гончаров, М. А. Жирова
г. Йошкар-Ола
В определении накопительной способности и биоиндикационной ценности растений существует ряд проблем:
- у видов с относительно широкой экологической пластичностью коэффициент накопления (КН) меняется в различных почвенно-экологических условиях;
- накопительная способность существенно зависит от климатических особенностей года;
- в течение сезона содержание радионуклидов в растениях одного и того же вида непостоянно, увеличиваясь от весны к осени, что осложняет выявление индикаторов и сопоставление результатов разных авторов;
- неопределенность в оценку также вносит внутривидовая изменчивость.
С целью изучения влияния факторов внешней среды на накопление растениями радионуклидов была разработана следующая методика.
1. Подготовка субстрата. Для эксперимента была отобрана дерново-слабоподзолистая песчаная почва с территории радиоактивного загрязнения (Чаадаевское лесничество Пензенской области).
Выбор данной почвы для эксперимента обусловлен тем, что она имеет свойства наиболее «благоприятные» для подвижности радионуклидов в системе «почва-растение»: низкое содержание глинистых и илистых частиц, органического вещества, элементов питания и низкую кислотность.
Предварительно проводилось выравнивание почвенных свойств и аналитические работы по определению агрохимических свойств и гранулометрического состава исследуемой почвы, определение общей влагоемкости почвы [1], анализ радионуклидного состава спектрометрическим методом [2-5] (таблица 1).
Таблица 1 - Характеристика свойств дерново-слабоподзолистой песчаной почвы
|
Показатель |
Значение |
|
|
Гранулометрический состав, содержание фракции , % <0,01 мм |
4,5 |
|
|
Гигроскопическая влажность, % |
0,3 |
|
|
Общая влагоемкость почвы, % от абсолютно сухой массы почвы |
29,5 |
|
|
рНсолев |
3,9 |
|
|
Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы |
3,6 |
|
|
Гумус, % |
1,0 |
|
|
Сумма обменных оснований, мг-экв/100 г почвы |
1,2 |
|
|
Обменный Са2+ |
1,11 |
|
|
Р2О5, мг/100 г |
4,7 |
|
|
К2О, мг/100 г |
9,1 |
|
|
Удельная активность 137Cs, Бк/кг |
163,0±9,1 |
|
|
в т.ч. водорастворимая форма137Cs, Бк/кг |
25,70±9,53 |
|
|
ионообменная форма |
30,70±10,11 |
|
|
Удельная активность 90Sr , Бк/кг |
4,2±0,9 |
2. Закладка вегетационного опыта. В лабораторных условиях с контролируемым световым и термическим режимом был заложен почвенный вегетационный опыт по изучению влияния увлажнения (% от общей влагоемкости почвы) на накопление радионуклидов в растениях [6].
Выбор данного фактора обусловлен тем, что в почвах различных ландшафтов интенсивность миграции неодинакова, т.к. на распределение радионуклидов в почвенном профиле большое влияние оказывает гидрологический режим почвы [5, 7, 8].
Для закладки опыта проводилась подготовка пластиковых ёмкостей (устройство дренажа и полива), набивка ёмкостей почвой и их взвешивание. В емкости высаживались растения.
Для того чтобы устранить влияние внутривидовой изменчивости на результаты эксперимента в качестве посадочного материала были использованы клонированные растения сенполии (рисунок 1).
Использовалась следующая схема опыта. Повторность 3-х кратная. Различное увлажнение почвы задавалось в % от общей влагоемкости. Общая влагоемкость для испытуемой дерново-слабоподзолистой песчаной почвы составила 29,5%.
Увлажнение задавалось на 50, 60, 70, 80 и 90 % уровне. В каждую повторность высаживалось по 12 растений сенполии, которые помещались в микропарнички для адаптации. Полив проводился ежедневно по массе вегетационного сосуда - для поддержания заданной влажности. Длительность опыта - 4 месяца.
Рисунок 1 - Получение посадочного материала и ход эксперимента
биоиндикационный фитомасса радионуклид
3. Снятие эксперимента: определение биометрических, морфометрических показателей растений; пробоподготовка и гамма-спектрометрический анализ растительных образцов.
Оценку поглощения радионуклидов растениями проводили по разности содержания радионуклидов 137Cs в начальном субстрате и в субстрате после эксперимента (с учетом влажности почвы и биомассы растений). Для сопоставления результатов рассчитывался коэффициент накопления КН:
КН=Ау раст/Ау почв,
где Ау раст - удельная активность радионуклидов в растениях, Бк/кг;
Ау почв - удельная активность радионуклидов в почве, Бк/кг.
Результаты измерений приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты эксперимента по изучению влияния увлажнения на накопительную способность растений
|
Уровень влажности |
Содержание 137Сs в почве |
Биомасса растений, г |
КН |
||||
|
до опыта |
после опыта |
||||||
|
А, Бк |
Д, Бк |
А, Бк |
Д, Бк |
||||
|
50% |
194,0 |
9,7 |
167,0 |
7,7 |
15,8 |
12,4 |
|
|
60% |
200,9 |
10,0 |
169,0 |
7,9 |
26,7 |
8,8 |
|
|
70% |
208,2 |
10,3 |
184,1 |
7,9 |
30,6 |
5,1 |
|
|
80% |
199,6 |
9,9 |
168,9 |
7,0 |
36,3 |
6,0 |
|
|
90% |
197,9 |
9,9 |
172,1 |
7,0 |
33,1 |
5,4 |
|
|
НСР05 |
3,7 |
2,2 |
Оптимальным уровнем увлажнения для культивирования сенполии по данным эксперимента для песчаной почвы является уровень 80% от общей влагоемкости почвы, при котором наблюдается максимальная продуктивность растений (надземная и корневая фитомасса).
Рисунок 2 - Влияние увлажнения почвы на биомассу и накопительную способность растений
С повышением увлажнения снижается интенсивность накопления радионуклидов растениями (в 2-2,4 раза), что в первую очередь связано с эффектом «биологического разбавления» за счет повышения продуктивности (усиления синтеза органического вещества) и содержания воды в тканях растений.
При значениях увлажнения близких к экологическому оптимуму интенсивность накопления 137Cs растениями существенно не меняется (рисунок 2).
Таким образом, на основании результатов эксперимента разработана методика по оценке влияния увлажнение на интенсивность накопления радионуклидов растениями в условиях лабораторного опыта.
Данная методика может быть реализована для оценки влияния внешних экологических факторов на накопительную способность сельскохозяйственных и хозяйственно ценных лесных видов растений в отношении техногенных радионуклидов.
Список литературы
1 Вадюнина, А.Д. Методы исследования физических свойств почв / А.Д. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.
2 Методика измерения активности радионуклидов с использованием сцинтилляционного гамма-спектрометра с программным обеспечением «Прогресс», 2003.
3 Методика приготовления счетных образцов проб почвы для измерения активности 90Sr на бета-спектрометрических комплексах с пакетом программ «Прогресс», 1997.
4 Методика измерения активности радионуклидов с использованием сцинтилляционного бета-спектрометра с программным обеспечением «Прогресс», 2004.
5 Павлоцкая, Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах / Ф.И. Павлоцкая.- М.: Атомиздат, 1974. - 215 с.
5 Практикум по агрохимии / Под ред. академика РАСХН В.Г.Минеева. - М.: Изд-во МГУ, 2001.- 689 с.
6 Алексахин, Р.М. Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах / Р.М. Алексахин, М.А. Нарышкин.- М.: Наука, 1977. - 144 с.
8 Пристер, В.С. Миграция Cs-137 в системе почва - луговые растения / В.С. Пристер, Г.П. Перепелятников, Н.Д. Клименко // 3 Съезд по радиац. исслед. «Радиобиол., радиоэкол., радиаци. безопас.», Москва, 14-17 окт., 1997: Тез. докл. Т. 2.- Пущино, 1997.- 473 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Включение радионуклидов в биологический цикл. Влияние времени на поведение и взаимодействие радионуклидов в почве в зависимости ее агрохимических показателей. Роль гранулометрического и минералогического состава почвы в процессе сорбции радионуклидов.
реферат [27,6 K], добавлен 04.07.2010Определение влияния кислотности дерново-подзолистой почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и накопление радионуклидов 137Cs и 90Sr продукцией на фоне NPK. Эффективность известкования при поступлении 90Sr в растительность луговых агроценозов.
курсовая работа [54,0 K], добавлен 04.06.2013Влияние биологических особенностей растений и почвенных характеристик на накопление Cs-137 в кормовой растительности. Определение взаимосвязи концентрации нуклидов в рационе крупного скота с концентрацией радионуклидов в костной и мышечной тканях.
курсовая работа [101,8 K], добавлен 20.11.2014Характеристика необходимости цинка для нормального роста большого количества видов высших растений. Изучение влияния Zn на степень прорастания семян подсолнечника. Измерение содержания хлорофилла. Определение поглотительной емкости корневой системы.
отчет по практике [67,0 K], добавлен 27.08.2015Загрязнение территории Республики Беларусь радионуклидами после аварии на ЧАЭС. Изучение накопления радионуклидов в травостое лугов различного режима увлажнения. Краткая почвенная, радиологическая и агрохимическая характеристика торфяно-болотных почв.
курсовая работа [343,0 K], добавлен 26.05.2014Установление корреляционной зависимости между величиной коэффициентов перехода радионуклидов 137Сs и 90Sr в травостои пойменных лугов и основными агрохимическими свойствами аллювиальных дерновых почв. Распределение удобрений для улучшения состояния почвы.
реферат [89,9 K], добавлен 21.12.2009Особенности почвы, ее некоторые свойства. Методы воздействия на почвы. Специфика определения свойств почвы. Мелиорация - комплекс приемов по улучшению свойств почвы. Почва для растений защищённого грунта. Основные правила составления плодородного грунта.
реферат [15,6 K], добавлен 29.09.2011Особенности питания и качества зерна зерновой фасоли. Диагностика потребности фасоли оливковой в удобрении. Формирование биометрических показателей растений в зависимости от NPK почвы. Влияние условий минерального питания на урожайность и завядание.
дипломная работа [173,6 K], добавлен 07.10.2017Выявление влияния плодородия дерново-подзолистых почв на ее нитрификационную способность. Определение агрохимических свойств дерново-подзолистых почв и расчет индекса окультуренности почв. Анализ влияния плодородия на содержание NPK в зерне и соломе.
курсовая работа [51,8 K], добавлен 09.12.2013Агрохимические мероприятия, агротехнические приёмы, снижающие поступления радионуклидов в растения. Защита зерна, посевов, фуража. Плотность загрязнения почв. Зоотехнические мероприятия по снижению содержания радионуклидов в продукции животноводства.
реферат [27,5 K], добавлен 24.01.2010
