Меркурий Гиляров - Жизнь в почве

В СССР проведены многочисленные эксперименты с загрязнением почв искусственными радионуклидами и последующим изучением экологии почвенных животных, они позволяют решить прикладные вопросы и лучше уяснить, каковы плодовитость, продолжительность жизни, интенсивность обмена, химический состав, трофические связи животных. Обширный материал собран и по экологии микроорганизмов, развитию корневых систем растений в условиях повышенного фона ионизирующей радиации.

Фактически сформировалось новое направление - радиобиология почвы, и здесь очень велик вклад советских исследователей: дозиметристов, почвоведов, биологов.

Приступая к изучению воздействия ионизирующих излучений на животное население почвы, ученые не могли предвидеть всего того, с чем придется встретиться в процессе полевой работы. Сложность усугублялась тем, чю наземные беспозвоночные - организмы весьма радиоустойчивые во взрослом состоянии. Радиочувствительность насекомых, дождевых червей, мокриц, паукообразных составляет 50-200 килорад, что значительно выше, чем у растений.

Поскольку содержание стронция-90 в надземной части насаждений значительно меньше, чем в почве, дозы облучения животных, обитающих в верхних ярусах леса, оказываются значительно ниже, чем почвенных обитателей.

Но и в почве эти дозы не настолько велики, чтобы оказывать непосредственное воздействие на беспозвоночных, особенно в личиночной и взрослой стадиях. Тем не менее они все же снижают численность популяций многих видов.

Это можно объяснить тем, что ряд видов лесных насекомых, а также представителей микро- и мезофауны, зимует в почве в стадии яйца, то есть в наиболее радиочувствительной эмбриональной стадии. Если принять во внимание, что облучение в этом случае продолжается в течение нескольких месяцев, доза облучения, накопленная за это время, могла составить в наших экспериментах 200-300 рад, то есть довольно значительную величину.

При облучении в лабораторных условиях, как известно, дозы облучения от нескольких сотен до нескольких тысяч рад приводят к стерильности самцов и самок насекомых и гибели яиц.

На лесных участках, загрязненных стронцием-90, численность мезофауны сократилась более чем в два раза.

Но более всего (в 10-100 раз) сократилась численность дождевых червей и многоножек (губоногих и двупарноногих) - потребителей мертвого растительного опада, обитающих преимущественно в лесной подстилке и верхнем слое почвы, где сконцентрирована основная часть радионуклидов. Изменения видового состава - сокращение видового разнообразия - обнаружены и в микрофауне, в частности, в популяциях панцирных клещей.

Сообщества почвенных животных чутко реагируют на повышенный хронический уровень ионизирующей радиации при дозах порядка 0,5-3 рада в сутки. При этом уменьшается видовое разнообразие оседло живущих беспозвоночных, глубина заселения почвы, падает численность. Особенно сильно действие радиации проявляется в период размножения животных. У почвенных беспозвоночных уязвимыми для действия радиации являются ранние стадии жизненного цикла. Ранние стадии развития дождевых червей столь же чувствительны к действию радиации, как и человек.

Взрослые стадии почвенных животных достаточно устойчивы к действию ионизирующей радиации, не уступают по этому показателю лесным и луговым растениям, а нередко в три-пять раз превосходят растения. Но животных "подводит" здесь уязвимость для радиации ранних стадий, их длительный период развития, за который они успевают облучиться значительными дозами радиации даже в условиях малой мощности, но хронического облучения.

Уязвимость почвенной фауны усиливается также изза того, что почва аккумулирует многие радионуклиды, попавшие в биосферу, в том числе стронций-90 и цезий-137, а такие массовые обитатели почвы, как дождевые черви, заглатывая почву при питании, получают немалые дозы облучения и от пищевого комка, что становится особенно важным при загрязнении почв радионуклидами - альфа-излучателями. Велико участие почвенных животных в зоогенной миграции искусственных радионуклидов, главным образом из-за высокой биомассы этих животных и их роющей деятельности.

Заключение

Увеличить производство сельскохозяйственной продукции, улучшить снабжение населения продовольствием - такова важнейшая задача, стоящая перед нашим народным хозяйством.

Реализация Продовольственной программы СССР во многом зависит от того, как будут складываться отношения земледельца с землей, насколько удастся преумножить ее плодородие в условиях интенсивного производства. И потому так возрастает роль науки в решении сложного комплекса проблем, связанных с сельским хозяйством.

Недалеко то время, когда поле будут не распахивать, а "строить", создавать по особой программе для каждого отдельного региона, для каждой системы земледелия. Но это - в будущем. Пока же речь идет об улучшении качества земель путем глубокой мелиорации, правильного применения удобрений, подбора районированных сортов урожайных сельскохозяйственных растений.

Население растет, увеличивается и потребность в продуктах питания. В двенадцатой пятилетке планируется производить ежегодно 250-255 миллионов тонн зерна, доведя среднюю урожайность до 21-22 центнеров с гектара. Сделать это будет непросто, если учесть, что щедрых от природы земель у нас в стране не так уж много.

Президент Академии наук СССР А. П. Александров, выступая 26 декабря 1984 года на общем собрании академии, посвященном вкладу науки в реализацию Продовольственной программы, призвал поднять на более высокий уровень научное обеспечение важнейших се разделов. Он отметил, что многие институты уже активно г.анимаются фундаментальными разработками, направленными на интенсификацию сельскохозяйственного производства и всестороннее развитие агропромышленього комплекса. Но многое еще предстоит сделать, чтобы повысить эффективность мелиорированных зел!ель, обеспечить надежную защиту растений, разработать тщательно проверенные методы обработки семян, ухода за посевами, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции.

Все эти вопросы так или иначе связаны с регулированием биологических явлений в почве, интенсификацией или подавлением деятельности почвенных животных и микроорганизмов, управлением ферментативными процессами в почве.

За последние десятилетия в биологической науке произошли коренные изменения. И каждый шаг вперед в развитии науки открывает подчас совершенно неожиданные возможности, новые пути. Один из них - создание микробиологической промышленности, мощной индустрии живых клеток.

Современная научно-техническая революция создает предпосылки для того, чтобы пополнить продовольственные ресурсы продукцией несельскохозяйственного производства.