Журнал «Юность» - Юность, 1974-8

А использовалась ли ионизирующая радиация для практических целей в животноводстве? И если использовалась, то где и в каких дозах? Ведь организм животных значительно более чувствителен к действию проникающей радиации, чем растения.

На одной из современных птицефабрик в Советском Союзе был поставлен такой опыт. В процессе инкубации куриные яйца облучали в течение нескольких часов в дозе всего 1–2 рентгена. Было доказано, что такие незначительные дозы ионизирующей радиации оказывают стимулирующее действие. Количество вылупившихся цыплят увеличивалось. А куры из облученных яиц обладали большей яйценоскостью.

Закономерен вопрос: стимулирующее действие малых доз ионизирующей радиации — это общая закономерность или «повезло» только курам?

Наверное, тут таятся и общие закономерности. Во всяком случае, врачи всего мира давно признают целебное действие радоновых ванн для человека…

Итак, ионизирующая радиация изотопов может разумно использоваться человеком и в сельском хозяйстве. Но любознательный читатель, наверное, уже заметил, что речь шла о внешних источниках проникающих лучей, как правило, о гамма-лучах, испускаемых радиоактивным кобальтом. А ведь существует огромное количество радиоактивных изотопов, которые испускают, например, «мягкие» бета-лучи, энергия которых невелика. Радиоактивный углерод С 14и радиоактивная сера S 35, которые являются одними из наиболее биологически важных элементов, обладают именно таким «мягким» излучением. Энергия проникающего излучения другого биологически важного изотопа — радиоактивного фосфора Р 32— значительно выше, но и она «мягче» «жестких» гамма-лучей кобальта Co 60.

Каким же образом можно использовать эти биологически важные изотопы для нужд сельского хозяйства? Возможности здесь безграничны. И это не преувеличение.

Чтобы успешно бороться с опасными вредителями сельского хозяйства, с вредными насекомыми, надо знать об их жизни как можно больше. Ученые метили радиоактивным фосфором таких опасных насекомых, как саранча и малярийный комар. Этим способом определили скорость перелета саранчи и дальность ее распространения из главных очагов выведения; выяснили протяженность перелетов малярийных комаров. Такое насекомое, как фруктовая муха, оказалось относительным домоседом. Ее метили радиоактивным фосфором и выпускали в апельсиновой роще. Оказалось, что при благоприятных условиях фруктовые мухи не удаляются от места обитания больше чем на несколько сот метров. Все это позволяло более продуманно наметить расположение заградительных зон и разработать систему обороны и борьбы с вредителями.

Если в инсектициды — яды для насекомых — ввести радиоактивную метку, индикатор позволит ответить на ряд важных вопросов. Как ведут себя эти соединения в организме насекомых, почему они ядовиты для них? Как сделать их избирательными по действию: не вредными для человека, растений и полезных насекомых? Не попадают ли они в сельскохозяйственные продукты? Когда они теряют свою токсичность?

А теперь о полезных насекомых. На наших древнейших друзьях-пчелах были поставлены изящные опыты. Например, кормили радиоактивным фосфором одну-единственную рабочую пчелу, н она становилась меченой. А в улей помещали счетчик радиоактивных частиц. Удалось установить, сколько раз в день вылетает на работу рабочая пчела, каков ее рабочий день и какова скорость полета. Или поступали по-другому. Подслащенные сахаром растворы с подмешанным к ним радиоактивным фосфором помещали на какое-нибудь поле. Прилетающие на него пчелы, естественно, метились. При этом можно было точно определить, какие поля пользуются у пчел наибольшей «популярностью», что пчелы любят больше. А отсюда и практические решения: так можно поднять «производительность труда» и увеличить продукцию пчел.

Это, конечно, только один из многочисленных примеров применения метода меченых атомов для изучения жизни полезных насекомых. Практически радиоактивные изотопы используются во всех фундаментальных исследованиях по биохимии и физиологии насекомых Ведь изучив, например, деятельность гормонов и ферментов, управляющих развитием и поведением насекомых, можно научиться управлять ими.

Ученые были поражены, узнав, с какой скоростью протекают некоторые биохимические процессы в растениях.

В коробочку из плексигласа поместили несколько листьев здорового растения, впустили туда определенное количество радиоактивной углекислоты и оставили растение на солнечном свету. В результате процессов фотосинтеза углекислота усвоилась, перешла в состав органических веществ и транспортировалась в организм. Через равные интервалы времени из различных точек роста плодов и стебля брали образцы и измеряли их радиоактивность. Оказалось, что скорость передвижения вновь синтезированных соединений с восходящим током весьма значительна: днем на солнечном свету — 50—100 сантиметров в минуту! И самое удивительное: раньше считали, что весь углерод растений в органических веществах образуется из углекислоты воздуха, хотя его там сотые доли процента, а теперь удалось доказать, что растениями интенсивно — используются углекислота и соли угольной кислоты, содержащиеся в почве. Они активно транспортируются из корней в листья. Там в результате фотосинтеза из них образуются углеводы и идет синтез органических веществ. Отсюда следовал практически важный вывод: для повышения урожайности необходимо вносить соли угольной кислоты в почву, обогащать почву углекислотой. Можно вносить в почву и так называемые зеленые удобрения, например, запахивать многолетние травы; примерно через 0—30 дней начинается выделение углекислоты, которое продолжается практически все лето.

Таким образом удавалось, например, увеличивать урожайность хлопка на 5 центнеров с гектара.

…Использование метода радиоактивных индикаторов оказалось чрезвычайно полезным для науки об удобрениях растений.

Чем и как выгоднее подкармливать растения? В какие сроки? В какой форме вносить удобрения? Как на них влияют климатические условия? Как они транспортируются в растениях и где усваиваются?

Меченый по фосфору суперфосфат, гидроксилапатит и другие удобрения вносили в почву. И вот кукуруза через 2,5 месяца после посадки больше всего усваивала фосфор из трехкальциевого фосфата, меньше — из суперфосфата и еще меньше — из гидрокси-лапатита. Обнаружилось, что хлопчатник дважды особенно нуждается в подкормке фосфором: первый раз в возрасте 10–20 дней, второй раз во время цветения.