Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому для получения меченых азотных удобрений применяют стабильный изотоп азота I5N. Для изучения транспорта и утилизации калия вообще нет подходящего стабильного или радиоактивного изотопа и вместо него используют искусственный радиоактивный изотоп рубидия 86Rb с периодом полураспада 19,5 дней — элемента, который обычно встречается в природе как изоморфная примесь в калии и считается его химическим аналогом. Специфическое действие рубидия на растения, как, впрочем, и на другие живые организмы, неизвестно.
Существует два основных способа получения меченых удобрений. Первый из них предусматривает введение метки в удобрение в процессе его получения по заводской технологии. Например, раствор, содержащий радиоактивный фосфат — фосфат кальция Са3(32Р04)г— или другой, нерадиоактивная соль которого составляет основу природных фосфатов (фосфорита и апатита) или апатитового концентрата, добавляют в серную кислоту, которая используется для их разложения при получении простого суперфосфата, или в фосфорную кислоту, которой они обрабатываются при получении двойного суперфосфата.
Аналогичным путем могут быть получены меченые азотные и калийные удобрения, когда в процессе изготовления в зависимости от химической основы удобрения к ним добавляются меченые соли (15NH4)2S04, 15NH4C1, !5NH4N03 (или ее разновидности по месту метки: NH415N03, 15NH415N03, 86RbCl, 86Rb2S04 и другие.
Этот способ получения меченых удобрений наиболее совершенен, так как включение изотопа в технологический процесс производства удобрений позволяет добить-
ся равномерного распределения метки по всей его массе. Но совершенно очевидно, что этот способ дорогостоящий, так как требует создания в заводских условиях специальной технологической линии или ее воспроизведения в определенных экспериментальных условиях.
Второй способ более прост и поэтому чаще используется в исследовательских целях. Он состоит в простом смешивании раствора радиоактивной соли с водной суспензией готового удобрения в лабораторных условиях. После этого суспензия высушивается до исходной влажности удобрения. Этот прием является менее совершенным, но вполне пригодным при условии, что достигается равномерное распределение метки по всей массе удобрения. В случаях, когда удобрение, представленное простой солью (например, аммиачная селитра, хлористый калий), смешивается с такой же меченой солью, можно получить меченое удобрение, не уступающее по качеству изготовленному по первому способу. Разумеется, при втором способе получения меченых удобрений теряется их гранулированная структура
Еще проще готовятся меченые жидкие питательные растворы и среды для водных и песчаных культур. В этом случае, в соответствии с составом питательной смеси, часть соли, которая должна нести определенную метку, заменяется препаратом, содержащим изотоп.
Важным моментом при приготовлении удобрения или питательного раствора, меченного радиоактивным изотопом, является выбор индикаторной дозы изотопа. С одной стороны, она должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить точность в оценке участия в метаболизме растения изучаемого элемента. Но с другой — не настолько высокой, чтобы оказать на него радиационное воздействие. При этом следует учитывать, что не только угнетающее действие излучения изотопа, но и стимулирующее может исказить картину поступления и превращения элемента. Необходимо также исключить возможное влияние радиоактивного излучения на экспериментатора и радиоактивное загрязнение окружающей среды в случае проведения эксперимента в полевых условиях или условиях вегетационного домика.
Поэтому выбор индикаторной дозы является очень сложной задачей. При ее решении необходимо учитывать цель и задачи эксперимента, специфику изотопа и соединения, в состав которого он входит, радиочувствительность вида растения, возможности измерительной
техники, условия проведения эксперимента и многое другое. В опытах с растениями приблизительный интервал индикаторных доз, как правило, находится в диапазоне 10-7—10'5 Ки/л(Ки/кг) питательного раствора, среды или почвы. Считается, что при этих концентрациях наиболее вероятно отсутствие какого-либо биологического действия излучений радиоактивных изотопов.
Индикаторные дозы для исследований с млекопитающими с учетом их, как правило, более высокой радио-чувствительности бывают, примерно, на один-два порядка ниже. При проведении кратковременных опытов, длительность которых измеряется часами — днями, верхняя граница индикаторных доз с целью увеличения чувствительности метода может быть сдвинута в сторону более высоких концентраций. Напротив, в длительных экспериментах, продолжающихся месяцами, например при внесении меченых удобрений в почву,— в сторону более низких концентраций. Оценить индикаторную дозу расчетным путем является весьма сложной и лишь приблизительно решаемой задачей. Поэтому в каждом конкретном случае желательно ставить предварительные контрольные опыты, которые могут помочь определить необходимое количество радиоактивного изотопа, обеспечивающее оптимальные условия проведения эксперимента.
