РЕЗЮМЕ
Среди культурных растений пшеница, наряду с рожью, в наименьшей степени накапливает 137Cs в зерне и зелёной массе, поэтому её возделывание на радиоактивно загрязнённых территориях является радиологически обоснованной мерой снижения коллективной дозы населения. Особый интерес представляют яровые культуры за счёт их более короткого жизненного цикла и менее выраженного укоренения в сравнении с озимыми культурами. Целью настоящей работы является изучение параметров распределения 137Cs и 40K в мягкой яровой золотистой пшенице (Triticum aestivum L. var. Lutescens) в условиях её выращивания на радиоактивно загрязнённых территориях на суглинистой почве дерново-подзолистого типа, не подвергавшейся интенсивным агромелиоративным мероприятиям. Проверялась гипотеза о наличии связи между глубиной почвенного профиля и интенсивностью перехода 137Cs и 40K в органы яровой пшеницы. Образцы были отобраны с пахотного участка, где плотность радиоактивного загрязнения 30-см слоя почвы 137Cs составила 342 ± 44 кБк м−2. Агрохимический анализ почвы показал слабокислый уровень кислотности, умеренно высокое содержание органического вещества, подвижного калия и фосфора. Установлено, что цезий и калий распределяются в органах пшеницы в сходных пропорциях. Определены коэффициенты накопления и агрегированные коэффициенты перехода 137Cs и 40K из почвы в корни, стебли, соцветия и зерно пшеницы. Коэффициенты накопления сравнивались с данными МАГАТЭ по зерновым культурам для умеренного климата и по цезию близко соотносились с опубликованными данными. Коэффициенты накопления калия в стебли и побеги пшеницы МАГАТЭ (1,1; n = 2) оказались существенно заниженными по сравнению с результатами настоящего исследования (4,41 ± 1,37; n = 5) при хорошей согласованности показателей перехода калия в зерно. Показано, что с увеличением глубины почвенного профиля агрегированные коэффициенты перехода 137Cs и 40K остаются стабильными, что отражает равномерное всасывание данных радионуклидов на различной глубине корнеобитаемого слоя. Влияние текстуры подпахотного горизонта и плужной подошвы на переход 137Cs и 40K не установлено. Корреляционный анализ Спирмена на малых выборках показал отрицательную корреляцию (rs = −0,9) между выборочными значениями удельной активности 137Cs и 40K в следующих цепях транслокации радионуклидов: 40K в почве — 137Cs в соцветиях; 40K в почве — 137Cs в зерне; 40K в соцветиях — 137Cs в зерне; 40K в зерне — 137Cs в зерне.
Distribution of 137Cs and 40K in spring wheat (Triticum aestivum L. var. lutescens) grown on radioactively contaminated areas of the Bryansk region
Among cultivated crops, wheat along with rye accumulates 137Cs in grain and green biomass to the lowest extent; therefore, its cultivation in radioactively contaminated areas is a radiologically justified measure for reducing the population’s collective dose. Spring crops are of particular interest because of their shorter life cycle and less pronounced root development compared with winter crops. The aim of this study was to investigate the distribution parameters of 137Cs and 40K in soft spring golden wheat (Triticum aestivum L. var. Lutescens) grown on a radioactively contaminated sod–podzolic loam that had not been subjected to intensive ameliorative practices. The hypothesis was tested that the transfer of 137Cs and 40K to wheat organs is related to soil profile depth. Samples were collected from an arable field where the contamination density of 137Cs in the 0–30 cm soil layer was 342 ± 44 kBq m−2. Agrochemical analysis indicated slightly acidic pH and moderately high contents of organic matter, available potassium, and phosphorus. Cesium and potassium were found to be distributed among plant organs in similar proportions. Concentration ratios and aggregated transfer factors for the radionuclides were determined from soil to roots, stems, inflorescences, and grain. The concentration ratios were compared with IAEA data for cereal crops in temperate environments and, for cesium, were in close agreement with the published values. The IAEA concentration ratios for potassium in wheat stems and shoots (1.1; n = 2) appeared to be substantially underestimated compared with the values obtained in the present study (4.41 ± 1.37; n = 5), whereas good agreement was observed for potassium transfer to grain. It was shown that, with increasing soil profile depth, the aggregated transfer factors for 137Cs and 40K remain stable, reflecting uniform uptake of these radionuclides throughout the root zone. No effect of the texture of the subsoil horizon or the plough pan on the transfer of 137Cs and 40K was observed. Spearman’s rank correlation analysis based on small sample sizes revealed a negative correlation (rs = −0.9) between sample values of the activity concentrations of 137Cs and 40K along the following translocation pathways: 40K in soil – 137Cs in inflorescences; 40K in soil – 137Cs in grain; 40K in inflorescences – 137Cs in grain; and 40K in grain – 137Cs in grain.
