Розміри первинного затримання розчину 90Sr рослинами вівса і вики у різні фази розвитку

Культура	Фаза розвитку	маса рослин, г сух. речовини на посудину	Затримання ізотопу, % від нанесеного
Овес	Повне кущіння	8,8	9,8
	Початок молочної стиглості	108,9	20,6
Вика	Галуження	6,2	33.2
	Виповнений нижній біб	76,6	60,5

Значний вплив на рух радіоактивних речовин по рослині має вік листя, на яке випали радіоактивні опади. Радіоактивні речовини не тільки краще поглинаються молодим листям, а й інтенсивніше потрапляють до рослини і переміщуються по ній, оскільки такі речовини нагромаджуються в окремих його частинах у значно більших кількостях.

На позакореневе надходження радіоактивних частинок, що осіли на поверхні рослин, впливають також погодні умови – частинки можуть змиватися під час дощу, здуватися вітром. Утримання радіоактивних речовин на рослинах в подібних ситуаціях здебільшого залежить від форми окремих органів, їх механічних властивостей. Радіоактивні частинки нагромаджуються у великих кількостях в таких місцях, як пазухи листя, квітів, і легко здуваються та змиваються з поверхні не опушеного листя або стебла.

Внаслідок переносу вітром радіоактивного пилу з поверхні ґрунту, а також під час штучного зрошення дощуванням стає можливим вторинне забруднення надземних частин рослин радіоактивними речовинами. Тому слід враховувати це під час розробки заходів щодо зменшення їх надходження у рослини.

У цілому рівень забруднення рослин радіонуклідами при прямому потраплянні на їх надземні частини визначається кількістю свіжих радіоактивних опадів. Водночас їх проникнення через кореневу систему залежить від загальної кількості опадів на поверхню ґрунту, і якщо з часом позакореневе надходження радіоактивних речовин зменшується, то проникнення їх з ґрунту може зростати.

Надходження радіонуклідів у рослини з ґрунту. Грунт – це сильний поглинач різних елементів, у тому числі й радіоактивних речовин. Особливо високу здатність до поглинання має поверхневий, багатий на перегній шар, де міститься основна частина ґрунтового вбирного комплексу. Саме тому природні угіддя затримують основну масу радіоактивних речовин у поверхневому 5-6-сантиметровому шарі ґрунту, у той час як на орних землях такі речовини більш-менш рівномірно розміщуються по всьому профілю шару ґрунту, що обробляється. їх залучення до біологічного кругообігу речовин зумовлене, з одного боку, міцністю зв'язку з частинками ґрунту, а з другого – здатністю поглинатися корінням рослин.

Висока міцність зв'язування радіоактивних речовин характерна для важких ґрунтів, багатих на органічні та мінеральні колоїди, які саме і становлять основу її вбирного комплексу – чорноземів, каштанових ґрунтів, суглинків. Мінімальна вона у легких піщаних ґрунтів.

Щодо здатності коріння рослин поглинати радіоактивні речовини, то вона визначається багатьма факторами водночас: специфікою виду, розвитком кореневої системи, фазою розвитку, фізіологічним станом рослин, вологістю ґрунту, наявністю в ньому поживних речовин. Поглинання радіонуклідів ґрунтом та рослинами значною мірою затримує їх вимивання і перенесення до ґрунтових вод, вони фіксуються біля поверхні ґрунту у зоні розміщення основної маси коріння.

Механізм поглинання радіоактивних речовин корінням рослин не відрізняється від механізму засвоєння звичайних елементів мінерального живлення. Оскільки більшість радіоактивних продуктів розпаду як хімічні елементи не відіграють будь-якої ролі у фізіолого-біохімічних процесах організму і надходять до рослин у незначних кількостях, при розгляданні закономірностей їх руху по тканинах рослин можливим впливом радіоактивних речовин на метаболізм, а також участю їх в процесах обміну речовин можна нехтувати.

Поглинання радіоактивних речовий корінням, переміщення їх по рослині і розподіл по окремих органах значною мірою зумовлені їх хімічними властивостями. Як зазначалось, радіонукліди цезію та стронцію мають багато подібного відповідно з калієм і кальцієм – елементами, які відіграють важливу роль у мінеральному живленні рослин, і саме вони надходять до рослин з ґрунту у найбільших кількостях.

Розподіл радіонуклідів по органах пшениці при надходженні через корені

Радіонуклід	Вміст у рослині, %		Вміст в органах надземної частини, %
	коріння	надземна частина	стебла	листя	колосся без зерна	зерно
Цезій-137	46,9	59,1	49,9	27,4	18,0	4,7
Стронцій-90	19,3	80,7	53,4	35,9	6,7	4,0
Церій-144	99,2	0,8	45,8	33,3	16,7	4,2
Кобальт-60	91,1	5,9	66,2	4,3	16,7	12,8

Радіонукліди ¹⁴⁴Се, ⁶⁰Со, ⁹¹Y (ітрій), ⁹⁵Nb (ніобій), ⁹⁵Zr (цирконій), ¹⁰⁶Ru (рутеній) та інші нагромаджуються у кількостях, на 2–3 порядки менших. При цьому цезій і стронцій у зв'язку із зазначеними вище причинами легко і швидко переміщуються по рослині, в той час як останні ізотопи нагромаджуються переважно у корінні і далі практично не переміщуються.

Розподіл радіонуклідів у надземних частинах рослини відбувається також по-різному. Близько половини їх кількості нагромаджується в стеблі (це властиве не тільки для пшениці, яка розглядається як приклад, а й для інших злаків, зернобобових та багатьох інших культур). Значно менше радіонуклідів потрапляє в листя, ще менше – в колосся і лише кілька відсотків – у зерно. Отже, можна виявити закономірну залежність: чим далі по транспортному ланцюжку від коріння знаходиться орган, тим менше радіоактивних речовин він нагромаджує. У випадку із зерновими й зернобобовими культурами, основною продукцією яких є зерно, ця залежність позитивна. На жаль, у випадках, коли продуктивними органами є листя, і особливо підземні частини рослин – коренеплоди, цибулини, доводиться мати справу з більш забрудненою продукцією. Проте бульби, які являють собою підземні стебла, як правило, забруднюються меншою мірою, ніж коріння і бадилля.

Отже, за характером надходження радіоактивних речовин до рослини через коріння і нагромадження в окремих органах їх можна поділити на дві групи: 1) радіонукліди, які надходять і нагромаджуються у надземних частинах рослин; 2) радіонукліди, які надходять порівняно повільно і концентруються переважно у корінні і які незначно переміщуються в надземні органи. Для відображення характеру і залежності нагромадження радіоактивних речовин у різних органах рослини від наявності їх у субстраті (ґрунті) використовують коефіцієнт нагромадження (КН).