Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сельскохозяйственная радиология. Учебное пособие
.pdf
дукты; 3) стерилизация – полное уничтожение вредных
микроорганизмов; 4) дезинсекция – уничтожение насекомых-вредителей.
По имеющимся данным, облучение пищевых продуктов даже в стерилизующих дозах существенного
ухудшения питательной ценности белков, жиров и углеводов не вызывает (табл. 12.2).
Таблица 12.2
Перечень доз для обработки ионизирующими излучениями
продуктов, разрешённых к употреблению в пищу
Продукты Цель облучения Доза, крад
Картофель
Репчатый лук 6
Зерно
Сушёные фрукты 100
Сухие пищевые концентраты 70
Свежие плоды и овощи
Сырые мясные полуфабрикаты из
говядины, свинины, крольчатины
(упакованные в плёнку)
Потрошеные битые куры (упакованные в плёнку)
Готовые к употреблению продукты
(мясо жареное, антрекот), упакованные в плёнку
Подавление
прорастания
Дезинсекция
Стерилизация
10
30
200–400
600–800
600
800
В радиационной технологии хранения продуктов
используются облучательные установки с источниками
излучения кобальтом-60 и цезием-137, а также генераторы ускоренных электронов. Гамма-облучение клубней
картофеля в дозах порядка 5–20 крад подавляет прорастание картофеля, вследствие чего увеличиваются сроки
его хранения (при 20 крад – до 18 месяцев). Оптимальные радиационные дозы зависят от сорта картофеля, его
состояния, времени после уборки и условий хранения.
171

Важное значение имеет проблема сохранения товарных качеств плодов и овощей с помощью ионизирующих
излучений. Пастеризующие и стерилизующие дозы излучения для них лежат в пределах 0,1–1 Мрад. Плесневые
грибы менее радиоустойчивы, чем дрожжи, они погибают
при облучении в дозах 0,1–0,6 Мрад, а дрожжи выживают
даже при дозах выше 1 Мрад. Из мягких фруктов и ягод
наиболее перспективна радиационная обработка земляники и винограда γ-излучением в дозах 0,1–0,5 Мрад.
Имеются данные, что облучение фруктов ускоренными
электронами (1МэВ) более благоприятно, чем γ-лучами,
для сохранения их качества, так как облучению в этом
случае подвергаются только поверхностные слои плодов
и ягод. Установлено, что облучение яблок и груш в дозах
0,1 Мрад тормозит их созревание, а это увеличивает срок
их хранения. Рационально использовать радиационную
пастеризацию для стерилизации томатов: созревание их
замедляется при облучении в дозе 0,5 Мрад, что очень
важно для сохранения их товарных качеств.
12.3. Радиационные методы борьбы
с насекомыми-вредителями
Борьба с насекомыми-вредителями – довольно
сложная, но исключительно важная проблема сельскохозяйственного производства. Необходимость поиска
новых, более совершенных методов борьбы с ними очевидна. Применение химических средств (инсектицидов,
фумигантов, пестицидов) имеет большие недостатки: невозможность полного уничтожения насекомых; устойчивость некоторых насекомых к химическим препаратам,
вследствие чего приходится синтезировать новые и новые препараты; обработка продукции химическими пре-
172

паратами опасна для человека вследствие их токсичности, а также приводит к поражению полезных насекомых
и животных. В зависимости от окружающей среды насекомых-вредителей, наносящих экономический ущерб,
делят на две категории:
1) вредители сельскохозяйственной продукции,
обитающие в пищевых продуктах, техническом сырье,
табаке, шкурах и т. п.;
2) сельскохозяйственные вредители, повреждающие растения в поле, а также вредители сельскохозяйственных животных.
Существует несколько методов борьбы с насекомыми-вредителями. Первый метод заключается в непосредственном облучении сельскохозяйственной продукции
с целью прямого поражения и уничтожения насекомых.
Для этого требуются дозы порядка 10–100 крад, такой
метод должен обеспечить самую быструю дезинсекцию
продукции.
Второй метод заключается также в прямом облучении продукции, но с целью половой стерилизации насекомых. Для половой стерилизации необходимы значительно меньшие дозы (порядка 1–10 крад), чем для
летального уничтожения. Насекомые, испытавшие половую стерилизацию, не размножаются, и популяция гибнет. Такой косвенный метод борьбы с насекомыми применим не ко всем насекомым и по времени длительнее, чем
первый метод, однако снижение доз облучения – важное
преимущество радиационной половой стерилизации.
Третий метод также основан на половой стерилизации насекомых: на специальных биофабриках разводят
насекомых, затем их облучают с целью половой стерилизации самцов. Стерильных самцов выпускают в агроценоз, они не дают потомства, и популяция погибает.
173

Например, у амбарного долгоносика при дозе 325
крад все насекомые гибнут через сутки. Для уничтожения других насекомых в течение 24 ч необходимы дозы
более 300 крад, но они находятся уже в интервале доз,
при которых наступает нежелательное ухудшение качества продукции. При более низких дозах (150–250 крад)
насекомые гибнут в течение примерно недели. При облучении в дозах, вызывающих половую стерилизацию (менее 20 крад), они гибнут через 2–5 недель, и порча продукции продолжается, пока не погибнут все особи.
Неоспоримым преимуществом радиационной дезинсекции пищевых продуктов является то, что она приводит к полному уничтожению насекомых, не оставляя
каких-либо токсических остатков в продуктах.
Одна из возможных областей применения радиационных методов обработки сельскохозяйственной продукции – облучение продукции, находящейся на карантине,
что позволит значительно сократить время карантина.
Имеется опыт радиационной стерилизации и дезинсекции почвы в тепличных и парниковых хозяйствах.
12.4. Методы радиационной селекции
Для получения мутаций можно использовать самые разнообразные способы облучения растительного
материала. Внешнему и внутреннему облучению могут
подвергаться семена, проростки, вегетирующие растения
в различные фазы онтогенеза, различные органы растения, в частности генеративные органы и их составные части. При внутреннем облучении семена замачивают в радиоактивных растворах, этот способ не противопоказан
с точки зрения радиационной безопасности, так как семена в небольшом количестве высевают в вегетационных
174

сосудах или на отдельных делянках. При этом используют радиоизотопы с относительно небольшими периодами полураспада. Мутации получают и при выращивании
растений на радиоактивных растворах в вегетационных
сосудах. С точки зрения длительности облучения различают острое и хроническое облучение. Наиболее распространённым, безопасным и удобным способом является способ внешнего облучения воздушно-сухих семян.
В принципе, для селекционной работы можно использовать любые виды ионизирующих излучений. В настоящее время в радиационной селекции широко применяют
рентгеновское, нейтронное и γ-излучения. На мутагенное действие ионизирующих излучений влияет вся совокупность физических, химических и физиологических
факторов, при которых происходит облучение организма.
С практической точки зрения, нужно подобрать такие условия облучения и выращивания растений, при которых
бы число необходимых для отбора мутаций было наибольшим. Условия облучения могут сильно модифицировать радиомутагенные эффекты. Предлагаются способы
дополнительной обработки семян, позволяющие снимать
значительную долю повреждающего эффекта и тем самым увеличивать выживаемость растений. Один из таких способов заключается в том, что семена облучают на
сухом льду при температуре –78 º С. Сразу после облучения их помещают в дистиллированную воду при температуре +60 º С, а затем выдерживают в кипячёной дистиллированной воде. После подсушивания семена высевают.
Имеются данные по оптимальным дозам рентгеновского
и γ- излучения, дающим высокий выход хозяйственно полезных мутаций (табл. 12.3).
175

Таблица 12.3
Оптимальные дозы рентгеновского и γ-излучения
Культура Доза облучения, крад
Пшеница яровая и озимая 3–5
Ячмень 5–10
Горох овощных сортов 5–10
Горох зерновой пищевых сортов 7–12
Вика яровая 7–15
Соя 5–10
При облучении семян нейтронами оптимальная
доза для пшеницы и ячменя составляет 250–750 рад,
для гороха и других зерновых – 300–500 рад. Оптимальные дозы для получения мутаций рентгеновского
и γ-излучения при облучении семян сортов ржи и гречихи составляют 5–15 крад, сахарной свёклы – 20–25, кукурузы – 5–15 крад. Для получения мутаций у картофеля
облучают семена, клубни и ростки. Ориентировочные
оптимальные дозы рентгеновского и γ-излучения для
клубней и ростков находятся в интервале 0,6–3 крад, нейтронного излучения – 750 рад. При облучении семян картофеля используют более высокие дозы рентгеновского
и γ-излучения – 10–15 крад.
Тестовые задания
1. Как зависят стимулирующие эффекты радиации
на растения от факторов внешней среды и физиологического состояния организма:
а) не зависят;
б) слабо зависят;
в) зависят существенно.
176

2. Как изменяется стимулирующая доза радиации
для намоченных семян по сравнению с сухими:
а) не изменяется;
б) снижается;
в) увеличивается.
3. Как зависит эффект стимуляции от периода хра-
нения облучённых семян:
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) не зависит.
4. Какие частицы нельзя использовать в радиационной
технологии хранения сельскохозяйственной продукции:
а) фотоны;
б) электроны;
в) нейтроны.
5. Как сказывается облучение пищевых продуктов
в стерилизующих дозах радиации на питательную ценность белков, жиров и углеводов:
а) повышает;
б) снижает;
в) не влияет.
6. Как называется процесс подавления физиологических процессов в сельскохозяйственных продуктах
при их радиационной обработке:
а) пастеризация;
б) стерилизация;
в) ингибирование.
177

7. Как называется процесс подавления жизнедеятельности вредных микроорганизмов при радиационной
обработке сельскохозяйственной продукции:
а) пастеризация;
б) стерилизация;
в) ингибирование.
8. Как называется процесс уничтожения вредных
микроорганизмов при радиационной обработке сельскохозяйственной продукции:
а) пастеризация;
б) стерилизация;
в) дезинсекция.
9. Как называется процесс уничтожения насекомых-вредителей при радиационной обработке сельскохозяйственной продукции:
а) пастеризация;
б) стерилизация;
в) дезинсекция.
10. Какое излучение при меньшей дозе облучения семян даёт высокий выход хозяйственно полезных мутаций:
а) рентгеновское;
б) гамма-излучение;
в) нейтронное.
178

13. РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ СФЕРЫ
АГРОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
13.1. Радиационный мониторинг
Одним из видов мониторинга является радиационный мониторинг окружающей среды, предусматривающий измерение уровня радиоактивного загрязнения и доз
облучения биологических объектов от всех существующих источников (естественный радиационный фон,
радиоактивные выпадения и др.) и проводимый в целях
контроля воздействия внешнего излучения и инкорпорированных радионуклидов на человека. В зависимости от
конкретных задач он выполняется как мониторинг источника, предусматривающий измерение и оценку мощности поглощённых доз излучения в воздухе и количества
радионуклидов, попавших в природную среду из данного источника, или как мониторинг окружающей среды.
В первом случае наблюдения проводятся в пределах зоны
расположения источника, во втором случае измерения
мощности поглощённой дозы в воздухе и концентрации
радионуклидов в объектах окружающей среды выполняют за пределами расположения источника излучения.
Распределение радионуклидов в биосфере, их способность мигрировать по экологическим цепочкам и концентрироваться в отдельных звеньях пищевых цепей
привели к возникновению проблемы контроля радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий,
почв, поливных вод, кормов, растительной и животноводческой продукции. Это вызывает необходимость проведения целенаправленного радиационного мониторин-
га агропромышленного комплекса (РМАПК). Важность
179

осуществления этого вида мониторинга обусловлена не
только тем обстоятельством, что поступление радионуклидов в организм человека с сельскохозяйственными
продуктами часто является определяющим в дозообразовании, но и тем, что этот путь радиационного воздействия является наиболее управляемым и регулируемым.
РМАПК – это система непрерывных наблюдений (измерений), оценки и прогноза радиоактивного загрязнения
компонентов природы и элементов биоты, являющихся
объектами или продуктами сельскохозяйственной деятельности человека, и реакции биотической составляющей на действие излучения.
Основными задачами РМАПК являются:
1. Наблюдения и оценка уровня радиоактивного загрязнения компонентов природы и элементов биоты, вовлекаемых в сферу сельскохозяйственной деятельности
человека, в частности в целях предупреждения возможных негативных последствий для здоровья человека.
2. Выявление закономерностей пространственновременной миграции радионуклидов в биологических
цепочках и составление на этой основе прогноза будущих уровней радиационного загрязнения.
3. Оценка и прогноз дозовых нагрузок на сельскохозяйственных животных и растения.
Целью РМАПК является накопление информации,
необходимой для принятия решений по управлению и регулированию радиоактивного загрязнения агропромышленной продукции путём разработки и внедрения системы агротехнических, агрохимических, зоотехнических
или организационных мероприятий, а также сохранения
продуктивности сельского хозяйства. С учётом конкретных задач и целевого назначения разрабатываются программы мониторинга, устанавливающие выбор объектов
180
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
