Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сельскохозяйственная радиология. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
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]