全 文 ：核 农 学 报 , ‘
“ “ 盯抢口 众
“ 在农作物和土壤中的转移
、 积累与分布
李传昭
’
赵文虎
中国农业科学院原子能利用研究所
徐世明
北京
盆 栽吞 小 麦 、 油 莱 、 莱豆 、 离 筐 、 西 红 柿 、 元 白莱 , 苗期随灌水施入比活度分别 为
土 、 土 、 土 的放射性核素‘如 , 常规管理 , 成熟期一次性 收
获 , 取根 、 茎 、 叶 、 果 实等不 同器官及不 同层次土峨浏定放射性 。 结果表明 , 由 土攘进入
作 物 中的 ‘ 她 圣随 土 攘 中‘ 。, 比活度 的增大 而 增 多 其 中根 增加 幅度最 大 ,
腼 的含全最 高 地上部主要积 军在茎和 叶 中 某些果实内也有较 高积 累 栽培作
物的土峨 中 , 约 的 ’ 她 滞留在表层 土壤 内 , 越往深处‘ 恤 分布越 少 。
关键词 ‘ 农作物 土攘 积 累 分布
前 言
年 在美国埃尼威托克核试验基地附近海域刺龙虾的肝胰脏 中首次发现环
境中有 ”。“ 〔‘〕 从此 , 人们开始注意 ”物 这种放射性核素 。 几十年来 , 在核试验落下灰〔卜‘〕
、
一些核 电站正常运行时的排放废水〔一 ‘ 〕以及切尔诺贝利核电站事故的污染气体中〔, 一 ’〕都曾检
测 到有 ’ “ 的存在 。 监测 中还发现 , 动物 、 植物
、 真菌等生物都能吸收并浓集‘ “ 。 于是
‘’“ 的放射生态学研究逐渐提到 日程上来 。本文研究了不同比活度水平“ 。, 土壤中农作物
对‘’。 的吸收 、积累和分布规律 , 以及“ 在种植农作物土壤中的行为 , 旨在为 ”。, 的
放射生态学特性积累资料 , 同时为制订核电站废水的排放标准及减少事故对人类危害的措施
提供依据 。
材 料 与 方 法
放射性核素‘ 她 为 中国原子能科学 院同位素研究所生产的 , 试验前用
液闪谱仪标定 。 取大亚湾核电站周围地 区典型农业砂质土壤 , 按土壤与牛栏粪以 的
比例 , 混拌均匀 , 装入塑料盆 直径 , 高 , 每盆装土 , 依北京地 区农时播种春小
麦 、 油菜 、 菜豆 , 移栽葛芭 、西红柿 、元 白菜 。 每种作物设不施‘, 的对照和施“ 。, 比活度分
别为 土 、 土 、 土 个处理 , ”。’ 于作物苗期随灌水施入 , 重复 次
按常规管理 , 成熟季节一次性收获 。 用 自来水冲洗后 , 分根 、茎 、 叶 、果实等不同部位 , 叶片顺序
或批次分别取样 , 烘干 , 炭化后用 一 。低本底 、月测量仪测炭洋品的 日射线 , 测量误差小
于 。 测量数据经衰变校正后换算成作物干样品的放射性 比活度及浓集系数 。
种植菜豆 、葛芭的土壤 , 待作物 收获后 , 分别以 、 为间距 , 自下至上依次取土样洪
干 , 磨细 , 直接测干样品的放射性 。
此文于 年 月 日收到 。
现工作单位 中国科学 院微生物研究所 , 北京 。。
期 , ‘伽 在农作物和土壤中的转移
、 积累与分布
结 果 与 分 析
一 作物从土壤中吸收的 ”
试验结果表 明 , 菜豆 吸收“ 随土壤 中‘ 。, 比活度增大 , 其中根 内增长最多 。 如施
”。 的土壤 , 菜豆根部‘ , “ 含量比施 的增加 倍 。 在施 ”。
处理的菜豆根中“ 。’ 含量增长幅度最大 , 其它器官仅增加 倍 见表 其次 , 随土壤中
, 。, 比活度的增大 , 各部位对 ’ 。“ 吸收的增长幅度有减少的趋势 由表 可看出 , 当土壤
中 ’‘ 的比活度由 增至 时菜豆地上部‘ 含量增长 一 倍 , 而
土壤 比活度增至 时 , 增长倍数仅为 倍 。 从数据还可以看 出 , 菜豆地上部
分 ’‘。“ 含量在施用 和 ”。口 的条件下与土壤为同一数量级 , 而施用 比活度
为 ’‘。口 的菜豆地上部分‘ 含量比土壤低一个数量级 。 用西红柿的结果与菜豆
基本相同 。
表 菜豆不同部位 ’妇 含 与土壤中‘ 比活度的关系
。’
植株部位
土城比活度 增长倍数 土壤比活度 增长倍数 土坡比活度
, 加
。
。
。
。 。
。
。
。 。
二 ’‘ 在农作物体内的分布
根部是作物积累‘ , 的主要器官 表 表明 , ”。“ 在作物根中含量最高 。 如菜豆根达
干重 , 是其它器官的 一 倍 。 西红柿根中” 比活度达 , 也是其它器
官的 一 倍 。 小麦根中“ 。, 比活度为 干重 , 是植株其它器官的 倍 。
”。“ 在作物地上部分主要积累的茎 叶部 , 果实内也有较多积累 , 表 表明 , ’ 。“ 在
植 株地上部分的积累 , 茎 中多高于 叶片 。 如元 白菜茎 中 ’ 为 干重 , 叶中平均为
干重 菜豆茎为 “ 干重 , 叶为 干重 西红柿
、
葛首等也是如此 。 但
小麦的叶中 ”。“ 含量高于茎 , 茎中 ’‘。“ 含量为 , 而叶中为 。 有果实的作
物如菜豆 、 西红柿 、 小麦等 , 果实中 ”。“ 含量可达茎 叶含量的水平或略高 。 如菜豆中豆英为
, 介于茎和叶之间 。 西红柿果实含量为 , 高于茎和叶 。 小麦籽粒的 ’‘。’ 含
量为 , 高于茎和叶 。 考虑到茎和叶的重量占作物地上部的大部分 , 比较其总量可以认
为茎叶是地上部积累 ’‘ 的主要器官 。
’ 在叶中的含量随叶序由下而上递减 由表 表明 , 葛芭叶中‘ 。’ 含量 , 老叶明
显高于幼嫩叶 。 当土壤中 ’ 。“ 的比活度为 时 , 葛芭 一 叶“ 。, 含量为
, 叶未测到放射性 。 ‘ , 。“ 比活度为 时 , 葛芭 叶达 , 第 叶则
为 。 , 再往上 叶未测到放射性 。 表明叶片中 ” 比活度由下到上的顺序递减 。 ,
种“她 比活度水平下 , 叶片中”。“ 的递减比例为 土壤 比活度为 ‘ ,她 时 , 葛曹
核 农 学 报 卷
叶片 自下到上每轮按 写 ‘ 等幅度递减 比活度为 ‘’
时 , 按 一 等幅度递减 比活度为 “ 。“ 时 , 则按
等幅度递减
表 作物不同部分‘ 含
“ 一
作物 器官
土坡 ”恤 比活度
,‘伽 朽
七口亡」‘均﹃七
⋯
通压,曰﹄急菜豆
西红柿
口‘曰,几
根
豆英
叶片
茎
根
果实
叶片
茎
。
。
。
。 。
。
。
。
么咋‘二三胜山,上元 白菜
篇筐
叶片
茎
叶片
茎外皮 。
茎内部 。
。
。
。
八一己氏任,人亡︺二月匕几
⋯
几,曰人︸弓‘小麦
。
。
。
。
勺‘,月口
⋯
甘恤口自﹃
根
叶片
茎
颖壳
籽拉
表 离首不同叶片的 ’阳 含
帅
·
助 加 伪
叶轮数 叶片数
占第一轮百分 比 占第一轮百分比 占第一轮百分比
‘二一心月匕乃
⋯
﹃匕月八七‘口孟丹
巴工八曰,几月了‘
⋯
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。
。
。
期 , ’姐 在农作物和土壤中的转移
、 积累与分布
其它如小麦 、油菜等也都表现出上述类似的结果 。 茎 中“ 。“ 分布呈现出与叶部类似的结
果 。 如西红柿的老茎 植株主干 的“ 。“ 含量明显高于侧枝顶梢的幼嫩部分 。 当土壤中 ’‘
的比活度为 、 和 时 , 老茎中 ’ 。, 的含量分别是幼茎的 倍 、 倍和 倍 。
三 各种作物对 ”恤 的浓集系数
表 为各种作物对‘ , 。 的浓集系数 , 作物根的浓集系数最高 , 地上部分中茎 叶和果实的
浓集系数因不 同作物 而 异 。 如菜豆在 ’‘。, 的土壤 中根的浓集系数为 , 茎为
, 叶为 , 豆荚为 , 豆荚的浓集系数介于茎和叶之间 。 在上述同样土壤污染水平下 ,
小麦茎的浓集系数为 , 叶片为 , 籽粒为 , 籽粒接近叶片高于茎 。 不同比活度土壤
上作物的浓集系数不同 , 随土壤 比活度的升高 , 作物的浓集系数下降 。 如西红柿果实在
“ 土壤上为 , 在 ‘’。 土壤上为 , 在 ”。“ 土壤上为 。
表 各种作物不同部位对‘ 的浓集系数
“
作物 器官
土坡 比活度
菜豆
。
。
几乙﹄任几舀八己
⋯
︸﹃口西红柿
。
铂亡
门七弓‘曰﹄,立,且
⋯
几‘元白菜
离琶
。
〕
小麦
豆英
叶片
茎
根
果实
叶片
茎
根
叶片
茎
根
叶片
茎外皮 。
茎内部
叶片
茎
颖壳
籽拉
报
。
。
。
。
。
只只
四 ” 在种植作物的土壤中的分布
葛芭收获后测量不同层次土壤中‘ , 。’ 的分布表 明 , 上壤中“ 的含量 由表层往下降
低 , 约 的 ’ 集中在表层 的土壤 内 。 以下土壤的“ 。’ 含量 尚不到 总量的
。 随着施入土壤中的 ’‘ 比活度升高 , 土壤中 ’‘。’ 的分布越深 。 如在 比活度为 吸
“ 物 土壤中 , ’‘恤 只达 深处 。 而在 比活度为 ‘’。’ 土壤 内 , ‘’“ 可达
深处 。
种植菜豆的土壤中 ’ 含量测定表明 , 约有 的“ 。 集中在土壤表层 内 , 随
“ 她 比活度增加 , 分布加深 , 与种植葛芭的分布结果一致 。
结 论
综上结果可以看出 , 作物从土壤中吸收“她 以及 ’‘姻 在种植作物土壤中的分布有以
匆 沦动 ‘ 心 仓
,
下规律
随土壤 中 ’‘。“ 比活度的增大 , 作物吸收的 ”。“ 增多 , 但并不成正 比例关系 , 而是随
土壤 ”。, 比活度的增大 , 其增长幅度有减小的趋势 。
作物根系是植 株积累“ 的主要器官 , 同一植株中根中“ 。“ 的含量高于其它器官
地上部分的 ”。’ 主要积累在茎叶部 , 老叶和老茎的‘ , 。口 含量高于幼嫩部分
试验表明 , 由于植株各部位对“ 。“ 都有不同程度的吸收 , 建议今后在 ”。, 更低污染
水平上研究观测作物对土壤中‘ , 。“ 的吸收情况 。
参 考 文 献
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