放射性同位素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

2007/7/24 18:39:00

包括同位素輻射和同位素示蹤兩方面的應(yīng)用快速增長。它們都是利用放射性同位素在原子核衰變時(shí)放出射線這一特性開放以來，但在利用方式和應(yīng)用方法上兩者截然不同。前者是利用放射性同位素放出的射線能量所造成的生物效應(yīng)高質量，諸如致死效應(yīng)結構不合理、絕育效應(yīng)和誘變效應(yīng)等；后者則是把放射性同位素引入動(dòng)植物體內(nèi)逐步改善，再利用核探測儀跟蹤機(jī)體對它的吸收、轉(zhuǎn)移和積累的情況提升，以研究動(dòng)植物的基本生理和生化過程大大提高、機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝規(guī)律以及動(dòng)植物同環(huán)境的關(guān)系等。
　　輻射育種 　1927年L.J.施塔德勒在玉米育種工作中首先發(fā)現(xiàn)了X射線能對植物誘發(fā)突變研究成果，開創(chuàng)了人工誘變研究及其在作物育種上的應(yīng)用工作取得了一定進展。此后世界上許多國家利用裂變反應(yīng)堆提供的強(qiáng)大輻射源，大量開展了輻射育種工作大面積。
　　中國的輻射育種開始于1958年,至1980年已育成145個(gè)作物新品種積極參與，作物面積達(dá)7000萬畝。
　　射線能引起植物遺傳結(jié)構(gòu)的變異培養，使原有的品種獲得一些新特性交流研討，如早熟、矮桿形式、抗病建設應用、優(yōu)質(zhì)等，經(jīng)過選擇就可育成新品種日漸深入。輻射育種時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)牟牧蟿恿�，用輻射源以一定劑量進(jìn)行處理。對大多數(shù)作物通常是照射風(fēng)干種子，由照射種子長成的植株叫M1代（突變一代）自然條件。因大多數(shù)突變屬隱性突變,M1代并不表現(xiàn)其突變性狀,需經(jīng)突變基因的純合設計標準，故主要在M2代（突變二代）表現(xiàn)出突變性狀,M2代是選擇的主要世代。在M2代獲得的符合育種目標(biāo)的突變體互動互補，需經(jīng)品種比較和產(chǎn)量比較試驗(yàn)發揮重要帶動作用，與常規(guī)育種具有同樣的程序，但育種年限較短成就。（見彩圖）
 

　　輻射保藏食品 　射線對生物具有致死效應(yīng)重要方式，在一定劑量的射線照射下，可殺死微生物系統、昆蟲及高等生物體的細(xì)胞非常重要。利用射線的這一致死效應(yīng)，可以保藏食品空間廣闊，主要包括營造一處；①魚肉類，利用射線殺滅其中的微生物知識和技能，以延長保藏期取得顯著成效；②谷物類，利用射線殺死其中的害蟲實現；③馬鈴薯不容忽視、洋蔥和水果類、射線可抑制它們的發(fā)芽或延遲成熟服務體系。為使輻射保藏食品商品化,需解決以下幾個(gè)問題:①建立大規(guī)模處理食品的輻射源裝置說服力，主要包括強(qiáng)大的輻射源和生產(chǎn)自動(dòng)流水線；②不致因輻射而使食品品質(zhì)變劣分析；③輻照后的食品中不存在對人體有害的成分表示，符合國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。從50年代開展這項(xiàng)研究工作以來非常激烈，目前國際上已有50多個(gè)國家著手這方面的研究競爭力所在，并已有10多個(gè)國家正式批準(zhǔn)一些經(jīng)過輻射保藏的食物在市場出售，其中包括馬鈴薯領域、洋蔥溝通機製、干鮮果、蔬菜註入新的動力、小麥實現了超越、魚、肉以及醫(yī)院病人食物新型儲能。
　　輻射滅蟲 　射線可導(dǎo)致昆蟲不育創新能力。正常雌蟲同釋放的這些不育的雄蟲交配后所產(chǎn)的卵不能正常孵化。利用這種方法可降低害蟲的蟲口密度，最終達(dá)到消滅害蟲的目的求得平衡。美國在50年代初利用這種技術(shù)防治危害家畜的螺旋蠅紮實做，首先獲得了成功。利用不育雄蟲防治害蟲需注意下列幾個(gè)問題:①照射劑量要適當(dāng)至關重要，即要使害蟲不育,又不影響它們的正程峁┥疃却楹戏�務；顒�(dòng)（如飛翔、吃食等）和交配能力的發生；②要有正確的釋放技術(shù)組成部分，要選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)，釋放的不育雄蟲同正常雄蟲和正常雌蟲之間要有適當(dāng)比例新的動力；③要有蟲源的過程中，除少數(shù)害蟲能直接從野外采集外，大部分害蟲必須采用人工大量飼養(yǎng)蟲作照射用蟲源廣泛關註。
　　同位素示蹤 　同位素示蹤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和研究中得到了廣泛的應(yīng)用促進進步。它主要應(yīng)用于研究農(nóng)作物的光合作用，體內(nèi)物質(zhì)輸運(yùn)優勢領先，肥料利用迎來新的篇章，農(nóng)藥殘留以及家畜的營養(yǎng)代謝等，從而正確制定作物栽培管理和合理有效地施用肥料和農(nóng)藥的措施推動並實現，對家畜的飼養(yǎng)和管理等提供科學(xué)依據(jù)薄弱點。