放射性同位素在农业上的应用

同位素辐射和同位素示踪两方面的应用

放射性同位素在农业上的应用包括同位素辐射和同位素示踪两方面的应用。它们都是利用放射性同位素在原子核衰变时放出射线这一特性，但在利用方式和应用方法上两者截然不同。前者是利用放射性同位素放出的射线能量所造成的生物效应，诸如致死效应、绝育效应和诱变效应等；后者则是把放射性同位素引入动植物体内，再利用核探测仪跟踪机体对它的吸收、转移和积累的情况，以研究动植物的基本生理和生化过程、机体对营养物质的吸收代谢规律以及动植物同环境的关系等。

正文

辐射育种　1927年L.J.施塔德勒在玉米育种工作中首先发现了X射线能对植物诱发突变，开创了人工诱变研究及其在作物育种上的应用工作。此后世界上许多国家利用裂变反应堆提供的强大辐射源，大量开展了辐射育种工作。

中国的辐射育种开始于1958年,至1980年已育成145个作物新品种，作物面积达7000万亩。

射线能引起植物遗传结构的变异，使原有的品种获得一些新特性，如早熟、矮杆、抗病、优质等，经过选择就可育成新品种。辐射育种时要选择适当的材料，用辐射源以一定剂量进行处理。对大多数作物通常是照射风干种子，由照射种子长成的植株叫M代（突变一代）。因大多数突变属隐性突变,M代并不表现其突变性状,需经突变基因的纯合，故主要在M代（突变二代）表现出突变性状,M代是选择的主要世代。在M代获得的符合育种目标的突变体，需经品种比较和产量比较试验，与常规育种具有同样的程序，但育种年限较短。（见彩图）

放射性同位素在农业上的应用放射性同位素在农业上的应用放射性同位素在农业上的应用辐射保藏食品　射线对生物具有致死效应，在一定剂量的射线照射下，可杀死微生物、昆虫及高等生物体的细胞。利用射线的这一致死效应，可以保藏食品，主要包括；①鱼肉类，利用射线杀灭其中的微生物，以延长保藏期；②谷物类，利用射线杀死其中的害虫；③马铃薯、洋葱和水果类、射线可抑制它们的发芽或延迟成熟。为使辐射保藏食品商品化,需解决以下几个问题:①建立大规模处理食品的辐射源装置，主要包括强大的辐射源和生产自动流水线；②不致因辐射而使食品品质变劣；③辐照后的食品中不存在对人体有害的成分，符合国家规定的卫生标准。从50年代开展这项研究工作以来，国际上已有50多个国家着手这方面的研究，并已有10多个国家正式批准一些经过辐射保藏的食物在市场出售，其中包括马铃薯、洋葱、干鲜果、蔬菜、小麦、鱼、肉以及医院病人食物。

辐射灭虫　射线可导致昆虫不育。正常雌虫同释放的这些不育的雄虫交配后所产的卵不能正常孵化。利用这种方法可降低害虫的虫口密度，最终达到消灭害虫的目的。美国在50年代初利用这种技术防治危害家畜的螺旋蝇，首先获得了成功。利用不育雄虫防治害虫需注意下列几个问题:①照射剂量要适当，即要使害虫不育,又不影响它们的正常活动（如飞翔、吃食等）和交配能力；②要有正确的释放技术，要选择适当的时间和地点，释放的不育雄虫同正常雄虫和正常雌虫之间要有适当比例；③要有虫源，除少数害虫能直接从野外采集外，大部分害虫必须采用人工大量饲养虫作照射用虫源。

同位素示踪　同位素示踪在农业生产和研究中得到了广泛的应用。它主要应用于研究农作物的光合作用，体内物质输运，肥料利用，农药残留以及家畜的营养代谢等，从而正确制定作物栽培管理和合理有效地施用肥料和农药的措施，对家畜的饲养和管理等提供科学依据。

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