Új Szó, 1956. április (9. évfolyam, 92-120.szám)

1956-04-09 / 99. szám, hétfő

z emberiség az atomkorszak küszöbére lépett. Az emberi szellem nagy felfedezései feltárták az atommag titkát, leigázták erejét és az emberiség szolgálatába állít^ták. Nagyszerű kilátások nyíltak. Az emberiségnek hallatlan mennyiségű energia felhasználása válik most lehetővé. Az atomenergia a termelőerők óriási fejlődését jelenti és ezért mérhetetlen segítséget nyújt a dolgozó embernek a bőséghez, a boldog és szép élethez vezető úton. Az atom belsejében rejlő energia közvetlen felszabadításának lehetősége mérhetetlen jelentőségű műszaki-ipari forradalmat jelent. Ez a forradalom a tőkés államokban jelentős megrázkódtatásokat okoz. Ezzel szemben a természet erőinek ez az újabb leigázása a szocialista államban hallatlan jóléthez vezet. Az egész élet megváltozik, mert az atomenergia az ember előtt nagyszérű lehetőségeket nyit meg. Az atomenergia békés felhasználásával kapcsolatos gazdasági és műszaki megújhodás messzemenő hatással lesz nemcsak az ipari, hanem a mezőgazdasági termelésre is. Ez a aatás már most kezd megnyilvánulni, bár fejlődésének csupán kezdetén van. Az, hogy a hő- és villanyenergia gyakorlatilag korlátlan mennyiségben fog rendelkezésre állani, forradalmi változásokhoz vezet a mezőgazdasági termelésben. Az egyedüli energiaforrás többé már nem a nap sugárzása lesz, hanem a mezőgazdaságban nagymértékben alkalmazni fogjuk a mesterséges fényforrásokat is. A rendelkezésünkre álló nagy mennyiségű vtllanyenergia lehetővé teszi a növényi és állattenyésztési termelés teljes gépesítését. Éppúgy, mint a technikában, biológiában és az orvosi kutató munkákban, az agrobiológiai kutatás terén is az eddig használt módszerek újakkal bővültek, olyan módszerekkel, amelyeknél rádioaktív izotópokat használunk és amelyek segítségével sikeresen tanulmányozhatunk móg olyan folyamatokat is, amelyek eddig lényegében megközelíthetetlenek voltak. Az agrobiológiai kutatók előtt hallatlan lehetőségek nyílnak. Ezzel nem azt akarjuk mondani, hogy a rádioaktív izotópok alkalmazása az agrobiológiai kutatásban teljesen pótolja az eddigi kutatási módszereket. Az új módszerek azonban új lehetőségeket nyitnak. Az eddigi módszerek ugyanis csupán a jelenségek és folyamatok többé-kevésbé statikus vizsgálatát tették lehetővé. Ezzel szemben a rádioaktív izotópok segítségével végzett új kutatási módszerek mérhetetlen iehetőséget adnak arra, hogy a jelenségek alakulását, azok folyamatait, dinamikáját figyeljük meg. A rádioaktív izotópok segítségével végzstt kutatási módszerek az agrobiológusoknak széleskörű lehetőséget nyújtanak arra, hogy a kutatásokat ne csak úgy végezzék, hogy felfogják és leírják az adott időben, vagy a végső stádiumban levő állapotot, amikor a vizsgálat alatt lévő folyamat már lezajlott, hanem lehetővé teszik — és ez nagyon fontos —, hogy figyelemtnel kísérjék az állat vagy a növény testében lejátszódó jelenségek fejlődését. Lehetővé teszik, hogy a jelenségeket teljes dinamikájukban, kölcsönös összefüggésük egész skálájában tanulmányozzák. Ezek a módszerek lehetővé teszik például, hogy figyelemmel kísérjük azt a folyamatot, amikor a növények a tápanyagokat felszívják, e tápanyagok mozgását a növényekben és e tápanyagok hatását a növények életfolyamataiban. A rádioaktív izotópok segítségével figyelemmel kísérhetjük a talajban végbemenő bonyolult fizikai vegyi folyamatok lefolyását. A rádioaktív izotópok segítségével megfigyelhetjük azokat a folyamatokat, amelyek a termőföldben mennek végbe és amelyekben részt vesznek a földben lévő mikroorganizmusok. Az új kutatási módszerek lehetővé teszik, hogy megfigyeljük, hogyan veszik fel a növények a tápanyagokat, hogyan mozognak azok a növényben és hogyan vesznek részt a növényben lejátszódó életfolyamatokban. Emellett fontos az, hogy ezeket a kutatásokat úgy végezhetjük, hogy nem zavarjuk meg a növények normális életét. A

módszerek fő jelentősége abban rejlik, hogy a kutatási munkákat a növényeknél közvetlenül a földeken, természetes körülmények között végezhetjük. Ez nagyon fontos, mert csupán az ilyen módon végzet kutatás adhat hű képet a nővérek bonyolult szervezetében lejátszódó folyamatokról és a környezetről, ami dialektikus egészet alkot. A rádioaktív izotópok alkalmazasa azonban nem korlátozódik csupán a növényi termelésre vonatkozó kutatásokra. A rádioaktív izotópok segítségével figyelemmel kísérhetjük az ember vagy pedig az állat testében lejátszódó legkülönfélébb folyamatokat is. Az új módszerekkel már sikeresen megoldottak számos olyan kérdést, amelyek az anyagcserére vonatkoznak. És éppen ezeket az új eredményeket használják fel azután az állattenyésztési termelésben a hasznosság fokozására és a termelés minőségének megjavítására. A rádioaktív izotópokat még számos más téren is alkalmazzák. így ^.i. ezen izotópok segítségével vizsgálják az anyagcserét a tojásképződésnél. E folyamatok ismerete azután lehetővé teszi a baromfi célszerű etetését és ezáltal a tojáshozam lényeges fokozását. A méhészetben is nagyon értékes segítséget nyújtanak kutatóinknak a rádioaktív izotópok Segítségükkel megállapíthatjuk, hová és mily messzire repülnek élelmükért a méhe:<, milyen virágokat szeretnek jobban, hogyan kell elhelyezni a kaptárakat, hogy maximális méztermést érjünk el. A rádioaktív izotópok a halászatban is lehetővé teszik a halastavakban a helyes etetési rendszer pontos megállapítását. E rendszer ismerete azután minden lehetőséget megad arra, hogy lényegesen fokozzuk e haltermelést. E cikk megírásánál, amely elsősorban a mezőgazdasági dolgozóknak szól, azt a feladatot tűztük ki, hogy konkrét példák alapján megmutassuk, milyen eredményeket érünk el a mezőgazdasági kutató munkában a rádioaktív izotópok alkalmazásával. N

em fogjuk azonban felsorolni mindazokat a rádioaktív izotópokat, amelyek ez idő szerint a mezőgazdasági kutatómunka alkalmaz. Egész sor ilyen izotóp van. Közülük csupán egyet választottunk, még pedig a foszfor rádioaktív izotópját. A mezőgazdasági kutató munkálatokban a rádioaktív izotópok alkalmazásánál a legnagyobb sikereket azokban a kutatásokban értük el, amelyek a növények foszforral való táplálására és a foszforos műtrágyák racionális alkalmazására vonatkoznak. E célra a P 32 foszfor rádioakLív izotópját alkalmazzuk, amelyeknek sugárzási félideje valamivel több mint 14 nap. Ez a félidő elég hosszú ahhoz, hogy a kutatást közvetlenül a földeken végezhessük. Felsorolunk néhány példát, amelyek alapján megmutatjuk, hogy a foszfor rádioaktív izotópjainak segítségével megoldhatunk olyan kérdéseket is, amelyek az eddigi szokásos módszerekkel nem oldhatók meg. Ilyen például a szemcsés takarmányok alkalmazásának kérdése. Szovjet kutatók, E. I. Ratner és munkatársai, megállapították, hogy a rádioaktív foszfor, amelyet a talajba a magtól három-négy cm. távolságban vezetnek be, a növénnyel a mag kicsírázása után két-három napon belül kerül érintkezésbe. Ha azonban a szemeseket öt-hat centiméterrel tovább helyezik el, vagy pedig mélyebben, mint ahogy a mag fekszik, ez az érintkezés csupán három-négy héten belül következik be, tehát sokkal későbben, mint az előző esetben. Ezenkívül megmutatkozott, hogy a növénynek foszforral való táplálása teljes biztosításához elegendő az, hogy ha az egész gyökérrendszernek csupán 4—5 százaléka kerüljön érintkezésbe a szemcsékkel. A foszfor rádioaktív izotópjának segítségével ugyancsak megállapították, hogy a gyökerek által felszívott foszfor nagyon gyorsan mozog a növényben, felfelé a levelek irányában. Már 15— 20 percen belül megállapítható a rádioaktív foszfor jelenléte a levelekben. Más kísérletekkel megállapították milyen mértékbei. képesek a növények foszfort felvenni a földbe helyezett szuperfoszfátból. Kitűnt, hogy a növény a földbe helyezett szuperfoszfát egész mennyiségének 48, sőt 68 százalékát képes felvenni, míg azelőtt az volt a feltevés, hogy erre csak sokkal kisebb mértékben képes. Leírunk itt részletesen egy kísérletet, amelynek útján megállapítottuk,

4 vajon a zöld trágyával a földbe kerülő foszfort hamarabb veszik-e fel a növények, mint a szuperfoszfát formájában elhelyezett foszfort. A kísérletet úgy végeztük, hogy a rádioaktív foszforral szuperfoszfát formájában megtrágyázott talajon búzát termeltünk, amelyet aztán zöld trágyaként használtunk fel. Az e talajon termelt búzahajtásokat vegyileg elemeztük és megállapítottuk egyrészt egész foszfor tartalmukat, másrészt pedig a rádioaktív foszfor részarányát az egész foszfortartalomban. Az így termelt búzát a további kísérlet folyamán zöld trágyának használtuk fel, mégpedig olyan mennyiségben, hogy a zöldtrágyázás után a talaj egész foszfortartalma egy hektáron 80 kg foszforpentoxidot tegyen ki. Egy másik kísérleti földön a rádioaktív foszfort szervetlen foszfát formájában alkalmaztuk, mégpedig olyan mennyiségben, hogy a foszforpentoxid egész mennyisége ugyanakkora legyen, mint az első esetben volt. Mindkét kísérleti földbe azután vadócot vetettünk és megállapítottuk, hogy a növények milyen mennyiségű rádiofoszfort vettek fel. Megállapítottuk, hogy a növények által felszívott rádiofoszfor mennyisége mindkét esetben egyforma volt. Ebből a kísérletből nyilvánvaló, hogy a zöld trágyában lévő foszfort a növények épp oly hatékonyan veszik fel, mint a szuperfoszfátos foszfort. foszfor rádioaktív izotópjának segítségével megállapíthatjuk, hogy a növények által felszívott foszfor egész mennyiségéből mennyi származik foszforos trágyából és milyen mennyiség ered e tápanyag talajtartalékából. A kísérletek megmutatták, hogy a földbe bevetett foszfor nem egyformán hozzáférhető a növények számára, elsősorban a talaj különbözősége miatt. Másrészt megmutatták a É4»szfor asszimilálásának gyorsaságában lévő jellegzetes különbségeket az egyes növényfajtáknál, valamint a foszfor felvételének néhány további, főleg külső feltételét. Hogy a szokásos módszerekkel niogközelíthetőleg ilyen képet kapjunk, aránytalanul nagyobb számú növénynyel kellene kísérletet folytatnunk, valamint elkerülhetetlenül szükséges volna a növények különféle vegetációs időszakában való vegyelemzésének elvégzése is. De még így sem tudnók biztosan megállapítani, hogy a növények által felszívott foszfor milyen részben származik az alkalmazott foszforos trágyából és milyen részben a föld foszfortartalékából. A szokásos módszerek e téren csak megközelítő, becslési eredményeket adnak. A foszfor rádioaktív izotópja ezzel szemben lehetővé teszi, hogy közvetlenül meghatározzuk azt a foszformennyiséget, amelyet a növények a földbe helyezett foszforos trágyából vettek fel. De nemcsak arról van szó, hogy a rádioaktív izotópok segítségével megállapíthatjuk azt a foszfor mennyiséget, amelyet a növények a foszforos műtrágyából vettek fel. A foszforos trágyából felszívott foszfor mennyiségének megállapítását nemcsak az egyes növényeknél végezhetjük el közvetlenül, hanem a növények egyes szerveinél is, mégpedig a vegetáció különböző szakaszaiban is. A rádioaktív foszfor segítségével végzett kísérletek megmutatták, hogy a foszforos trágyákból felvett foszfor mennyisége nem egyforma a növény különböző részeiben, hanem a vegetációs időszak szerint, valamint a külső feltételeknek megfelelően változik főleg aszerint, hogy a növénynek általában milyen mennyiségű foszfor áll rendelkezésére. Ha a növénynek már a vegetációs időszak kezdetén elegendő mennyiségű foszfor állott rendelkezésére, akkor a magképződés időszakában a P 32 foszfor rádioaktív izotópjai mennyiségének és a nem rádioaktív foszfor mennyiségének aránya a növény valamennyi részében gyakorlatilag egyforma volt. Más helyzet következett be azonban akkor, ha a növény növekedésének első időszakában nem rendelkezett elegendő mennyiségű foszforral. Ilyen esetben a foszfor izotópjai két reakciójának aránya magképződés idejében a növények egyes részeiben különféle volt. Megállapítottuk, hogy a növény a magképződés időszakában újból elhasználja a már előzőleg felvett foszfort, sőt nemcsak azt a foszfort használja fel, amelyet a növény abban az időszakban éppen felvesz. E kutatások eredményeinek közvetlen jelentőségük van a gyakorlati alkalmazás szempontjából főleg annak a kérdésnek eldöntésére, hogy a foszforos műtrágyákat mikor alkalmazzuk a legmegfelelőbben. agyon fontos, hogy a foszfor rádioaktív izotópjainak segítségével megállapíthatjuk a foszfor felhasználásának ütemét és fokát, mégpedig egyrészt a trágyából származó foszfor, másrészt pedig a föld tartalékából felvett foszfor felhasználásának ütemét, főleg akkor, ha ezt a kutatást közvetlenül a földeken végezhetjük. És éppen az a körülmény, hogy ezeket a kérdéseket közvetlenül a földeken tanulmányozhatjuk, adja az új kutató módszerek mérhetetlen előnyeit. Mindnyájan elképzelhetjük, mily nagy módszerbeli nehézségeket okoz e kérdéseknek a szokásos vegyi eljárások segítségével való megoldása. Az ilyen esetben a kísérleteket több változatban kell végezni s emellett a kísérletek minden egyes változatát még egyszer meg kell ismételni. Minden egyes kísérleti szakaszban mintát kell venni és azt vegyileg elemezni kell. Amikor a vegetációs időszak folyamán végbemenő változásokat figyeljük, világos, hogy számtalan vegyelemzést. kell elvégeznünk valamennyi, fokozatosan egymás után vett mintánál. Hacsak a szokásos technika áll rendelkezésünkre, e kutatás elvégzése nagyon nehéz és költséges. Ezzel szemben a rádioaktív izotóp segítségével folytatott kutatás összehasonlíthatatlanul egyszerűbb. De nemcsak erről van szó. A rádioaktív izotópok segítségével aránytalanul pontosabb eredményeket kapunk, mint a szokásos módszerekkel végzett kísérleteknél. Nem szabad ugyanis megfeledkeznünk arról a fontos körülményről, hogy az ilyen szokásos módszerekkel végzett kutatasok végrehajtásánál nem zárhatjuk ki eléggé a véletlent és ezért mindig csak megközelítő eredményeket kapunk. Ez különösen olyan esetekre érvényes, amikor az egyes kísérleti változatok száma aránylag csekély. A helyzetet még tovább komplikálja az a tény, hogy az ugyanolyan rriinták vegyelemzésének eredményei is ingadoznak és csak megközelítő eredményt adnak. Ezzel szemben a rádioaktív izotóp segítségével megállapíthatjuk mindazokat a tényezőket, amelyekre szükségünk van, mégpedig aránytalanul nagyobb pontossággal s közvetlenül a földeken, sőt a kísérleteket az egyes rövényeknél az egé&z vegetációs időszak folyamán végezhetjük . Különösen nehéz figyelemmel kísérni azt, hogyan veszik fel a gyümölcsfák a foszforos műtrágyát, ha ezt a kutatást a szokásos módszerekkel végezzük. Ezzel szemben a rádioaktív foszfor alkalmazása a kutatómunkálatoknak minden lehetőséget megad arra, hogy közvetlenül figyelemmel kísérjék a foszfor felszívódását a különféle fajtájú fáknál, valamint a különböző fajtájú és szemcséjű foszforos műtrágyáknál és kutatásokat tesz lehetővé e műtrágyák helyes alkalmazásának megállapítására is. A rádioaktív izotópok segítségével nemcsak azt figyelhetjük meg, hogy a foszfort hogyan veszik fel a növények, hanem megállapíthatjuk a foszfor mozgását a növényben, annak lerakodását a növény egyes szerveiben, részvételét a növény életfolyamataiban. Az egyes növényzetek sajátosságai széleskörű lehetőséget adnak arra, hogy a rádioaktív izotópok shegítségével betekintsünk a legkülönfélébb folyamatokba, amelyek a növényekben lejátszódnak. Erről szemléletes elképzelést alkothatunk, nemcsak a növény által felvett rádioaktív izotóp elosztódása alapján a növény, a növényszár, a bimbó, stb. metszetein, hanem közvetlenül megfigyelhetjük, hogy az életfolyamatok hogyan mennek végbe a növény testének egyes részeiben anélkül, hogy megzavarnók a növény normális életfolyamatát. A

foszfor rádioaktív izotópjainak segítségével tanulmányozzuk a gyökéren kívüli táplálkozást (a levéltrágyázást, a permetezés útján történő trágyázást, stb.) is. Megállapítást nyert, hogy a foszforos műtrágyáknak ez az alkalmazási módszere nagyon hatásos főleg a későbbi vegetációs stádiumokban. A foszforos sók már röviddel a permetezés után behatolnak a levél belsejébe é> onnan tovább kerülnek a növény többi •részeibe. A cukorrépánál végzett kísérletek megmutatták, hogy a levelek által felvett foszfor nagyon gyorsan elkerül egészen a bimbókba. A rádióaktív izotópok segítségével az utóbbi időben megállapítást nyert, hogy a foszfor mérhetetlenül fontos szerepet játszik magában a fotoszintézisben, ami a legfontosabb folyamat. Mint ismeretes, a fotoszintézisnél a :'őld növény a napsugarak energiájának segítségével, amelyeket a zöld levelek (klorofil) felfognak a széndioxidból és vízből energiában gazdag anyagokat képeznek és oxigént szabadítanak fel. E folyamat fontossága abból látható, hogy mindazon energiának 99 százaléka, amelyet az emberiség felhasznál, közvetlenül, vagy közvetve fotoszintézisből származik. Egy felhőtlen ragyogó nyári napon egy hektárnyi területre annyi napenergia sugárzik, amelynek teljesítménye körülbelül 10 ezer kilowattnak felel meg. Egyetlen nyári nap folyamán egy hektárnyi területre olyan mennyiségű napenergia sugárzik, amely megfelel mintegy 100 métermázsa szénben rejlő hőenergiának. A mi viszonyaink között egy hektárnyi területre egy év folyamán mintegy 10 millió kilowattóra napsugárzó energia esik. Ez az energiamennyiség mintegy 1300 tonna ostravai szénben lévő hőenergiának felel meg. 1-Ia képesek volnánk felfogni mindazon sugárzó napenergiát, amely négy kilométernél valamivel hosszabb oldalú négyszög területére esik, olyan mennyiségű energiát nyernénk, amennyi megfelel hazánk egy évi villanyenergiatermelésének. Ma még nem tudjuk a napenergiát ily nagy mértékben felfogni. Azonban a fotoszintézis segítségével óriási mennyiségű energiát nyerünk. A zöld növények által ugyanis a sugárzó napenergiának bizonyos hányadát fel tudjuk fogni. Az emberiség a fotoszintézis által nemcsak óriási mennyiségű energiát nyert, hanem energiában gazdag szerves anyagokat is, amelyek nélkülözhetetlenül fontosak az ember élelmiszerellátása és a világ minden élőlénye számára. Amint a rádioaktív izotópok segítségével folytatott kutatások megmutatták, a fotoszintézis nagyon bonyolult folyamat, amelyet ma még nem ismerünk minden részletében. Azonban az eddigi összes jelek alapján közeledünk már a fotoszintézisnél végbemenő összes bonyolult folyamatok teljes megvilágításához. Ebben a cikkben, amely a rádióaktív izotópoknak a mezőgazdasági kutatómunkálatokban való alkalmazásával foglalkozik, nem tárgyalhatjuk részletesen a fotoszintézist. Ez túllépné témánk keretét. Azon olvasók számára, akik érdeklődnek a fotoszintézis iránt és meg akarnak ismerkedni az ezzel kapcsolatos legújabb nézetekkel, utalunk a fotoszintézissel foglalkozó munkákra, nevezetesen „Az atomenergia alkalmazása a mezőgazdaságban" című értekezésünkre (lásd. Zemedelské noviny 1956. január 4, 11, 18, 25, február 1, 8, 15 és 22. számaiban). Ebben a terjedelmes értekezésben eléggé részletes képet adunk a fotoszintézisről alkotott mai nézetekről. A

bból, amit itt felsoroltunk, azt látjuk, hogy rádioaktív foszfor segítségével nagyon értékes és gyakorlatilag fontos fel fedezésekot tettek a növények foszforral való táplálásának és e fontos elem részvételének terén a növényekben végbemenő folyamatokban. Ezek a felfedezések, amelyeket itt röviden leírtunk, nemcsak elméleti jelentőségűek, hanem közvetlen fontosságuk van a gyakorlati mezőgazdaságban, mert lehetővé teszik a terméshozamok további fokozását. Teljes felhasználásuk azon feltételek között, amelyeket a szocialista mezőgazdasági nagytermelés tesz lehetővé, újabb nagyszerű sikerekre ad kilátást. ÜJ SZÖ 1956. áprj^is 9. AZ IZOTÓPOK ALKALMAZÁSA A MEZŐGAZDASÁGBAN