Прочность фиксации радиоизотопов зависит от физико-химических свойств почвы.
Особенно резкие различия в прочности фиксации изотопов отмечены между дерново-подзолистой и дерново-луговой почвами. На основании полученных в этих опытах данных и сведений, имеющихся в литературе, можно было ожидать, что из дерново-луговой почвы радиоизотопы будут поглощаться растениями в меньшем количестве, чем из дерново-подзолистой, поскольку в первой они фиксируются прочнее, чем во второй.
Вегетационные опыты, проведенные нами с двумя видами растений полностью подтверждают это предположение. Действительно, из дерново-подзолистой почвы все изотопы поступают в растения в значительно больших количествах, чем из дерново-луговой. Можно заметить, однако, что стронций-90 и железо-59 накапливаются в надземной массе растений с большими коэффициентами накопления, чем другие радиоизотопы.
Это объясняется как большей биотропностью указанных радиоизотопов, так и тем, что в системе почва — раствор они отличаются большей подвижностью.
Снижение поступления радиоизотопов в растения из дерново-луговой почвы может быть связано с повышенным содержанием в ней органического вещества и илистой фракции. Справедливость такого утверждения хорошо иллюстрируется и результатами вегетационных опытов с кобальтом-60, проведенных нами на почве с разным содержанием гумуса.
В этих опытах дерново-луговую почву смешивали с песком или перегноем и доводили ее по содержанию общего гумуса до следующих характеристик: первый вариант — 3,4%, второй — 5,1%, третий — 13,1% и четвертый — 16,9%. В приготовленную таким образом почвенную смесь перед посевом вносили раствор 60CoCl2 из расчета 50 мккюри на 1 кг, что соответствовало весовой концентрации стабильного кобальта 0,38 мг/кг. Почву, перемешанную с раствором радиоизотопа, помещали в посевные ящики емкостью по 8 кг в трехкратной повторности и засевали семенами вики и овса. После посева вели визуальные наблюдения за ростом и развитием растений, а через 10, 20 и 50 дней с момента появления всходов и при завершении опыта отбирали пробы растений для радиометрии.
Концентрация кобальта-60 в растениях, особенно в корнях, закономерно снижается с повышением содержания гумуса в почве; общий вынос кобальта надземной массой растений (выраженный в % от внесенного в почву количества) зависит не только от содержания гумуса в почве, но и от биологических особенностей растений. Так, вынос кобальта надземной массой овса составляет, в зависимости от варианта опыта, тысячные и сотые, а надземной массой вики — сотые и десятые доли процента.
Особенно четко выражены отмеченные выше различия в накоплении радиоизотопа двумя видами растений, а также между вариантами опыта. Кроме того видно, что концентрация кобальта в растениях к концу вегетационного сезона заметно снижается.
В целом результаты представленных опытов подтверждают, что поглощение радиоизотопов растениями зависит как от физико-химических свойств почвы, так и от биологических особенностей растений. При этом те радиоизотопы, которые закрепляются в почве прочнее, накапливаются растениями в меньшей степени, чем радиоизотопы, фиксирующиеся в ней менее прочно.