Анотація до роботи:

Протас Н.М. Моделювання міграції мікроелементів в системі грунт–рослина. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук зі спеціальності 03.00.16. – екологія. – Інститут агроекології та біотехнології УААН, Київ, 2004.

Дисертація присвячена дослідженню процесів переходу мікроелементів із ґрунту в рослини. Проведено аналіз концентраційних співвідношень між вмістами мікроелементів у ґрунтовому розчині, твердій фазі ґрунту, та адсорбованими на поверхні кореневої системи рослин при наявності у ґрунті неізотопного хімічного аналогу. Отриманий вираз для ймовірності переходу мікроелементів із ґрунту в рослини описує залежність її від характеристик міграції мікроелементів у ґрунті, та характеристик рослин. Знайдено зв’язок між ймовірністю переходу мікроелементів із ґрунту в рослини та коефіцієнтом накопичення їх у рослинах. Показано, що залежність коефіцієнтів накопичення радіонуклідів рослинами від рівня радіоактивного забруднення обумовлена методикою вимірювань коефіцієнта накопичення.

Отримані теоретичні результати використані для аналізу накопичення радіонуклідів рослинами коноплі. Аналізується вплив неізотопного хімічного аналогу цезію - калію на процеси переходу радіоцезію із грунту в рослини на різних стадіях її розвитку.

Встановлений відносний розподіл радіонуклідів цезію по фітоорганах рослин коноплі.

Теоретичний аналіз процесів міграції радіонуклідів у системі ґрунт–рослина та дослідження особливості накопичення радіонуклідів у рослинах луб’яних культур – коноплі дають можливість зробити наступні висновки:

1. Величина коефіцієнту розподілу радіонуклідів між рослиною та мінеральною частиною ґрунтово–вбирного комплексу та його функціональна залежність від концентрації неізотопного хімічного аналогу визначається співвідношенням між енергіями зв’язку макроелемента і мікроелемента з обмінним комплексом на поверхні кореневої системи рослини і ґрунтово–вбирним комплексом.

2. Концентраційне співвідношення між радіонуклідами, зв’язаними поверхнею кореневої системи, та тими, що знаходяться у ґрунтовому розчині завжди зменшується із збільшенням загальної кількості макроелементів.

3. Величина ймовірності захоплення радіонуклідів кореневою системою рослини визначається довжиною кореневих волосків у випадку, коли вузьким місцем є їх міграція у ґрунті, і визначається площею поверхні волосків, коли вузьким місцем є сорбція радіонуклідів на поверхні волосків.

4. Величина ймовірності захоплення радіонуклідів кореневою системою рослини безпосередньо залежить від направленого потоку вологи до кореневої системи тільки у випадку, коли швидкість цього потоку більша за швидкість дифузії радіонуклідів у ґрунтовому розчині, що можливе при значній транспірації вологи.

5. Коефіцієнт накопичення радіонуклідів у рослинах пропорційний ймовірності захоплення їх кореневою системою і обернено пропорційний величинам повної біомаси рослини та коефіцієнту розподілу радіонуклідів між твердою та рідкою фазами ґрунту.

6. Коефіцієнт накопичення, при використанні його у значенні, запропонованому Міжнародним союзом радіоекологів, залежить від вмісту радіонуклідів у ґрунті в обмінній та фіксованій формах, що призводить до його залежності від рівня радіоактивного забруднення ґрунту.

7. Порівняльний аналіз накопичення радіонуклідів ¹³⁷Cs та неізотопного аналогу – калію на прикладі коноплі показує, що використовувати коефіцієнт накопиченні калію із відповідним коефіцієнтом селективності для оцінки накопичення радіонуклідів на різних стадіях розвитку цієї рослини не можна.

8. На стадії розвитку рослин конопель до цвітіння, коефіцієнт накопичення радіонуклідів ¹³⁷Cs зменшується зі збільшенням вмісту у грунті калію, у відповідності із сорбційною моделлю захоплення мікроелементів кореневою системою рослин.

9. У технічно використовуваних фітоорганах рослин коноплі (стебло) вміст радіоактивного забруднення складає біля 30% від загального.

Публікації автора:

1. Ясковець І.І., Калініченко А.В., Прокопенко Л.А. Протас Н.М. Проблеми математичної радіоекології // Агроекологічний журнал.– 2002.– №2.– С.15–19 (збір літературних даних та їх аналіз, наукові узагальнення та написання статті).

2. Ясковець І.І., Калініченко А.В. Протас Н.М. Модельні уявлення про процеси проникнення мікроелементів через поверхню кореневої системи // Вісник Полтавської державної аграрної академії.– 2003.– №3-4.– С.8–10 (постановка задачі й аналіз літературних даних, оформлення статті, формування висновків).

3. Протас Н.М., Ясковец И.И., Шпинар Л.И. Концентрационные соотношения для радионуклида ¹³⁷Cs в системе почва–растение // Агроекологічний журнал. – 2003.– №4.–С.74–78 (постановка задачі, проведення математичних розрахунків, написання статті).

4. Протас Н.М., Шпинар Л.И. Ясковец И.И. Механизмы, контролирующие миграцию радионуклидов в системе почва–растение // Агроекологічний журнал. – 2004.– №2. С.67–72 (аналіз літературних даних, проведення розрахунків, написання статті).

5. Ясковець І.І., Тарасенко Р.О., Протас Н.М. Модель міграції радіонуклідів в системі грунт – рослина // Науковий Вісник НАУ.–2004.–вип.77.– С.80 – 93 (проведення математичних розрахунків, порівняння з експериментальними даними, аналіз отриманих результатів)

6. Калиниченко В.М., Калиниченко А.В., Протас Н.М. Екологічні аспекти вирощування сої в Україні // Науковий вісник аграрної науки Причорномор’я Миколаївської державної аграрної академії. –2001.– Т.2, спец.випуск 3(12). – С.243–245 (аналіз літературних даних, написання і оформлення матеріалів).

7. Калиниченко А.В., Калиниченко В.Н., Протас Н.М. Математическая модель биологического процесса симбиотической азотфиксации // Материалы Международной конференции “Биологические ресурсы и устойчивое развитие”.– М.: НИА-Природа, 2001.–С.86–87 (математична обробка певних даних, оформлення результатів у вигляді тез).

8. Ясковець І.І., Калініченко А.В. Протас Н.М. Аналіз процесів взаємодії мікроелементів із грунтовим поглинаючим комплексом // Матеріали Міжнародної наукової конференції “Сталий розвиток агроекосистем”.– Вінниця: Вінницький державний аграрний університет, 2002. – С. 21–23 (аналіз літературних даних та написання тез ).

9. Калініченко В.М., Калініченко А.В., Протас Н.М. Біопрепарати для покращення азотного та фосфорного живлення рослин та захисту їх від хвороб та фітопатогенів // Збірник тез доповідей учасників 1 Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених „Біотехнологія. Освіта. Наука”.–Київ, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, 2003. – С.110–111 (математична обробка експериментальних даних, аналіз отриманих результатів).

10. Протас Н.М. До питання моделювання переходу мікроелементів із ґрунту в рослини // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта 2004”. –Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004.––Том.59. Екологія.– С.12–13.

11. Протас Н.М. Екологічні аспекти при економіко-математичному моделюванні розвитку сільського господарства // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Формування конкурентноздатності підприємств АПК в умовах ринкової трансформації економіки”.– Полтава: ПДАА.–2004.–С. 156-158.

12. Ясковець І.І., Протас Н.М. Модель переходу радіонуклідів із грунту в рослини // Тези доповідей II Міжнародної конференції “Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого–біохімічні та екологічні аспекти”.– Львів: СПОЛОМ, 2004. – С.339.

13. Ясковець І.І., Прокопенко Л.А., Протас Н.М., Перетятько Є.Є. Визначення величини ймовірності вмісту радіоактивного забруднення в рослинницькій продукції на території зі статистичними неоднорідностями забруднення: Методичні рекомендації. – Київ: РПВ ПДАА.–2004.–22 с (аналіз літературних даних, проведення певних математичних розрахунків, аналіз отриманих результатів, оформлення матеріалів).