Можно проследить также, как сказывается различное расположение удобрения по отношению к корням. Так, листья, корневая система которых находится в непосредственной близости от удобрения, содержащего радиоактивные элементы, становятся радиоактивными уже через 20 минут. Если удобрения расположены на 3–4 сантиметра от корней, то содержащиеся в них элементы оказываются в листьях через 3 дня, а при расстоянии от корней до удобрения, равном 5–6 сантиметрам, — только через 3–4 недели.
Очевидно, используя радиоактивные вещества, внесенные в почву на различные расстояния от растения, можно проследить за ростом корневой системы, не вынимая растение из земли, а измеряя радиоактивность листьев.
Почва содержит ряд нужных растениям химических элементов, их недостаток необходимо восполнять удобрениями. Внося удобрения, содержащие, например, радиоактивный фосфор, легко показать, что питание растений идет не только за счет фосфора удобрения, но и приблизительно на ⅓ за счет почвенного фосфора. Для этого исследования растение, выросшее на почве, удобренной радиоактивным фосфором, срезают, сжигают и определяют химическим анализом в золе общее содержание фосфора и с помощью счетчика содержание радиоактивного фосфора; тем самым устанавливают долю фосфора, взятого растением из удобрений и из почвы. Таким же способом определяют степень использования фосфора органических удобрений, например навоза. Чтобы получить навоз, содержащий радиоактивный фосфор, овец кормят травой, смоченной раствором соли, фосфорной кислоты, содержащей радиоактивный фосфор.
Большую роль в жизни растений играют микроэлементы, которые присутствуют в растениях в ничтожно малых количествах. Применяя радиоактивные изотопы, например, таких элементов, как кобальт, цинк и другие, можно установить роль этих элементов в жизни растений, необходимость тех или иных элементов для лучшего развития культур.
Ряд опытов, проведенных с мечеными удобрениями, показал, что листья наряду с корнями являются для растений источником не только углекислого газа — углерода, но что они способны всасывать минеральные соли, тем самым помогая корням в питании растений азотом, фосфором и другими необходимыми растениям элементами. Это открытие позволило поставить на научные основы внекорневую подкормку сельскохозяйственных культур. Внекорневая подкормка значительно повышает урожайность ряда культур, например урожайность хлопка на полях наших южных республик таким путем повышается на 10–20%, урожайность картофеля — на 7%, ячменя — на 18%, фасоли — на 17% и т. д. Меченые атомы позволяют установить также, в какой период растение плохо усваивает удобрения из почвы и хорошо листьями, т. е. наиболее рациональные сроки внекорневой подкормки.
В садоводстве. Куда лучше вносить удобрения под деревья? И этот вопрос помогают решить меченые атомы. Внесем удобрение вблизи одного из корней дерева, например яблони. В этом случае спустя некоторое время радиоактивным становится не все дерево, а лишь определенные ветки, плоды и листья, растущие на этой ветке, что легко можно проверить, поднося счетчик к различным частям дерева. Следовательно, питание разных частей дерева осуществляется за счет разных корней, и только при круговом внесении удобрения под все корни можно достигнуть положительного эффекта.
Какова связь между дичком и привитой к нему веткой яблони?
В решении этой задачи меченые атомы являются незаменимыми. Они показывают, что не только из корневой системы дичка питательные вещества направляются к привитой ветке, но привитая ветка начинает полностью функционировать и посылает вырабатываемые в ней вещества в тело и корни дичка.
Врачи давно используют радиоактивные элементы для лечебных целей. Излучение, например, радия или радона, а в настоящее, время и ряда искусственных радиоактивных элементов с успехом применяется для лечения рака, белокровия и других болезней.
Метод меченых атомов также начинает проникать во врачебную практику и практику исследований болезней и их лечения. Последние очень близко примыкают к исследованиям в области физиологии.
В поисках средств борьбы с болезнями. Радиоактивные элементы начинают в настоящее время использоваться при поисках средств для лечения болезней, например гипертонии — повышенного давления крови.
Скорость кровообращения может характеризовать состояние организма. При помощи радиоактивных элементов легко определить скорость кровотока (рис. 28). Если в вену вблизи кисти руки ввести раствор поваренной соли, содержащей в своем составе атомы радиоактивного натрия, то можно по гамма-лучам, испускаемым радиоактивным натрием, при помощи счетчика определить время, необходимое для переноса крови от кисти руки до ступни ноги (или другого места). У здоровых людей это время составляет приблизительно 43 секунды. У лиц, страдающих артериосклерозом, это время увеличивается и может дойти до 105 секунд, а у лиц с расширением вен уменьшается даже до 30 секунд.