Введение. На первых этапах исследований после аварии на ЧАЭС у культурных растений отмечалась межвидовая разница в 10–30 раз по аккумуляции радионуклидов, связанная с продолжительностью вегетационного периода, характером распределения корневой системы и другими биологическими свойствами [1–6]. Опытным путем были выявлены различия и по сортам различных культур: озимая рожь Новозыбковская 150 меньше накапливала 137Cs, чем Пуховчанка; ячмень Гонор в 1,6 раза меньше, чем Московский 2; люпин Быстрорастущий 4 в 1,5 раза меньше Кристалла; картофель Невский в 1,4 раза меньше, чем Темп [7].Люпин желтый является культурой с максимальной аккумуляцией радионуклида в конечной продукции, как после аварии, так и 32 года спустя. Вероятно, это связано, во-первых, с азотфиксацией клубеньковыми бактериями, так как азот провоцирует поступление цезия-137 в растения [8; 9]. Во-вторых, корневая система люпина имеет большую удельную поверхность корневых волосков, плотность их зарядов и ей доступна трудноусвояемая вода, содержащая долю адсорбированного катиона 137Cs, увеличивающая его биовынос, т. е. содержание радионуклида в зеленой массе и зерне [10]. Также она способна поднимать из глубоких горизонтов такие элементы питания как фосфор и калий. При недостатке калия в песчаных почвах поступление цезия-137 в растения люпина вполне объяснимо, так как 137Cs является аналогом калия [11]. Исследования, проведенные в 1994–1996 гг. в Новозыбковском опорном пункте ВНИИ люпина, показали, что межсортовые различия у желтого люпина по накоплению радиоцезия как в зеленой массе, так и в зерне достигали 1,3–3,0 раза [12; 13]. Выделен ряд образцов со сниженным накоплением цезия, которые были вовлечены в гибридизацию. Изучение полученного гибридного материала в изменившихся климатических условиях и в отдаленном от аварии радиационном фоне позволило выделить исходный материал, в котором малое накопление радионуклида обусловлено генетическими факторами и который будет использован для создания кормовых сортов желтого люпина и реабилитации культуры в условиях радиационного загрязнения.В 2018 г. между ФГБНУ ВНИИ РАЭ (Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии, г. Обнинск) и Новозыбковской СХОС – филиалом ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» был заключен договор о научно-техническом сотрудничестве на проведение мониторинга миграционных процессов радионуклида в системе «почва — растение» в отдаленный период после аварии на ЧАЭС.Согласно договору НСХОС предоставила ФГБНУ ВНИИ РАЭ по 60 сопряженных образцов почвы, сухой зеленой массы и зерна, отбираемых с каждой делянки в 2018–2019 гг., и по 13 номеров в 2020 г.Методика исследований. Исследования проводились в селекционных питомниках испытания потомств гибридного материала в 2018–2020 гг. с учетом требований «Методики полевого опыта» Б.А. Доспехова. Почва дерново-подзолистая песчаная с содержанием гумуса 1,0–1,2% (по Тюрину), подвижного фосфора 200–250 и обменного калия 50–70 мг/кг (по Кирсанову) при слабокислой реакции почвенного раствора. Мониторинг за загрязненностью почвы, семян и зеленой массы желтого люпина проводился с гибридным материалом НСХОС и родительскими формами спустя 34 года после аварии на ЧАЭС. Содержание цезия 137Cs в почвенных и растительных образцах измеряли полупроводниковым гамма-спектрометром Canberra c программным обеспечением Genie-2000 по количественному анализу спектров «mode: force-http – s» PRP.Закладка питомников происходила на полях № 3, № 4 и № 9 лаборатории селекции и семеноводства Новозыбковской СХОС – филиала ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса». Проводилась она во второй декаде апреля: ручной посев коллекционного и питомника гибридизации, селекционного питомника второго года (СП-2) на 2,5 м2 с нормой 60 шт./м2; контрольного питомника (КП), предварительного и конкурсного сортоиспытания (ПСИ и КСИ) — на 5 м2 ручной сеялкой с нормой 1 млн семян/га. Размещение делянок систематическое, повторность 2–4-кратная, предшественник — озимая рожь. Обработка почвы состояла из осеннего дискования стерни легкими дисками с последующей (через две–три недели) зяблевой вспашкой. Весной поле бороновали для закрытия влаги, вносили P20K90 по д. в. в виде борофоски и хлористого калия под культивацию, перед посадкой прикатывали кольчатыми катками или доминатором в один–два следа в зависимости от состояния почвы.Отбор проб зеленой массы, почвы и зерна проводили по общепринятой методике: «Методические указания ВИУА по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Ч. II. Анализ растений» (М., 1976).Метеоусловия 2018–2020 гг. были крайне неблагоприятными, но отличные между собой: апрель и май 2018 г., а также две декады июня оказались засушливыми, тогда как в третьей декаде июня и июле шли дожди ливневого характера, что привело к снижению температуры и процесса фотосинтеза. В 2019–2020 гг. — апрель сухой, ливневые осадки наблюдались в первой и третьей декаде мая (2019 г.). Во время цветения (первая декада июня) было сухо, и главная кисть зацветала утром и заканчивала цветение двух–трех мутовок в один день, т. е. вечером. Последующие осадки июня и июля не смогли исправить положение: на главной кисти оформились бобы в двух–трех мутовках, без завязи бобов на боковых побегах.Возможность проанализировать образцы, начиная с гибридных питомников F3–F4, что значительно облегчает процесс отбора образцов желтого люпина с нормативной загрязненностью 137Cs в зерне и зеленой массе, является целью наших исследований.Результаты исследований. ВНИИ РАЭ в 2018 г. проанализировал 60 сопряженных образцов желтого люпина с целью выделения гибридных форм (F1–F7) с предельно низким накоплением радиоцезия. Отобраны номера, у которых в качестве родительских (прародительских) форм в селекционный процесс были вовлечены образцы 4-83, СН-1408, 52-87-2113, 1477-1-17 и сорт Кастрычник с блокировкой 137Cs в конечной продукции желтого люпина, выявленные в 1994–1996 гг. (табл. 1).Номер 4-83 со стабильно низкой аккумуляцией радиоцезия-137 привлекался в скрещивание (мать) при создании сорта желтого люпина Новозыбковский 100. Данный сорт в качестве материнской формы участвовал в получении номеров 5-10-84 и 15-10-7212, у которых накопление 137Cs в среднем составило: в зерне — 313 и 253 Бк/кг, зеленой массе — 414 и 731 Бк/кг. Данный номер 4-83 по линии отца сформировал образцы 1-02, 8-12, 7-09, которые, также по отцовской линии, привлекались в гибридные комбинации 13-10-96, 7-13-65 и 3-12-148 при содержании цезия-137 в зерне 256, 216, 178 Бк/кг и превышении норматива в 2,2 раза в зеленой массе.В номерах 11-10-65, 3-12-148 и 7-13-65 в качестве отцовской формы в селекционном процессе использовался номер СН-1408, что дополнительно положительно сказалось на снижении концентрации 137Cs в зерне. Сорт Кастрычник по отцовской линии участвовал в создании номера 20-87-1644, от которого по материнской линии получен номер 5-12-92, а по отцовской — 5-14-11 при концентрации 137Cs в зерне в отдаленный период после аварии соответственно 216 и 178 Бк/кг, в зеленой массе — 543 и 572 Бк/кг. 1. Родительские формы и гибридный материал Гибридныйобразец♀ (мать)♂ (отец)4-08-1071477-1-17 белоцветковый, и. о. из сорта Брянский 6Детер белоцветковый, и. о. из сорта Брянский 65-10-84 (Н)Н-100 (4-83 (3-82 ´ Нарочанский) ´30-80 (R6022 ´ 21-76)Дружный 165 (Афус ´ Академический 1) ´ Быстрорастущий 4)11-10-6552-87-2113 (R6022 (Афус ´ Рефуза) ´ БСХА-387)Надежный 1а (АИФ 1779, и. о. из Г 23-96 ´ (СН 40/93 ´ СН-1408)13-10-96Надежный 1а1-02 (2556 ´ 4-83 (3-82 ´ Нарочанский)15-10-7212Н-100 (4-83(3-82 ´ Нарочанский) ´30-80 (R6022 ´ 21-76)Смесь пыльцы сортов Дружный 165, Надежный и Престиж3-12-148Надежный 2с, и. о. из Надежного 1а7-09 (Н-100 (4-83 ´ 30-80) ´ СН-1408)5-12-9220-87-1644 (07-17 (Б-4 ´ Б-81) ´Кастрычник)10-04 (Ипутьский ´ 52-87-2113)7-13-65Дружный 165 (R6022 (Афус ´ Академический 1) ´ Б-4)F1 8-12 (СН-1408 ´ 2-08-48 (Н-100(4-83 ´ 30-80)5-14-1117-00-5-4-4-4 (1-89 белоцветковый ´ 3-89 белоцветковый) ´ 240)20-87-1644 (07-17 (Б-4 ´ Б-81) ´Кастрычник)Примечание: R6022 — Афус ´ Рефуза; 21-76 — Дружный 165 (Афус ´ Академический 1) ´ Б-4); 2556 — и. о. из СН-1408; 240 — и. о. из Дружный 165; Б-4 — Быстрорастущий 4; Б-81 — Быстрорастущий 81. Отмечено, что белоцветковая форма люпина желтого (1477-1-17) способствовала снижению накопления цезия-137 в гибридных образцах 4-08-107 и 5-14-11 как в зерне, так и зеленой массе.Образцы комбинаций скрещивания 2014 г. показали низкую концентрацию радионуклида в зерне — от 103 до 287 Бк/кг, в зеленой массе — от 260 до 524 Бк/кг. В скрещивания привлекали сорта и образцы в комбинациях 3–14 в качестве материнской и 4–14 отцовской формы — сорт Новозыбковский 100; 7–14 (мать) и 8–14 (отец) — белоцветковая форма 1477-1-17; 17–14 (мать) и 18–14 (отец) — номер 52-87-2113. Полученный гибридный материал будет высеян в селекционном питомнике первого года для дальнейшего изучения.Спустя 20 лет после аварии на ЧАЭС, по многолетним сопоставимым величинам между плотностью загрязнения почвы и аккумуляцией 137Cs в различных культурах была установлена как обратная зависимость (70%), так и прямая (30%) [7].Изучение гибридного материала спустя 34 года показало так же не абсолютную зависимость накопления цезия-137 в зерне от плотности загрязнения почвы. В 2018 г. гибридные номера 13-10-96, 11-10-65 и 3-12-148 при одинаковой урожайности зерна, но с повышением плотности загрязнения почвы от первого номера к последнему на 16–46%, аккумулировали цезия-137 меньше на 6–41%. Данный вывод подтверждается высоким отрицательным коэффициентом корреляции (r = –0,602) между плотностью загрязнения почвы и накоплением цезия-137 в зерне. Влияние плотности загрязнения почвы на накопление 137Cs в зерне этих номеров в 2019 г. разнопланово: при одинаковой ее величине и меньшей на 14% под первыми двумя образцами концентрация одного порядка — 243–248 Бк/кг, в то время как при 17% снижении плотности загрязнения под номерами 3-12-148 и 5-10-84 она выросла на 22–25%. У гибридов 5-12-92 и 5-14-11 установлена прямая зависимость снижения содержания 137Cs в зерне от плотности загрязнения почвы в 2018 г., а в 2019 г. концентрация радионуклида в них зависела больше от урожайности, чем от плотности загрязнения, на что указывает положительная связь «урожайность — цезий-137» в зерне: r = 0,671.Сравнивая результаты исследований за два года, следует отметить различное влияние как урожайности, так и плотности загрязнения почвы на аккумуляцию цезия-137 в гибридных образцах. Повышенная загрязненность почвы в 2019 г. на 52 и 15% под гибридными номерами 4-08-107 и 11-10-65 не увеличила содержание 137Cs в зерне люпина, наоборот, наблюдалось снижение на 36 и 33% относительно 2018 г. При одинаковой плотности загрязнения почвы в 2018–2019 гг. под образцом 5-10-84 концентрация радионуклида в зерне в 2019 г. повысилась на 37%, что связано со снижением урожайности зерна на 40% (табл. 2). 2. Содержание 137Cs в зерне и зеленой массе гибридов №ппГибридЦезий-137, Бк/кгУрожай, ц/гапочвазернозеленая массазернозеленая масса201820192018201920182019201820192018201914-08-107128319543902484407927,17,036410025-10-84 (Н)1767172626536224059513,07,9390104311-10-65174820153672464657256,15,5149133413-10-96149016922702439448008,06,9221123515-10-72121908173523527176070211,36,928810063-12-1481874163123030356510136,47,51597775-12-92201017212212064436439,24,01748687-13-65172618451992344506659,37,119515095-14-11172517901122433208249,05,2280130 Выявлено, что у 44% гибридов загрязнение зерна происходило за счет низкой урожайности, у 33% — с повышением плотности загрязнения почвы, у 11% гибридных образцов снизились и плотность загрязнения почвы, и урожай зерна, и содержание 137Cs и у 11% наблюдался процесс меньшей (на 33%) аккумуляции 137Cs при одинаковой урожайности и повышенной загрязненности почвы.Анализ данных за 2020 г. показал, что концентрация цезия-137 в зерне семи (или 54%) образцов (12-10-66, 5-10-84, 11-10-65, 13-10-96, 15-10-7212, 3-02-1-17, 5-14-11) уменьшилась до 61–114 Бк/кг за счет снижения плотности загрязнения почвы (поле № 9) в среднем в 1,2 раза в сравнении с 2018–2019 гг. Меньшая аккумуляция 137Cs у 23% гибридов (5-12-92, 3-12-148, 17-10-78) связана не только с низкой загрязненностью участка, но и с ростом урожайности относительно предыдущих лет (табл. 3). 3. Содержание 137Cs в зерне сортообразцов за 2018–2020 гг. СортообразецЦезий-137, Бк/кгУрожай зерна, ц/гапочвазерно20182019202020182019202020182019202012-10-66202016501340314272618,55,96,85-10-84 (Н)1767172614602653629713,07,913,911-10-65174820151470367246916,15,56,413-10-96149016921370270243618,06,97,815-10-721219081735159023527111411,36,98,23-12-1481874163114202303031366,47,512,15-12-922010172115602212061089,24,012,55-14-11172517901430112243749,05,28,53-02-1-17138516101460390305807,38,25,717-10-721900196714702802921188,97,512,8Дружный 165106218621550340393917,16,98,4Надежный1132179015703853001078,37,49,1Новозыбковский 1001140175114703903858710,77,39,4 Стабильности по содержанию цезия-137 в зеленой массе не получено. Если в 2018 г. из 60 проб 12 отличались близким или нормативным его накоплением, то в 2019 г. их не оказалось. Все исследуемые гибридные образцы увеличили аккумуляцию радионуклида в 1,4–3,5 раза (табл. 2). Такие гибриды как 4-08-107 и 11-10-65 увеличили содержание 137Cs в зеленой массе на 80% и 56% за счет роста загрязненности почвы в 2019 г. В результате снижения урожайности зеленой массы в этом же году, больше накопили радионуклида гибриды 3-12-148, 5-12-92, 7-13-65, 5-14-11 и 5-10-84 относительно 2018 г. Загрязненность зеленой массы была незначительно снижена у гибридов 13-10-96 и 15-10-7212 и не зависела ни от содержания радионуклида в почве, ни от урожайности, однако сама абсолютная величина была выше норматива в 2,0 и 1,7 раза. Среди родительских форм по аккумуляции 137Cs в зерне более устойчивыми оказались сорта: Дружный 165, Надежный, Новозыбковский 100, при большей плотности загрязнения почвы на 54–57% (2019 г.) относительно 2018 г. она осталась на одном уровне. Образцы под номерами 5–9 откликнулись на более высокое загрязнение почвы увеличением цезия-137 в зерне в 1,2–1,8 раза, что подтверждается отрицательным коэффициентом корреляции: r = –0,803 (табл. 4).Концентрация радионуклида в зеленой массе родительских форм в 2018 г. близка к нормативу (334–510 Бк/кг), тогда как в 2019 г. она увеличилась по сортам в 2,4–3,7 раза (№ 1–4), по сортообразцам (№ 5–9) в 3,0–3,9 раза за счет роста загрязненности почвы в 1,2–1,7 раза и снижения урожайности зеленой массы в 1,4–2,5 раза (табл. 4). 4. Содержание цезия-137 и урожайность родительских (прародительских) форм №ппСортообразецЦезий-137, Бк/кгУрожай, ц/гапочвазернозеленая массазернозеленая масса20182019201820192018201920182019201820191Дружный 1651062185234039344010967,16,92501002Надежный1132179038530033412258,37,42401203Новозыбковский 10011401751390385510124210,77,32901404Кастрычник1031176933048343011074,46,5170120552-87-21131417159817231549014889,75,3220125617-00-5-4441500177625734041013499,04,6210130720-87-16441421169027148645915948,46,719010081477-1-171360178824032240015589,95,52201109СН-14081400170622029839013019,47,8240124  За годы исследований (2018–2020) плотность загрязнения почвы цезием-137 варьировала от 7 до 13,7 Ки/км2 по полям севооборотов (№ 3, 4 и 9).В севообороте № 3 (2018 г.) она колебалась от 7 до 13,6 Ки/км2, а аккумуляция 137Cs в зерне от минимального 112 Бк/кг у образцов 5-14-11 и 5-12-92 до максимального 390 Бк/кг у 3-02-1-17, сортов Надежный и Новозыбковский 100 (385–390 Бк/кг).На поле севооборота № 4 (2019 г.) уровень загрязнения почвы выше 10,8–13,7 Ки/км2. При этом обнаружено низкое содержание в зерне радиоцезия у образцов 5-12-92 (206 Бк/кг), 243–246 Бк/кг у 5-14-11, 13-10-96 и 11-10-65 и неизменное у сортов Дружный 165, Новозыбковский 100 (393–385 Бк/кг). В 2020 г. (севооборот № 9) плотность загрязнения почвы 10–11 Ки/км2, а уровень аккумуляции цезия-137 в зерне люпина составил от 61 до 136 Бк/кг, т. е. ниже нормативного показателя (200 Бк/кг) в 3,3 и 1,5 раза. Следовательно, 80% изучаемого материала желтого люпина снизило концентрацию цезия-137 в зерне за счет меньшей плотности загрязнения почвы. Заключение. В отдаленный период после аварии на ЧАЭС концентрация радионуклида в конечной продукции люпина желтого поровну зависела как от плотности загрязнения почвы, так и уровня урожайности за счет биологического разбавления.У 11% гибридного материала наблюдалось постоянство по аккумуляции 137Cs, что указывает на возможность создания сортового материала с блокировкой цезия-137 в конечной продукции кормового желтого люпина.Выделенные в 1994–1996 гг. образцы желтого люпина с нормативным содержанием цезия-137 и полученный при скрещивании гибридный материал с их участием способствовали снижению 137Cs в зерне у номеров: 13-10-96, 15-10-7212, 5-12-92, 5-14-11. Таким образом, по результатам трехлетних исследований установлено, что образцы 5-12-92 и 5-14-11 меньше всего содержали в зерне 137Cs при любой плотности загрязнения почвы (9,7–13,6 Ки/км2) и при разной урожайности зерна (4,0–12,5 ц/га). Данные образцы будут направлены для прохождения испытания в семеноводческих питомниках.