ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА РОСТ РАСТЕНИЙ
Республика Коми расположена в северо-западной части России. Наша республика занимает огромную территорию и обладает несметными природными богатствами. Но климат в нашем регионе довольно суровый – на большей части территории умеренно — континентальный с продолжительной зимой и непродолжительным, но теплым летом. Средняя температура: января -17 0 С (в южной части) и -20 0 С (в северной части); июля +11 0 С (в северной части) и +15 0 С (в южной части).
Развитие агропромышленного комплекса – это перспективное направление деятельности нашей республики. Задача наших ученых заключается в том, чтобы искать новые технологии, способные способствовать выращиванию различных агрокультур в суровых северных условиях.
Изучая на уроках физики свойства электромагнитных волн и исследовав различные источники, мы выяснили, что электромагнитные волны могут оказывать влияние на рост растений.
Для подтверждения этой гипотезы, мы провели небольшое исследование.
В качестве экспериментального образца, мы взяли семена гороха.
Порядок исследования проходил следующим образом:
1. Посадка образцов в разные емкости (Рисунок 1).
Рисунок 1 Посадка образцов.
Емкости с экспериментальными образцами разместили в следующем порядке: одну емкость поместили в кабинете рядом с маршрутизатором (роутер), вторую емкость поместили в другом кабинете, исключив наличие источников электромагнитного поля.
3. Наблюдение за образцами.
Во время проведения эксперимента мы постоянно следили, чтобы образцы находились в одинаковых условиях. Проводили замеры температуры воздуха, температуры субстрата, влажности воздуха, индукции магнитного поля.
На четвертый день эксперимента, в емкости, находящейся в электромагнитном поле маршрутизатора взошли почти все семена, при этом во второй емкости взошло только несколько семян. (Рисунок 2)
Продолжив наблюдение, мы обнаружили более прогрессивный рост растений в первой емкости. При этом разница длины стеблей составила 4,0-4,5 см. (Рисунок 3)
В результате данного эксперимента мы окончательно убедились в том, что электромагнитное поле оказывает влияние на рост растений. Используя данные эксперимента можно использовать электромагнитные поля для стимуляции роста растений. Для этого можно изготовить специальные источники электромагнитных полей.
Источник
Влияние электромагнитного излучения на растения
В настоящее время актуальной проблемой биологической науки является поиск новых технологий для целенаправленного воздействия на животные и растительные организмы. Часто подобные технологии основываются на воздействии физических факторов, например, особый интерес у учёных вызывает электромагнитное излучение.
Электромагнитное излучение (ЭМИ) является физическим фактором среды, который оказывает существенное влияние на различные живые организмы, поэтому данный вид излучения находит применение в медицине, в некоторых отраслях промышленности и сельском хозяйстве. Количество техногенных источников и их мощности уже сейчас позволяют говорить о ЭМИ в СВЧ и КВЧ диапазонах, как о важном техногенном факторе окружающей среды, влияющим на стабильность экосистем.
Миллиметровое излучение активно используется в медицине, биологии и химии. Описано влияние на различные физиологические процессы и свойства у микроорганизмов и растений: клеточное деление, морфологические признаки, скорость роста, выход биомассы, ферментативную активность и др.
Необходимо отметить, что КВЧ-излучение можно отнести к сверхслабым воздействиям, так как количество поглощаемой объектом энергии ничтожно мало, но его влияние на живые объекты бывает впечатляющим.
ЭМИ сантиметрового диапазона (СВЧ-излучение) находит применение в медицине и микробиологии. Многие исследователи использовали СВЧ- излучение для подавления роста микроорганизмов при стерилизации всевозможных объектов.
В последние годы было опубликовано несколько работ по исследованию воздействия ЭМИ на фотосинтезирующие организмы (Тамбиев, Кирикова, Лихачёва и др.). Однако большинство этих работ посвящены изучению цианобактерий и водорослей. Сведения о воздействии ЭМИ на растения встречаются редко и довольно скупы.
Эффекты от воздействия ЭМИ на растения зависят от параметров ЭМИ, экспозиции и могут быть как стимулирующими, так и угнетающими.
Далее следует обзор нескольких статей по данной теме.
Калье Мария Игоревна
ВЛИЯНИЕ КВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ НА МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ПРОРАСТАЮЩИХСЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР
В работе Калье М. И. было показано, что при воздействии на прорастающие семена пшеницы ЭМИ КВЧ-диапазона (61.20 ГГц) происходят изменения морфофизиологических параметров. Эти изменения зависят от параметров воздействия излучения.
Так, при длительных экспозициях наблюдается угнетение процессов прорастания у пшеницы. Также наблюдалось изменение скорости поглощения воды семенами и набухания.
Также было показано, что электромагнитное излучение изменяет активность гидролитических ферментов. Так излучение снижало общую активность амилаз, активность протеаз изменялась разнонаправлено, но преобладает активация ферментов. Также наблюдалась активация каталазы и пероксидазы. [1]
ВЛИЯНИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА АКТИВНОСТЬ АМИЛАЗЫ В ПРОРОСТКАХ LUPINUS ANGUSTIFOLIUS L.
Ж.Э. Мазец, К.Я. Кайзинович, Н.В. Пушкина, В.Н. Родионова, Е.В. Спиридович
Есть данные о воздействии ЭМИ на прорастающие семена люпина и активности амилазы после воздействия ЭМИ. В работе, проведённой в БГПУ им.М. Танка семена люпина подвергали облучению ЭМИ в 3-х режимах: Режим 1 (частота обработки 53,57–78,33 ГГц, время обработки 20 минут); Режим 2 (частота обработки 64,0–66,0 ГГц, время обработки 12 минут) и Режим 3 (частота обработки 64,0–66,0 ГГц, время обработки 8 минут). После этого определяли всхожесть семян, активность ферментов и другие морфо-физиологические показатели.
Было установлено, что разные режимы по разному влияют на активность амилаз. 1 и 3 режим повышают активность ферментов, тогда как режим 2 снижает её. [2]
К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМАХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С РАСТИТЕЛЬНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
Ж.Э. Мазец
Что касается фермента каталаза, то есть сведения, что ЭМИ увеличивает активность фермента после облучения семян. Это было продемонстрировано в работе Ж.Э. Мазец, которая была проведена на семенах люпина узколистного.
Обработка семян Lupinus angustifolius L. производилась в НИИ ядерных проблем БГУ в трех режимах: Режим 1 (частота обработки 54–78 ГГц, время обработки 20 минут); Режим 2 (частота обработки 64–66 ГГц, время обработки 12 минут); Режим 3 (частота обработки 64–66 ГГц, время обработки 8 минут). [3]
ВЛИЯНИЕ КВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ
М.И. Калье
Эксперименты с облучением, проведённые на семенах пивоваренного солода, показывают снижение энергии прорастания и всхожести у семян облучённых ЭМИ в отличии от контроля. Исследование активности гидролитических ферментов показывает как их активацию при одном времени обработки, так и ингибирование при другой экспозиции.
Полученные данные подтверждают мнение о специфическом влиянии волн миллиметрового диапазона, выраженном, с одной стороны, стимулирующим, а с другой стороны – угнетающим действием на растительный организм. [4]
Влияние облучённой ЭМИ дистиллированной воды на растительные объекты. З.Х-М. Хашаев, А. Ф. Кожокару, Э. М. Шекшеев
Помимо облучения семян, в литературе встречаются данные об облучении воды с последующей обработкой этой водой семян. Для опытов использовались семена пшеницы. Опыт состоял из трёх вариантов в трёх повторностях. Первый вариант – контроль, второй – облучали воду, затем в неё помещали предварительно замоченные в необлучённой воде необлучённые семена, третий – дополнительные контроль – облучались только семена или предварительно замоченные в необлучённой воде. Семена обрабатывались ЭМИ 42,25 ГГц,
Проращивание семян в облучённой воде увеличивало их всхожесть. Следует также заметить, что и в опыте с облучёнными семенами наблюдалось увеличение всхожести. Это может говорить о том, что облучённая вода привела в активации схожих процессов, которые активируются при непосредственном облучении.
Также в статье приводятся данные, об опыте, целью которого было выявление длительности сохранения тех физико-химических изменений воды, которые ускоряли прорастание семян. Для этого облучённую воду через определённые промежутки времени добавляли к замоченным в необлучённой воде семенам. [5]
Литература:
1. Калье М. И. Влияние КВЧ – излучения на морфофизиологические показатели и активность ферментов прорастающих семян зерновых культур [Электронный ресурс] // Электрон. версия автореферата – 2016. – 10 февраля. – URL: http://earthpapers.net/vliyanie-kvch-izlucheniya-na-morfofiziologicheskie-pokazateli-i-aktivnost-fermentov-prorastayuschih-semyan-zernovyh-kultu (дата обращения: 10.02.2016).
2. Мазец Ж.Э., Кайзинович К.Я., Пушкина Н.В., Родионова В.Н., Спиридович Е.В. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения на активность амилазы в проростках LUPINUS ANGUSTIFOLIUS L. // Труды БГУ 2013, том 8, часть 2 – с. 95-101.
3. К вопросу о механизмах взаимодействия низкоинтенсивного электромагнитного излучения с растительными объектами. // Ж. Э. Мазец, К. Я. Кайзинович, А. Г. Шутова // Весцi БДПУ Серыя 3. Фiзiка, матэматыка, iнфарматыка, бiялогiя, геаграфiя. ¬ 2014. ¬ N 1. ¬ С. 26¬31
4. Калье М. И. Влияние КВЧ – излучения миллиметрового диапазона на физиологические процессы прорастания семян пивоваренного ячменя. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, № 2 (2), с. 399–401.
5. Влияние облучённой ЭМИ дистиллированной воды на растительные объекты. З.Х-М. Хашаев, А. Ф. Кожокару, Э. М. Шекшеев. // Известия Южного федерального университета. Технические науки. Выпуск № 3. том 13. 1999. С. 274 – 281.
© Сергей Гапоненко, младший научный сотрудник лаборатории радиоэкологии
Источник