Реакция пшеницы яровой на КВЧ облучение семян

В век глобализации и перенаселения планеты крайне важно найти способ производить максимальное количество пищи с имеющихся площадей, таким образом необходимо максимизировать урожайность и увеличить биомассу, получаемую с единицы площади.

Открытия в области физики, связанные с созданием оптических квантовых генераторов – лазеров, значительные успехи в радиобиологии, направленные на выяснение физических и биологических процессов, протекающих в растительных организмах под влиянием ионизирующих и неионизирующих излучений, создали предпосылки для использования электромагнитных полей и излучений в различных отраслях сельскохозяйственного производства. Электромагнитные поля являются физическим фактором среды, который оказывает существенное влияние на живые организмы различного уровня сложности, и нам необходимо исследовать это направление, для решения ряда актуальных проблем  [1; 2].

В настоящее время, в сельском хозяйстве на практике достаточно широко применяются разнообразные стимулирующие агенты, способствующие повышению энергии прорастания и полевой всхожести семенного материала. Повысить качество и полевую всхожесть жизнеспособных семян можно различными способами, но в отличие от химических методов обработки, электромагнитное излучение, поглощаясь в растении, оказывает непосредственное влияние на процессы жизнедеятельности объекта, но при этом не происходит внесения в растительный объект или в окружающую среду каких-либо экологически вредных веществ. Данные многочисленных исследований свидетельствуют о том, что различные виды облучения семян оказывают положительное влияние на активацию жизненно важных процессов у растений при определенных условиях, в том числе и увеличивает резистентность растений к неблагоприятным факторам различной этиологии.

Нами проведено исследование влияния электромагнитного излучения крайне высоких частот на рост и развитие пшеницы яровой. Установлено, что режимы облучения, с частотой волны 55 ГГц и 66 ГГц привели к достоверному увеличению длинны надземной части растений. Она увеличилась на 7—10%, по отношению к контрольным значениям.

Рис.1 – Пророщенные семена Пшеницы Яровой (Triticum L., 1753) [3]
Рис.1 – Пророщенные семена Пшеницы Яровой (Triticum L., 1753) [3]

На среднюю массу надземных частей растений достоверное влияние оказало только относительно непродолжительное облучение. Увеличение времени ЭМИ-облучения с 15 до 150 минут существенно уменьшает массу надземных частей растений, делая ее близкой к контрольным значениям. Эффект 15-минутного облучения с частотой 66 ГГц имеет тенденцию к более сильному воздействию на биомассу надземных частей растений по сравнению с эффектом от облучения с частотой 55 ГГц.

Анализ состояния корневой системы позволил выявить противоположную закономерность по сравнению с надземной частью. Все экспериментальные варианты кроме 15-минутного облучения с частотой 66 ГГц подавляют развитие подземных частей растений. Масса корневой системы снижалась на 20—30% во всех вариантах кроме названного выше, в котором наблюдается лишь слабая тенденция к уменьшению массы подземных частей.

Литература

  1. Гуляев Ю.В. Миллиметровые волны и фотосинтезирующие организмы / Ю.В. Гуляев, А.Х. Тамбиев. – Радиотехника, 2003. – 175 p
  2. Бецкий О.В. Механизмы биологического действия низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайней высокой частоты / О.В. Бецкий, В.В. Кислов, Н.Н. Лебедева // Миллиметровые волны в медицине и биологии. – Москва, 2007. – P. 207-210.
  3. http://jako.fm/ka/saaghdgomo-traditsiebi — Дата доступа 24.07.2017
  4. Заглавное фото: https://unsplash.com – Дата доступа 24.07.2017.

Мищенко Егор Викторович

© Егор Мищенко, младший научный сотрудник лаборатории радиоэкологии