Среди различных факторов, влияющих на функциональное состояние растений, особое место занимает свет. Он управляет выраженностью признаков без изменения наследственной программы организма. Многочисленные исследования показали высокую биологическую эффективность лазерного излучения. Такой экологически чистый и неэнергоёмкий регуляторный фактор представляет явный интерес для сельскохозяйственного производства. В статье представлены результаты влияние лазерного излучения на рост семян редиса и горчицы.
Ключевые слова: лазерное излучение, рост семян, горчица, редис
Внедрение новых технологий, позволяющих увеличить эффективность АПК уделяется в настоящее время достаточное внимание [5]
Узкоцелевая селекция привела к частичной утрате адаптивных свойств культурных растений. В результате поддержание высокой продуктивности агроценозов стало невозможным без применения защитных технологий [1].
Биологическое (терапевтическое) действие низкоинтенсивного лазерного излучения (когерентного, монохроматического и поляризованного света) может быть условно подразделено на три основные категории:
1) первичные эффекты (изменение энергетики электронных уровней молекул живого вещества, стереохимическая перестройка молекул, локальные термодинамические нарушения, возникновение градиентов концентрации внутриклеточных ионов в цитозоле);
2) вторичные эффекты (фотореактивация, стимуляция или угнетение биопроцессов, изменение функционального состояния как отдельных систем биологической клетки, так и организма в целом);
3) эффекты последействия (цитопатический эффект, образование токсических продуктов тканевого обмена, эффекты отклика системы нейрогуморального регулирования и др.).
С учетом патогенетического механизма действия лазерного излучения на организм разработаны показания к лазеротерапии.
Внутренние болезни: ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, хронические неспецифические заболевания легких, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, дискинезия желчных путей, колиты, хронический панкреатит, острый и хронический (безкаменные) холециститы, спаечная болезнь.
Заболевания опорно-двигательного аппарата: остеохонроз позвоночника с корешковым синдромом, воспалительные заболевания костей и суставов обменной этиологии в стадии обострения, артриты и артрозы, заболевания и травматические повреждения мышечно-связочного аппарата (миозиты, тендовагиниты, бурситы).
Заболевания нервной системы: невриты и невралгии периферических нервов, невралгия тройничного нерва, неврит лицевого нерва, сосудисто-мозговая недостаточность.
Заболевания мочеполовой системы: хронический сальпингоофорит, трубное бесплодие, хронический неспецифический простатит, уретрит, цистит, ослабление половой функции.
Заболевания ЛОР органов: хроническое воспаление придаточных пазух носа, фаринголарингиты, тонзиллиты, отиты, субатрофический и вазомоторный риниты.
Хирургические заболевания: послеоперационные и длительно не заживающие раны, трофические язвы, келлоидные рубцы (в подострой стадии), травмы (механические, термические, химические), остеомиелиты, трещины заднего прохода, гнойные абсцессы, маститы, сосудистые заболевания нижних конечностей.
Заболевания кожных покровов:зудящие дерматозы, трофические язвы различного генеза, воспалительные инфильтрата, фурункулы, экзема, нейродермиты, псориаз, атопический дерматит.
Стоматологические заболевания: стоматиты, гингивиты, альвеолиты, пульпиты, периодонтиты, парадонтоз, одонтогенные воспалительные процессы челюстно-лицевой области.
Большинство исследований возможных механизмов влияния низкоинтенсивного лазерного излучения на живые организмы посвящено объектам животного происхождения, в первую очередь, его медицинским применениям. Работы по изучению влияния света лазера на растения немногочисленны и носят, в основном, прикладной характер [4]. Это обстоятельство обуславливает актуальность данной работы.
Изменение содержания жиров, углеводов и белков в ходе набухания и прорастания семян отражают биохимические процессы мобилизации питательных веществ, обеспечивающие энергией рост и развитие организма.
Задачей наших исследований являлось изучение и комплексная биологическая оценка влияния предпосевного лазерного облучения на семена редиса (Raphanussativus) и горчицы (Brassicajuncea). Воздействие лазерного облучения представляет собой положительный фактор с точки зрения безопасности для окружающей среды, так как оно не вносит в природу никаких чужеродных элементов [3].
В ходе исследования семена проращивались по ГОСТ 12038–84 [2].
Семена проходили предварительное охлаждение. Проращивание проходило в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге при постоянной температуре. Изучались сухие семена, набухшие и проросшие. Семена подвергались лазерному излучению длительностью 30 секунд. После чего определялось количественное содержание белков, жиров и углеводов с помощью биуретового метода, экстракционно-весового метода ВНИИКОПа (по Грживо и Шорниковой) и глюкозооксидазного метода соответственно. Анализ проводился с помощью спектрофотометра СФ ЮНИКО 1201.
Были получены следующие результаты, представленные в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Влияние лазерного излучения на рост семян редиса (Raphanussativus)
|
Показатель |
Контроль |
Опыт |
||||
|
Сухие |
Набухш. |
Проросш. |
Сухие |
Набухш. |
Проросш. |
|
|
Белки (г/л) |
3,021 |
0,886 |
0,886 |
3,544 |
0,443 |
0,897 |
|
Углеводы (ммоль/л) |
6,669 |
2,047 |
3,715 |
5,265 |
2,299 |
3,134 |
Таблица 2
Влияние лазерного излучения на рост семян горчицы (Brassicajuncea)
|
Показатель |
Контроль |
Опыт |
||||
|
Сухие |
Набухш. |
Проросш. |
Сухие |
Набухш. |
Проросш. |
|
|
Белки (г/л) |
4,209 |
1,772 |
0,998 |
5,761 |
0,886 |
0,991 |
|
Углеводы (ммоль/л) |
3,992 |
5,362 |
7,096 |
5,2578 |
4,286 |
6,568 |
|
Жиры (г) |
0,3905 |
0,1395 |
0,0137 |
0,4104 |
0,1279 |
0,0136 |
При анализе данных таблиц 1 и 2 не было выявлено статистически значимых различий в биохимических показателях между облученными семенами и контрольной группой семян. При этом отмечались явные морфологические различия. Так, семена контрольной группы были больше подвержены грибковой и бактериальной инфекциям, дольше прорастали, имели слабые корни и семядольные листки. А семена, подвергнутые лазерному облучению, напротив, были более устойчивы к инфекциям, прорастали быстрее, более дружно, также имели более крупные семядольные листки и корень.
Соответственно, мы можем сделать вывод, что использование лазерного излучения при обработке семян перед посевом позволит получить более качественную сельскохозяйственную продукцию, имеющую статус экологически чистой.
Литература:
- Будаговский А. В. Управление функциональной активностью растений когерентным светом. Москва, 2008. С. 32.
- ГОСТ 12038–84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести (с Изменениями N 1, 2). Межгосударственный стандарт, группа С09.
- Дворовенко Н. И. Лазерная стимуляция семян овощных культур: Вестник КСХИ. Кемерово, 1995. С.34–36
- Дударева Л. В. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы роста и развития в растительной ткани. Иркутск, 2004. С. 9.
- Богатова О. В., Карпова Г. В., Ребезов М. Б., Топурия Г. М., Клычкова М. В., Кичко Ю. С. Современные биотехнологии в сельском хозяйстве. Оренбург, 2012.
- Маннапов А. Г., Курамшина Н. Г., Ребезов М. Б., Бармина И. Э. Проблемы экобезопасности — биоразнообразие и геномодифицированные культуры. В сборнике: Стратегические направления и инструменты повышения эффективности сотрудничества стран — участниц Шанхайской организации сотрудничества: экономика, экология, демография Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. 2013. С. 290–293.
- Ребезов М. Б., Наумова Н. Л., Альхамова Г. К., Лукин А. А., Хайруллин М. Ф. Экология и питание. Проблемы и пути решения // Рациональное питание, пищевые добавки и биостимуляторы. 2014. № 4. С. 35–36.
- Ребезов М. Б., Топурия Г. М., Топурия Л. Ю. Перспективы органического сельского хозяйства // Экономика. Инновации. Управление качеством. 2015. № 3 (12). С. 152.
- Прохасько Л. С., Ребезов М. Б., Асенова Б. К. Современные проблемы науки и техники в пищевой промышленности. Алматы, 2015.
