Влияние лазеров на растения Поиски новых методов

Влияние лазеров на растения

Поиски новых методов интенсификации продуктивности С давних времен важнейшим условием увеличения продуктивности растениеводства справедливо считается улучшение плодородия земли. На мелиорацию, ирригацию и химизацию земледелия расходуются во всем мире огромные средства и усилия ученых. Однако, после чрезмерного применения нитратов, фосфатов, пестицидов, синтетических регуляторов роста возможны отравление урожая, пищи, воды, угроза здоровью и жизни людей. Как следствие, возникает активизация разработки новых путей и методов интенсификации продуктивности растениеводства.

Лазер, как устройство Ла зер (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation — усиление света посредством вынужденного излучения) оптический квантовый генератор — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др. ) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения. Излучение лазера может быть непрерывным, с постоянной мощностью, или импульсным, достигающим предельно больших пиковых мощностей.

Преимущества использования метода лазерной фотоактивации Итак, метод воздействия лазером/метод лазерной фотоактивации концентрирует в себе достаточное количество преимуществ по сравнению с иными существующими физическими и химическими способами предпосевной подготовки семян, а именно: 1) стабильное повышение урожайности с/х культур на фоне различных почвенно-климатических условий; 2) повышение качества с/х продукции (увеличение сахаров, витаминов, содержания белка и клейковины); 3) возможность снижения нормы высева на 10 -30% за счет повышения полевой всхожести семян и усиления ростовых процессов (в зависимости от сорта, вида культур, кратности обработки); 4) повышение устойчивости растений к поражению различными заболеваниями; 5) безвредность обработки для семян и обслуживающего персонала.

Главное достоинство Действие лазерной обработки в целом можно назвать специфичным, так как оно представляет собой положительный фактор с точки зрения экологии и безопасности для окружающей среды, поскольку при его воздействии в природу не вносится никаких чужеродных элементов.

Основные недостатки метода фазовой фотоактивации 1. Зависимость величины эффекта активации и его воспроизводимости от состояния семян, на которое оказывают влияние много естественных и неконтролируемых факторов в процессе хранения и облучения; 2. Отсутствие однозначного воспроизведения эффекта при обработке семян лазерным излучением (при определенных условиях облучение семян оптимальными дозами может и вовсе не влиять на активность растений и даже оказывать угнетающее воздействие).

Механизм действия лазерного излучения на семена растений Лазерная обработка семян полевых и овощных культур стимулирует биосинтез хлорофилла, причем и после обработки сохраняются высокие темпы его образования в течение всего периода вегетации. К началу созревания семян появляется мальтоза, ее накопление повышается при предпосевной обработке. Отток сахаров из семени идет быстрее при воздействии постоянного тока, а при воздействии магнитного поля и обработке красным лазером активизируются биологические процессы в тканях растений, особенно, процесс метаболизма сахаров в плодовых и ягодных культурах.

Практические исследования Предмет исследования: семена бобовых (гороха и фасоли), которые были подвергнуты лазерному облучению различной энергией. Фиксируемые показатели: время появления всходов, количество проростков ежесуточно, общее прорастание семян, процент пораженных растений, масса растений. Показатели прорастания зерна: энергия прорастания, которая определяется через трое суток после посева и лабораторная всхожесть, которая характеризует способность семян давать полноценные проростки, и определяется через семь суток.

Практические исследования Образцы Время для облучени исследова я ния (сек) (фасоль) Контроль (10 шт) Опыт1 (10 шт) Опыт2 (10 шт) Доза (м. Дж) Энергия Лаборато Макс. Время Масса прораста рная всхожесть выдержки проростк ния всхожесть проростк семян ов проростк ов (сутки) (г) ов ов (см) _ _ 7 0 3 14 8400 2 30 7 1 6 30 13700 4 60 7 5 10 24 38000

Результаты исследования Облучив семена бобовых культур, можно отметить стимуляцию и ускорение прорастания семян. Так, всхожесть опытных семян оказалась намного выше, чем всхожесть контрольных (не подверженных облучению), при этом в одном из опытных образцов наблюдалось 100%-ое прорастание семян. Облученные проростки имели большую скорость прорастания по сравнению с контрольными образцами; а ускорение роста и развития опытных образцов положительно повлияли и на общую массу проросших растений.

Восприимчивость культур к различным видам лазерного излучения При использовании лазерного излучения прорастание семян разных культур происходит наиболее активно под воздействием светового потока с различными длинами воли: • кукурузы — при воздействии синего света с длиной волны 441, 6 им; • овощных и семечковых культур - красного света с длиной волны 632, 8 мм; • косточковых культур - ультрафиолетового света с длиной полны 337, 1 нм.

Таким образом… Таким образом, лазерное воздействие на растения является одним из прогрессивных методов повышения скорости взрастания растений, за счет стимуляции скорости биосинтеза хлорофилла. Однако, требуются дополнительные исследования (большой выборки), которые должны помочь определить дозы и виды лазерного излучения для конкретных видов культур, которые смогут давать оптимальный положительный эффект.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!