CC BY
41
ные интерференционные полосы во всей области снимка. Рабочий процесс в ТТ создает градиенты оптических неоднородностей в каждой точке объема парожидкостного тракта. По этой причине исчезает возможность привязать первоначальную интерференционную картину, настроенную на определенную плотность полос 1/Ь в невозмущенной области, с интерференционной картиной, возникающей в рабочем процессе. Из такой интерферограммы получить надежные количественные данные невозможно.
Тем не менее в некоторых случаях, можно получить полезную информацию и при такой настройке. Так, например, если перед запуском ТТ установить полосы параллельно плоскости вдува-отсоса, то при медленном возрастании тепловой нагрузки можно проследить динамику развития процесса по возникающим изменениям интерференционной картины. Деформации интерференционных линий будут происходить сильнее в тех местах, где выше интенсивность процессов вдува-отсоса. Привязку для обработки интерферограммы в этом случае можно взять из областей слабо возмущенных, к которым относится начало зоны испарения и конец конденсатора.
Если перед запуском установить полосы перпендикулярно стенкам ТТ, то при медленном возрастании тепловой нагрузки можно проследить за формированием ядра пото-
ка, установить области повышенной плотности и динамику их развития. Но в этом случае для привязки интерферограммы нет ни одной области. Однако качественная картина, получаемая в обоих случаях, весьма полезна.
При малых удельных тепловых нагрузках либо при применении теплоносителей с малым коэффициентом преломления п < 1,0004 следует воспользоваться методом многолучевой интерферометрии. Так, например, введение второго интерферометра (че-тырехлучевая интерферометрия) повышает чувствительность метода на порядок.
Библиографический список
1. Шульц, А.Н. Экспериментальное исследование механизмов тепломассопереноса в паровом потоке тепловых труб: автореферат дисс.... канд. техн. наук / А.Н. Шульц. - М.: 1990. - 22 с.
2. Schardin Н., Die Schlierenverfahren und ihre Anwendungen, in "Ergebnisse der exakten Naturwissenschaften", Во 20, Springer, Berlin, 1942, S. 303-439.
3. Kennard R. В., An optical method for measuring temperature distributions and convective heat transfer, Bur. Std. Res., № 8, 1932. 787-805
4. Хауф, В. Оптические методы в теплопередаче /' В. Хауф, У. Григуль. - М.: Мир, 1973. - 240 с.
5. Дейч, М.Е. Газодинамика двухфазных сред / ME. Дейч, ГА. Филиппов. -М.: Энергия, 1968. -422 с.
6. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Оптика: учебное пособие. - 2-е изд., испр. / Д.В. Сивухин. -М.: Наука, 1985.-752 с.
7. Hannes Н,. Inerferometrische Messung der thermish-en Energie von elektrischebFunken, Forsch. Geb. Wes., №29, (1963). 169-175 p.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ МЕТОДАМИ
Е.А. КУЗНЕЦОВА, доц. каф. физики МГУЛ, канд. физ.-мат. наук,
В.А. КАРАВАЕВ, проф. каф. общей физики физ. фак-та МГУ им. М.В. Ломоносова,
д-р физ.-мат. наук,
М.К. СОЛНЦЕВ, доц. каф. биофизики физ. фак-та МГУ им. М.В. Ломоносова, канд. физ.-мат. наук, Д.Ю. ШКОЛЬНИКОВ, студент физ. фак-та МГУ им. М.В. Ломоносова
Регуляторы роста эффективно применяют для повышения продуктивности, ускорения роста и развития различных растений, в том числе и декоративных. Важную информацию об изменениях физиологического со-
стояния растений под действием регуляторов роста дают люминесцентные методы [1].
В данной работе исследованы термолюминесценция (ТЛ), спектры флуоресценции (СФ) и медленная индукция флуоресцен-
ции (МИФ) листьев гибридной сирени Syringa vulgaris, относящейся к трудноукореняемым культурам, черенки которой перед посадкой были обработаны индолил-масляной кислотой (ИМК), цирконом или корневином. Кроме того, исследованы TJT и МИФ листьев клена серебристого Acer saccarinum, черенки которого перед посадкой обрабатывались теми же регуляторами, а также препаратом рибав-экстра. Известно, что под действием ИМК возрастает укореняемость побегов, ускоряется рост и развитие растений [2]. Циркон представляет собой смесь оксикоричных кислот и также способствует укоренению черенков растений [3]. Препарат корневин содержит ИМК и другие полезные добавки, стимулирует рост корней у черенков, рассады, луковиц. Рибав представляет собой комплекс биологически активных веществ, производимых микробами, выделенными из корней женьшеня, улучшает приживаемость всех видов культур при пересадках.
Черенки сирени и клена замачивали в водных растворах стимуляторов в течение 16 ч. Концентрации растворов составляли: ИМК -30 мг/л, циркона -1 мл/л, корневина - 500 мг/л, рибав-экстра - 0,1 мл/л. Проростки выращивали в Ивантеевском лесопитомнике Московской области, в теплице с автоматической туманооб-разующей системой полива. Измерения ТЛ и МИФ производили через два года после посадки черенков сирени и клена в грунт. Измерения СФ листьев сирени проводили через 3 месяца после посадки ее черенков в грунт.
Спектры флуоресценции листьев сирени измеряли на автоматизированной установке, собранной на основе спектрографа ИСП-51. Флуоресценцию возбуждали светодиодом СДК-470 (X - 470 нм), излучение регистрировали в области 630-800 нм. В качестве параметра СФ использовали отношение FbJFlw где F6s5 и Fm - максимальные значения в красной области спектра флуоресценции листа. Предполагается, что коротковолновый пик F685 обусловлен флуоресценцией хлорофилла а фотосистемы 2 (ФС2), а длинноволновый Fm - либо частичной реабсорбцией более коротковолнового излучения, либо переносом
энергии возбуждения от ФС2 к ФС1 и вкладом во флуоресценцию хлорофилла ФС1 [1]. Оптимальным условиям развития растения соответствует минимальное значение параметра .Р685/^730; уменьшение параметра коррелирует с увеличением скорости прироста биомассы и содержания хлорофилла в растениях [1,4].
В ходе экспериментов было установлено, что после обработки черенков сирени ИМК, цирконом или корневином значения спектров флуоресценции листьев уменьшались (рис. и табл.), что указывает на оптимизацию условий функционирования фотосинтетического аппарата и развития растений.
Рисунок. Спектры флуоресценции листьев сирени при обработке черенков регуляторами роста: 1 - вода; 2 - ИМК; 3 - циркон; 4 - корневин
При измерениях TJI высечки из средней части листа освещали светом с длиной волны 725 нм в течение одной минуты. Затем их быстро охлаждали до -30 °С и освещали насыщающим белым светом (30 Вт/м2) в течение 3 мин. После этого лист охлаждали до -80 °С, а затем нагревали до 80 °С со скоростью около 30 град./мин. Интенсивность TJI регистрировали в процессе нагрева. В качестве параметров использовали отношение SA/So6 и Sc/So6ui, где SA и SQ - свето суммы (площади под кривой ТЛ) в интервале температур от -40 до 0 °С и от 40 до 80 °С соответственно, 5общ - площадь под кривой ТЛ в интервале от -40 до 80 °С.
В опытах с саженцами сирени зарегистрировано увеличение значений SA/So6 ТЛ по сравнению с контролем в последовательности ИМК -» корневин —» циркон (см. табл.), что свидетельствует об увеличении удельной (в расчете на хлорофилл) фотосинтетической активности листьев.
Таблица
Влияние регуляторов роста на люминесцентные показатели листьев сирени и клена
Растение Параметр Контроль (вода) ИМК Циркон Корневин Рибав
Сирень р /р 685 730 1,24 0,92 1,11 0,90 -
SJS. А обш. 0,28 0,36 0,50 0,39 -
^с/^обш. 0,13 0,24 0,14 0,10 -
0,75 0,95 1,15 1,10 -
Клен SJS. А обш. 0,27 0,37 0,34 0,31 0,30
SA*,. 0,28 0,15 0,20 0,18 0,22
(^M-W 0,35 0,65 0,55 0,75 0,60
Вместе с тем в случае ИМК наблюдалось некоторое увеличение высокотемпературной ТЛ (полоса С), «разгорающейся» обычно при некоторых стрессовых воздействиях на растения, а в случае корневина - уменьшение полосы С (значения 5с/5о6щ при обработке черенков растворами ИМК увеличивались, а при обработке корневином - уменьшались).
В опытах с саженцами клена наблюдалось увеличение значений £А/£общ ТЛ по сравнению с контролем для всех исследованных препаратов в последовательности: рибав-экс-тра —> корневин -> циркон -» ИМК. Значения
для клена уменьшались при обработке черенков регуляторами в последовательности: рибав-экстра -» циркон -» корневин -» ИМК.
Для измерения МИФ листья отделяли от стебля, помещали в держатель и освещали широкополосным синим светом (50 Вт/м2); флуоресценцию регистрировали на длине волны 686 нм. В качестве параметра МИФ использовали отношение (,РМ - где
- интенсивность флуоресценции в максимуме индукционной кривой, Рт - стационарный уровень флуоресценции. Ранее было показано, что относительные изменения этого показателя соответствуют относительным изменениям фотосинтетической активности в расчете на хлорофилл [4, 5].
Для всех исследованных регуляторов роста наблюдалось увеличение относительного тушения флуоресценции листьев сирени и клена в ходе МИФ (увеличение значений (Т^-^)/^). Тушение флуоресценции на участке —» обусловлено рядом механизмов,
один из которых - образование градиента протонов ДрН на тилакоидной мембране. Можно предположить, что увеличение FM у обработанных препаратами растений - следствие снижения АрН в первые секунды освещения за счет более активного синтеза АТФ. Это в свою очередь приводит к ускорению электронного транспорта и увеличению фотосинтетической активности растения в целом.
Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии обработки черенков исследованными препаратами на фотосинтетический аппарат проростков сирени и клена.
Библиографический список
1. Асланиди, К.Б. Метод определения функционального состояния растений по спектрам флуоресценции хлорофилла (техника биомониторинга) / К.Б. Асланиди, A.A. Шалапенок, В.Н. Карнаухов и др. - Пущино, 1998. - 44 с.
2. Рахимова, А.Ф. Опыт проращивания семян ирисов с использованием синтетических регуляторов роста / А.Ф. Рахимова, Л.Н. Миронова // Материалы III международной конференции «Регуляция роста, развития и продуктивности растений». -Минск, 2003.-С. 113-114.
3. Рункова, Л.В. Действие циркона на трудноукореня-емые растения / Л.В. Рункова, М.Н. Мельникова, B.C. Александрова // Материалы II международной конференции «Регуляция роста, развития и продуктивности растений». - Минск, 2001. - С. 182-183.
4. Полякова, И.Б. Люминесцентные показатели в разных участках листа пшеницы в онтогенезе / И.Б. Полякова, В. А. Караваев, М.К. Солнцев и др. // Биофизика. - Вып. 6.-2003. - Т. 48. - С. 1108-1115.
5. Караваев, В. А. Люминесцентные показатели и фотосинтез листьев пшеницы в условиях различного минерального питания / В.А. Караваев, М.К. Солнцев, Т.П. Юрина и др. // Физиология растений. -Т. 44. - 1997. - №1. - С. 20-23.
