CC BY
9
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЭЛЕМЕНТЫ АГРОФИТОЦЕНОЗА МЕТОДОМ ИК - СПЕКТРОСКОПИИ
(НА ПРИМЕРЕ ПАСЛЕНОВЫХ)
©
Алыкова О.М., Уталиева А.А.
Астраханский государственный университет
Известны исследования, как отечественные и зарубежные, связанные с изучением результатов воздействия лазерного излучения на представителей бобовых, злаковых, крестоцветных, тыквенных, сосновых семейств, которые отмечают положительное влияние лазерного излучения на прорастание семян, рост и развитие растений, повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Однако есть и недостатки при облучении семян небольшими дозами можно оказать, как и активирующее воздействие, так и угнетающее. При этом ход этого процесса невозможно предсказать. [1,4]
В основном все полученные результаты этих исследований анализируются сравнительно-аналитическим методом. Т.е. материал разбивается на группы, которые подвергаются воздействию лазерного излучения (изменяется время воздействия, период времени года, мощность и т.д.) и контрольную группу, а затем сравниваются показатели всхожести, рост, урожайность контрольной и испытуемых групп. [2,3] Однако, механизм такого воздействия не исследован, поэтому целью нашего исследования является попытка выяснить какие изменения в структуре семян происходят в результате такого воздействия. [5,6]
Исследования семян томата необлученного и облученного красным лазером в течение пяти минут с помощью спектрального анализа показали, что пик, приходящийся на 1742 см-1 при облучении в 10 минут, сместился на 4см-1 назад (при этом интенсивность данного пика резко уменьшилась).Пик, приходящийся на 1639 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 4 см-1 назад (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 4 см-1 вперед (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, который приходится на 1231 см-1, при облучении семян в течение 5 минут не смещается (интенсивность пика уменьшилась), но при облучении семян в течение 10 минут он сместился на 4 см-1 назад (при этом интенсивность этого пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1052 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 1 см-1 назад (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он исчезает. Пик, приходящийся на 1152 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 4 см-1 назад (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он сместился на 19 см-1 вперед (при этом интенсивность этого пика немного увеличилась), как показано на рис. 1. Все это происходит в результате того что, клетки растений способны поглощать красный свет.
® Алыкова О.М., Уталиева А.А., 2017 г.
Рис. 1. Результаты исследований семян томата необлученных и облученных красным
лазером в течение пяти и десяти минут
При спектральном анализе сеням томата необлученных и облученных зеленым лазером в течение пяти минут наблюдается исчезновение пика, приходящегося на 3285 см-1. Пик, приходящийся на 1636 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 4 см-1 назад (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 5 см-1 вперед (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1531 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 10 см-1 назад (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 10 см-1 вперед (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1055 см-1, при облучении семян в течение 5 минут исчезает, но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 5 см-1 назад (но интенсивность данного пика увеличилась), как показано на рис. 2. При этом известно, что зеленый свет растениями не поглощается, что можно проследить на спектральной диаграмме.
4500 ::;о:: зэээ 2К» эооо кт км
а, см"'
Рис. 2. Результаты исследований семян томата необлученных и облученных зеленым лазером
в течение пяти и десяти минут.
С точки зрения спектроскопии анализ сеням томата необлученных и облученных синим лазером в течение пяти минут, наблюдается исчезновение пика, приходящегося на 3290 см-1, но при облучении семян в течение 10 минут наблюдается смещение на 5 см-1 вперед (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 3007 см-1, при облучении семян в течение 5 минут не смещается (как видно пик резко уменьшился), но при
облучении семян в течение 10 минут он смещается 5 см-1 вперед (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1646 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 10 см-1 вперед (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 4 см-1 назад (но интенсивность данного пика увеличилась), как показано на рис. З.Пик, приходящийся на 1536 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 4 см-1 вперед (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он не смещается (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1234 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 5 см-1 вперед (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 5 см-1 назад (но интенсивность данного пика увеличилась). Пик, приходящийся на 1055 см-1, при облучении семян в течение 5 минут смещается на 5 см-1 вперед (как видно пик резко уменьшился), но при облучении семян в течение 10 минут он смещается 19 см-1 назад (но интенсивность данного пика увеличилась). При этом известно, что синий свет
Рис. 3. Результаты исследований семян томата необлученных и облученных синим лазером в течение пяти и десяти минут.
По проведённым экспериментам можно сделать вывод, красный лазер оказывает достаточно сильное изменение структуры; синий лазер оказывает влияние, но не такое как красном; зеленый лазер практически не оказывает влияния на изменение структуры семян томата.
Зимние проращивание семян томата не дали результатов, поэтому с уверенностью не можем сказать говорить о положительных результатах, для этого продолжаем проводить серию опытов по проращиванию семян.
Литература
1. Беляков, М.В. "Оптико-электронная технология и средства управления биологической активностью семян ": автореф. дис. на соиск. степ. к.т.н.: Спец. 05.20.02. - М., 2008. - 18 с. -Режим доступа: http://www.msau.ru
2. Илларионов В.Е. Основы лазерной терапии. - М.: РЕСПЕКТ - 1992 - 122 с.
3. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. - М.: Радио и связь. - 1991. - 168 с.
4. Малов А.Н.,Малов С.Н., Черный В.В. Лазерная биостимуляция как самоорганизующийся неравновесный процесс / Тезисы IV Межд. Конгресса "Проблемы лазерной медицины" -Москва-Видное, 1997, с.278-279.
5. Амиржанова А.Ж., Уталиева А.А., Алыкова О.М., Поплевин А.В., Селин П.Г. Анализ результатов воздействия лазерного излучения на жизнедеятельность элементов агрофитоценоза // Современные проблемы физики и технологий. V-я Международная молодежная научная школа-конференция. — М: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», 2016, 2016.— С. 199-202.
6. Алыкова А.Ф., Алыкова О.М., Амиржанова А.Ж., Уталиева А.А.Экспериментальное изучение воздействия полупроводниковых излучателей на элементы агрофитоценоза методом ИК-спектроскопии // V Международный симпозиум по когерентному оптическому излучению полупроводниковых соединений и структур: тез. докл., 23-26 нояб. 2015, Москва-Звенигород. -С.32-33.
