CC BY
27
05.20.02 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ_
05.20.02 УДК 621.375
DOI: 10.24412/2227-9407-2021-7-16-25
Влияние монохроматического излучения различного спектрального состава на растительные клетки
С. И. Юран1, М. Р. Зарипов2, М. Н. Вершинин3
13 Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск, Россия
* увгсктт 777@шаИ ги 2 Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия
1, 3
Аннотация
Введение. Многие исследователи рассматривают лазерное излучение как наиболее эффективный способ оптического воздействия на растительные клетки. В основе способности растительных клеток реагировать на свет лежит резонансное поглощение фотонов специфическими хромпротеидами. При этом каждый хромпро-теид возбуждается под действием определенного монохроматического излучения, и остается вопрос, воздействие на какой из хромпротеидов будет давать наибольший стимулирующий эффект.
Материалы и методы. При анализе реакций растительных организмов на воздействие монохроматического излучения можно выделить несколько хромпротеидов, воздействие на которые значительнее всего повышали бы функциональную активность растительных клеток. Такими хромпротеидами являются фитохром и криптохром, каждый из которых возбуждается под действием излучения с определенными спектральными свойствами. Для выявления спектрального состава квазимонохроматического лазерного излучения, который бы давал наибольший эффект от лазерной стимуляции, был спроектирован лабораторный стенд. Воздействие совершалось на семена озимой пшеницы сорта «Омская-5» излучением полупроводниковых лазеров с длинами волн 405 и 635 нм. Результаты и обсуждение. В ходе проведения исследования были получены графики зависимостей длины проростков озимой пшеницы сорта «Омская-5» от спектрального состава лазерного излучения при различных временных и мощностных характеристиках. Сравнительный анализ результатов исследования выявил спектр квазимонохроматического излучения, при котором возбуждается определенный хромпротеид, вследствие чего повышается функциональная активность растительной клетки. Также была выявлена обратная реакция лазерной стимуляции, которая снижает функциональную активность растительной клетки.
Заключение. Воздействие квазимонохроматическим светом определенного спектрального состава на растительные клетки способно влиять на их функциональную активность. Определен спектральный состав лазерного излучения, воздействие которым на хромпротеиды повышает ростовые показатели проростков пшеницы, и другой спектр, при воздействии которым на хромпротеиды ростовые показатели проростков пшеницы были заметно ниже контроля. При этом упоминается, что использование высококогерентных источников лазерного излучения давало бы иной результат.
Ключевые слова: квазимонохроматическое лазерное излучение, криптохром, лазерная стимуляция, низкокогерентное лазерное излучение, растительная клетка, семена озимой пшеницы, спектр оптического излучения, фитохром, хромпротеид, функциональная активность.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Юран С. И., Зарипов М. Р., Вершинин М. Н. Влияние монохроматического излучения различного спектрального состава на растительные клетки // Вестник НГИЭИ. 2021. № 7 (122). С. 16-25. DOI:
10.24412/2227-9407-2021-7-16-25
© Юран С. И., Зарипов М. Р., Вершинин М. Н., 2021
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
Influence of monochromatic radiation of different spectral composition on plant cells
S. I. Yurana, M. R. Zaripovb, M. N. Vershininc*
a cIzhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk, Russia * verchinin777@mail.ru b Udmurt Federal Research Center UB RAS, Izhevsk, Russia
Abstract
Introduction. Many researchers identify laser radiation as the most effective method of optical impact on plant cells. The ability of plant cells to respond to light is based on the resonant absorption of photons by specific chromium protein. Chromium protein are excited under the action of a certain monochromatic radiation, and the question arises as to which chromium protein is exposed to the greatest stimulating effect.
Materials and methods. Analyzing the reactions of plant organisms to the effect of monochromatic radiation, several chromium protein can be distinguished, the effect on which would most clearly increase the functional activity of plant cells. These chromium protein are phytochrome and cryptochrome, which are excited by a certain quasi-monochromatic radiation. To determine the spectral composition of quasi-monochromatic laser radiation, which would give the greatest effect of laser stimulation, it was designed by the laboratory stand. Influenced the seeds of winter wheat varieties «Omskaya-5» by radiation of semiconductor lasers with 405 and 635 nm wavelengths Results and discussion. The result is graphs of the dependences of the length of seedlings of winter wheat cultivar «Omskaya-5» on the spectral composition of laser radiation at different time and power characteristics. Analysis of the results determined the spectrum of quasi-monochromatic radiation, in which the chromium protein is excited, affecting the functional activity of the plant cell. A reverse reaction of laser stimulation was established, which reduces the functional activity of the plant cell.
Conclusion. Quasi-monochromatic radiation of a certain spectral composition affects the functional activity of the plant cell. A spectrum of quasi-monochromatic laser radiation was established, which increases the performance of wheat seedlings, and another spectrum, which reduces the functional activity of the plant cell. Using highly coherent laser light sources would give a different result.
Keywords: cryptochrome, laser stimulation, quasi-monochromatic laser radiation, low coherent laser radiation, plant cell, winter wheat seeds, optical spectrum, phytochrome, chromium protein, functional activity.
The authors declare no conflict of interest.
For citation: Yuran S. I., Zaripov M. R., Vershinin M. N. Influence of monochromatic radiation of different spectral composition on plant cells // Bulletin NGIEI. 2021. № 7 (122). (In Russ.). P. 16-25. DOI: 10.24412/2227-9407-20217-16-25
Введение
Из всех форм воздействия на растительные организмы наиболее экологически чистым и безопасным является оптическое излучение видимой области спектра, т. е. свет. Световая регуляция роста и развития растений, в основе которой лежат фотобиологические процессы, широко известна. При воздействии светом на различные регулятор-ные факторы культурных растений можно добиться высокой продуктивности и устойчивости последних. Наиболее ярко оптическое излучение видимого диапазона проявило себя при лазерном облучении растительных клеток. Подобное воздействие на практике осуществляют с помощью технологических приемов, направленных на воздействие на регулирующие факторы [1; 2; 3].
В основе способности растительных клеток реагировать на излучение видимой области спектра,
в частности лазерного излучения, лежит резонансное поглощение фотонов специфическими хром-протеидами. Эффект такого положительного воздействия лазерного излучения на растительные клетки получил название лазерной стимуляции. Данное явление позволяет повысить функциональную активность растительных клеток при минимальных временных и трудозатратах. Именно поэтому данное явление широко используется на практике в сельском хозяйстве [4; 5].
Согласно проведенным исследованиям, возбуждение отдельных хромпротеидов растительных клеток может давать различные результаты от проведения процедуры лазерной стимуляции. Так, например, эффект лазерной стимуляции может быть ярко выраженным при облучении растительных клеток излучением определенного спектрального состава, обратной стороной которого может
быть замедление функциональной активности клетки.
Задачей исследования является определение спектрального состава низкокогерентного излучения при воздействии на различные хромпротеиды растительных клеток для выявления наибольшего эффекта от лазерной стимуляции.
Материалы и методы
Во многих работах ведущих исследователей в данной области утверждается, что постоянное облучение хроматическим светом тормозит процессы биосинтеза растений. Поэтому для нормального их развития требуется сбалансированное по спектру освещение, т. е. естественный дневной свет [6; 7; 8]. При этом исследователи также отмечают, что кратковременное воздействие монохроматическим излучением на определенные фоторецепторы растительных клеток вызывает усиление функциональной активности клетки [9]. Это явление связывают со способностью растительных клеток запоминать световой сигнал [10].
В растительных клетках содержится множество хромпротеидов, способных поглощать оптическое излучение в различных областях видимого спектра и обладающих физиологической активностью [11; 12]. При этом для получения направленного эффекта, который запустил бы фотоиндуциро-ванную реакцию в клетках, достаточно воздействия лишь на один компонент растительной клетки. Примером подобного воздействия на компоненты растительной клетки является воздействие на отдельные хромпротеиды, такие как фитохром и криптохром [13; 14; 15].
Фитохром и криптохром представляют собой хромпротеиды, белковые молекулы которых погружены в липидный бислой цитоплазматической мембраны. При этом в существующих исследованиях упоминается, что воздействие именно на фитохром и криптохром дает наибольший эффект от использования лазерной стимуляции [1].
Фитохром является главным фоторегулиру-ющим хромпротеидом растительных клеток. Он контролирует многие процессы клеточного обмена, такие как: энергетические, липидные, белковые и углеводные. Спектр излучения, при котором происходит его максимальное возбуждение, лежит в области 600-690 нм.
Еще одним хромпротеидом, в результате возбуждения которого растительная клетка активизирует свою функциональную активность, является криптохром. Криптохром отвечает за процессы фототропизма, биосинтеза каротиноидов и формирование хлоропластов. Спектр излучения, при кото-
ром происходит его максимальное возбуждение, лежит в области 350-500 нм.
Согласно исследованиям, возбуждение соответствующих хромпротеидов может проходить и в условиях естественной освещенности, при добавлении незначительной дозы монохроматического излучения. Следовательно, как утверждается в существующих исследованиях, принципиальное значение для фоторегуляции имеет не общее количество света, а воздействие излучением определенного спектрального состава для совершения процессов фоторегуляции, которые проходят в растительных клетках [16; 17].
Стоит также отметить, что одним из параметров лазерного излучения, который характеризует процесс лазерной стимуляции, является степень когерентности источника лазерного излучения. В рассмотренных авторами исследованиях величине когерентности лазерного излучения уделяют различное внимание. В работах одних исследователей степень когерентности источника, выражаемая через радиус и длину когерентности, является основополагающей, в других для нее отводится второстепенная роль [18; 19; 20]. В рассматриваемой работе будет использоваться низкокогеретный источник лазерного излучения.
Для проведения исследования по изучению уровня влияния лазерного излучения различного спектрального состава на определенные хромпроте-иды растительных клеток, такие как фитохром и криптохром, возбуждение акцепторов которых происходит в различных спектрах видимого излучения, был разработан лабораторный стенд (рисунок 1). Лабораторный стенд представляет собой упрощенный макет лазерной облучательной установки. Воздействие на хромпротеиды будет осуществляться двумя источниками низкокогерентного лазерного излучения. На фитохром будет воздействовать лазерное излучение красной области спектра - 635 нм, на криптохром - фиолетовой области спектра - 405 нм.
В состав стенда включены:
1) лазерные модули, построенные на основе лазерных диодов, центральная длина волны излучения которых соответствует 405 и 635 нм, а спектральная ширина излучения по уровню 0.5 достигает 2 нм;
2) система плавного регулирования мощности лазерного излучения, которая представляет собой два оптических линейных поляризатора, один из которых закреплен неподвижно, а второй закреплен на подвижном узле, поворот которого относительно первого обеспечивает изменение мощности лазерного излучения в пределах 5-700 мВт;
3) первичная оптическая система формирования лазерного пучка, представляющая собой объектив, перемещение которого вдоль оси пучка обеспечивает изменение поперечного размера последнего на облучаемом объекте;
4) вторичная оптическая система формирования лазерного пучка, представляющая собой наклонное зеркало, с помощью которого пучок ла-
зерного излучения направляется на горизонтально размещенный облучаемый объект;
5) отсек для размещения облучаемых объектов растительного происхождения (семян пшеницы);
6) блок управления длительностью воздействия лазерного излучения, который представляет собой таймер контроля времени воздействия на биологический объект.
Рис. 1. Общий вид лабораторного стенда: 1 - лазерный модуль; 2 - платформа, обеспечивающая замену лазерных источников; 3 - система регулирования мощности излучения; 4 - наклонное зеркало; 5 - отсек для семян; 6 - таймер для задания длительности воздействия излучения Fig. 1. Laboratory stand general view: 1 - laser module; 2 - platform for replacement of laser source; 3 - radiation power control system; 4 - tilted mirror; 5 - seed compartment; 6 - timer for counting the duration of radiation
Источник: разработано автором
Биологическим объектом растительного происхождения для воздействия лазерным излучением являлись семена озимой пшеницы сорта «Ом-ская-5». При проведении исследования устанавливались фиксированные значения мощности и длительности воздействия лазерного излучения на биологический объект:
1) мощность излучения - Р = 5 мВт, 50 мВт, 100 мВт, 350 мВт, 700 мВт;
2) длительность воздействия - t = 5 с, 30 с, 1 мин., 5 мин., 10 мин.
Принцип работы лабораторного стенда следующий: излучение лазерного модуля проходит через первичную оптическую систему на систему регулировки мощности излучения, после которой поступает на вторичную оптическую систему, которая отражает лазерный пучок от наклонного зеркала и направляет его на облучаемый объект. Длительность воздействия оптического излучения регулируется таймером.
При проведении облучения семян освещенность в помещении составляла 31 люкс. Данный параметр позволил наиболее полно оценивать эффект лазерной стимуляции без оказания влияния на
исследование дополнительной освещенности в помещении. Семена размещались в чашках Петри на питательной среде по 50 штук. Для выявления статистической закономерности проводимого исследования повторность каждого опыта была пятикратной. Все семена размещались в помещении на солнечной южной стороне, средняя температура воздуха в помещении составляла 21 °С, влажность воздуха - 55-75 %. Первые 10 дней проведения эксперимента стояла солнечная погода, в период следующих двух недель стояла пасмурная погода с кратковременными солнечными часами.
Результаты и обсуждение Результаты проводимого исследования по выявлению определенного спектрального состава лазерного излучения для воздействия на хромпротеид (фитохром, криптохром), который давал бы наибольший стимулирующий эффект от воздействия лазерного излучения на биологический объект, оценивались по средней длине всех проростков пшеницы в контрольном образце и образцах, подверженных лазерной стимуляции. Контрольные показатели фиксировались на 5, 15 и 25 день после высадки семян пшеницы (рисунки 2-4).
Рис. 2. График роста пшеницы на 5 день наблюдения Fig. 2. Growth chart of wheat by the 5th day of supervision Источник: составлено авторами на основании результатов исследований 2020 года
Согласно проведенным наблюдениям на 5-й день после посадки наблюдалась неоднозначная картина энергии прорастания семян. Облучение семян лазером с длиной волны 405 нм оказало «тормозящий эффект». Облучение фиолетовым светом существенно затормозило энергию прорастания се-
мян практически во всех экспозициях исследования. Противоположную картину наблюдали при облучении семян лазером с длиной волны 635 нм. Облучение семян красным светом практически во всех экспозициях оказало значительный стимулирующий эффект от лазерного излучения.
Рис. 3. График роста пшеницы на 15 день наблюдения Fig. 3. Growth chart of wheat by the 15th day of supervision Источник: составлено авторами на основании результатов исследований 2020 года
На 15 день наблюдения «тормозящий эффект» от облучения семян фиолетовым светом стал ярко проявляться при 5- и 10-минутном облучении семян. При облучении семян лазерным излучением мощностью 700 и 350 мВт при 5- и 10-минутном
облучении наблюдается самый сильный «тормозящий эффект» при облучении фиолетовым светом. При облучении семян в течение 1 минуты энергия прорастания сопоставима с контрольным образцом, при облучении лазером мощностью 700 и 350 мВт
даже немного выше контроля. При облучении красным светом эффект лазерной стимуляции все так же ярко выражен во всех экспозициях проведения ис-
следования. Немного лучше эффект лазерной стимуляции заметен при 5-минутном лазерном облучении.
405 нм,25 день наблюдения 405 um, 25 day supervision
635 ни, 25 день наблюдения Î35 um, 25 day supervisiou
S У 20
m
S I 10
a a
^ Ul
1 I
-1 0 ■
5 30 60 300 600 5 30 60 300
Время о&лученкя. сек Irradiation lime, s
■ контроль ■ 700 мВт ■ 350 мВт I 100мВт ■ 50 мВт ■ 5 мВт control ■ 700 mW ■ 350 mW I 100 mW ■ 50 mW ■ 5 mW Рис. 4. График роста пшеницы на 25 день наблюдения Fig. 4. Growth chart of wheat by the 25th day of supervision Источник: составлено авторами на основании результатов исследований 2020 года
На 25 день наблюдения при облучении семян фиолетовым светом также наблюдается «тормозящий эффект» практически во всех экспозициях исследования. При минутном лазерном облучении мощностью 700, 350 и 5 мВт энергия прорастания сопоставима с контрольным образцом. При облучении красным светом эффект лазерной стимуляции наиболее ярко выражен при 5-секундном и 5-минутном лазерном облучении мощностью 700 мВт, остальные экспозиции сопоставимы с контрольным образцом.
Задачей исследования являлось определение спектрального состава низкокогерентного излучения при воздействии на различные хромпротеиды растительных клеток для выявления наибольшего эффекта от лазерной стимуляции. В ходе проведения исследования также был определен хромпроте-ид, воздействие на который давало бы наибольший эффект от стимуляции.
Проанализировав полученные результаты, можно отметить, что при использовании красного света с длиной волны 635 нм для возбуждения фи-тохрома, эффект лазерной стимуляции проявляется в большей степени. При воздействии на криптохром фиолетовым светом с длиной волны 405 нм в большинстве случаев эффект лазерной стимуляции отсутствовал. При воздействии на криптохром наблюдался обратный эффект лазерной стимуляции, а
именно замедление функциональной активности растительных клеток.
При подведении итогов проведенного исследования можно отметить, что:
1. При воздействии на криптохром, чей спектр поглощения лежит в диапазоне 350-500 нм, квазимонохроматическим лазерным излучением с длиной волны 405 нм наблюдался «тормозящий эффект» практически при всех экспозициях облучения на протяжении всего периода наблюдения (25 дней). При одноминутном облучении энергия прорастания была сопоставима с контрольным образцом.
2. При воздействии на фитохром, чей спектр поглощения лежит в диапазоне 600-690 нм, квазимонохроматическим лазерным излучением с длиной волны 635 нм эффект лазерной стимуляции наблюдался при всех экспозициях облучения на протяжении всего периода наблюдения (25 дней). При 5-минутном облучении эффект лазерной стимуляции был выражен ярче остальных.
Заключение
В ходе проведенного исследования выяснилось, что низкокогерентное квазимонохроматическое лазерное излучение способно повышать функциональную активность растительных клеток при воздействии на определенный хромпротеид. Так, при воздействии именно на фитохром низкокоге-
рентным лазерным излучением более наглядно наблюдался эффект лазерной стимуляции растений. При облучении семян красным светом энергия роста семян была значительно больше, чем в контрольном образце, что позволяет им выйти на этап созревания значительно быстрее.
При воздействии на криптохром низкокогерентным лазерным излучением наблюдался «тормозящий эффект». Энергия роста семян была значительно ниже контрольного образца. Данный эффект также можно использовать в сельскохозяйственной практике. Так, например, данный эффект можно использовать в период хранения зерна, когда требуется снижение функциональной активности растительных клеток.
Стоит также отметить, что при использовании высококогерентного источника низкоинтенсивного лазерного излучения результаты исследования были бы отличными от текущих. В большинстве существующих исследований используют Не-№ (гелий-неоновый) и Аг (аргоновый) лазеры. Данные лазеры имеют высокую степень когерентности лазерного излучения, в отличие от полупроводникового [5; 11]. Основываясь на результатах некоторых существующих исследований, в которых авторы исследований основную роль в эффекте лазерной стимуляции уделяют степени когерентности излучения, можно получить существенно отличные результаты, при которых эффект лазерной стимуляции был бы выражен ярче всего.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Будаговский А. В., Будаговская О. Н. Лазерная техника и технологии в растениеводстве. Научно-информационное издание. Тамбов. 2011. 38 с.
2. Шульгина О. А., Колесников Г. И., Заостровных В. И., Зайцев Г. И. Влияние лазерного облучения на биологические основы объектов растительного и животного происхождения // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 1. С. 23-30.
3. Журба П. С. Практика применения лазерных агротехнологий // Биофотоника. 2014. № 5. С. 90-103.
4. Герасимов Е. Ю., Косолапов В. В., Косолапова Е. В. Влияние вакуума на кислотность консервированного плющеного зерна // Карельский научный журнал. 2015. № 1 (10). С. 176-179.
5. Будаговский А. В., Маслова М. В., Будаговская О. Н., Будаговския И. А. Управление взаимодействием клеток квазимонохроматическим светом с различной пространственно-временной когерентностью // Квантовая электроника. 2017. Том 47. № 2. С. 158-162.
6. Журба П. С., Журба Е. П. Лазерная технология промышленного возделывания сельскохозяйственных культур // Фотоника. 2010. № 3. С. 34-38.
7. Аксеновский А. В. Применение лазерной обработки плодов яблони в процессе уборки // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции. 26-28 февраля 2007 г. Том 2. Мичуринск. 2007. С. 207-210.
8. Батян А. Н., Кравченко В. А., Клюев А. П., Литвяк В. В., Почицкая И. М. Стимулирующий эффект лазерного излучения на начальные этапы онтогенеза пшеницы озимой // Экологический вестник. 2017. № 2 (40). С. 123-129.
9. Алтухов И. В., Федотов В. А. Взаимодействие ИК-излучения различных длин волн на семена пшеницы // Ползуновский вестник. 2011. № 2/1. С. 156-159.
10. Будаговский А. В., Будаговская О. Н., Янковская М. Б., Маслова М. В. Применение лазерной досвет-ки для снижения энергозатрат при размножении растений в культуре in vitro // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 3 (18). С. 293-299.
11. Будаговский А. В. О способности клеток различать когерентность оптического излучения // Квантовая электроника. 2005. Том 35. № 4. С. 369-374.
12. Долговых О. Г., Крылов О. Н., Газтдинов Р. Р. Анализ эффективности лазерной обработки семян яровой пшеницы сорта «Иргина» // Инженерный вестник Дона. 2016. № 3. С. 32-36.
13. Hasan M., Hanafiah M. M., Aeyad Taha Z. Laser Irradiation Effects at Different Wavelengths on Phenology and Yield Components of Pretreated Maize Seed // Applied Sciences. 2020. V. 13. № 3. P. 1189-1201.
14. Навроцкая Л. В., Загинайлов В. И., Навроцкая С. Р. Воздействие лазерного излучения на семена сельскохозяйственных культур // Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. 2018. № 1. С. 74-79.
15. Андросова В. М., Диденко А. О., Морозовский В. В. Повышение качества зерна и энергосбережения защиты озимой пшеницы от пиренофороза обработкой вегетирующих растений излучением лазера // Научный журнал КубГАУ. 2013. № 87 (03). С. 466-476.
16. Соловых Н. В., Будаговский А. В., Янковская М. Б. Влияние светодиодного и лазерного излучения на рост и размножение ягодных культур in vitro на примере малины черной и актинидии коломикта // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 5 (42). С. 16-21.
17. Harnandez M., Michtchenko A. Stimulation of three biological systems using low level laser radiation // RISCE Revista Internacional de Sistemas Computacionales y Electrónicos. 2011. № 83. P. 30-33.
18. Асварова Т. А., Гаджимусиева Н. Т., Насурлаева З. Ю. Влияние лазерного и инфракрасного излучения на рост и развитие растений пшеницы // Мониторинг: Наука и технологии. 2011. № 5. С. 60-64.
19. Долговых О. Г., Красильников В. В., Газтдинов Р. Р. Влияние лазерной обработки на семена яровой пшеницы Ирень // Инженерный вестник Дон. 2012. № 5. С. 15-18.
20. Гаджимусиева Н. Т., Асварова Т. А., Абдулаева А. С. Эффект воздействия инфракрасного и лазерного излучения на всхожесть семян пшеницы // Фундаментальные исследования. 2014. № 11. С. 1939-1943.
Дата поступления статьи в редакцию 14.04.2021, принята к публикации 17.05.2021.
Информация об авторах: ЮРАН СЕРГЕЙ ИОСИФОВИЧ,
доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматизированный электропривод»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Россия, Ижевск,
ул. Студенческая, 11
E-mail: yuran-49@yandex.ru
Spin-код: 9290-6033
ЗАРИПОВ МАРАТ РАФИСОВИЧ,
научный сотрудник
Адрес: Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, 426067, Россия, Ижевск, ул. им. Татьяны Барамзиной, 34 E-mail: zaripov.istu@gmail.com Spin-код: 8689-2842
ВЕРШИНИН МИХАИЛ НИКОЛАЕВИЧ,
аспирант кафедры «Автоматизированный электропривод»
Адрес: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, Россия, Ижевск, ул. Студенческая, 11 E-mail: verchinin777@mail.ru
Заявленный вклад авторов: Юран Сергей Иосифович: научное руководство, осуществление критического анализа и доработка текста. Зарипов Марат Рафисович: разработка и изготовление лабораторного стенда, проведение анализа и доработка текста.
Вершинин Михаил Николаевич: написание основной части текста, проведение анализа и подготовка первоначального варианта текста.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Budagovskij A. V., Budagovskaya O. N. Lazernaya tekhnika i tekhnologii v rastenievodstve [Laser equipment and technologies in crop production], Nauchno-informacionnoe izdanie [Scientific information publication], Tambov, 2011, 38 p.
2. Shul'gina O. A., Kolesnikov G. I., Zaostrovnyh V. I., Zajcev G. I. Vliyanie lazernogo oblucheniya na biolog-icheskie osnovy ob"ektov rastitel'nogo i zhivotnogo proiskhozhdeniya [Influence of laser irradiation on the biological foundations of objects of plant and animal origin], Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Bio-logicheskie, tekhnicheskie nauki i nauki o Zemle [Bulletin of the Kemerovo State University. Series: Biological, technical and earth sciences], 2017, No. 1, pp. 23-30.
3. Zhurba P. S. Praktika primeneniya lazernyh agrotekhnologij [Practice of using laser agricultural technologies], Biofotonika [Biophotonics], 2014, No. 5, pp. 90-103.
23
4. Gerasimov E. Yu., Kosolapov V. V., Kosolapova E. V. Vliyanie vakuuma na kislotnost' konservirovannogo plyushchenogo zerna [The influence of vacuum on the acidity of canned crimped grain], Karel'skij nauchnyj zhurnal [Karelian scientific journal], 2015, No. 1 (10), pp. 176-179.
5. Budagovskij A. V., Maslova M. V., Budagovskaya O. N., Budagovskiya I. A. Upravlenie vzaimodejstviem kletok kvazimonohromaticheskim svetom s razlichnoj prostranstvenno-vremennoj kogerentnost'yu [Control of cell interaction by quasi-monochromatic light with different spatio-temporal coherence], Kvantovaya elektronika [Quantum electronics], 2017, part 47, No. 2, pp. 158-162.
6. Zhurba P. S., Zhurba E. P. Lazernaya tekhnologiya promyshlennogo vozdelyvaniya sel'skohozyajstven-nyh kul'tur [Laser technology for industrial cultivation of agricultural crops], Fotonika [Photonics], 2010, No. 3, pp. 34-38.
7. Aksenovskij A. V. Primenenie lazernoj obrabotki plodov yabloni v processe uborki [The use of laser processing of apple fruits in the harvesting process], Sovremennye problemy tekhnologii proizvodstva, hraneniya, pere-rabotki i ekspertizy kachestva sel'skohozyajstvennoj produkcii [Modern problems of production technology, storage, processing and examination of the quality of agricultural products], February 26-28, 2007. Part. 2, Michurinsk, 2007, pp. 207-210.
8. Batyan A. N., Kravchenko V. A., Klyuev A. P., Litvyak V. V., Pochickaya I. M. Stimuli-ruyushchij effekt lazernogo izlucheniya na nachal'nye etapy ontogeneza pshenicy ozimoj [Stimulating effect of laser radiation on the initial stages of ontogenesis of winter wheat], Ekologicheskij vestnik [Ecological bulletin], 2017, No. 2 (40), pp.123-129.
9. Altuhov I. V., Fedotov V. A. Vzaimodejstvie IK-izlucheniya razlichnyh dlin voln na semena pshenicy [Interaction of infrared radiation of different wavelengths on wheat seeds], Polzunovskij vestnik [Polzunovsky Bulletin], 2011, No. 2/1, pp. 156-159.
10. Budagovskij A. V., Budagovskaya O. N., Yankovskaya M. B., Maslova M. V. Primenenie lazernoj dosvet-ki dlya snizheniya energozatrat pri razmnozhenii rastenij v kul'ture in vitro [The use of laser supplementary illumination to reduce energy consumption during the propagation of plants in culture in vitro], Innovacii v sel'skom hozyajstve [Agricultural innovation], 2016, No. 3 (18), pp. 293-299.
11. Budagovskij A. V. O sposobnosti kletok razlichat' kogerentnost' opticheskogo izlucheniya [On the ability of cells to distinguish the coherence of optical radiation], Kvantovaya elektronika [Quantum electronics], 2005, part 35, No. 4, pp. 369-374.
12. Dolgovyh O. G., Krylov O. N., Gaztdinov R. R. Analiz effektivnosti lazernoj obrabotki semyan yarovoj pshenicy sorta «Irgina» [Analysis of the effectiveness of laser treatment of seeds of spring wheat variety «Irgina»], Inzhenernyj vestnik Dona [Don's Engineering Bulletin], 2016, No. 3, pp. 32-36.
13. Hasan M., Hanafiah M. M., Aeyad Taha Z. Laser Irradiation Effects at Different Wavelengths on Phenology and Yield Components of Pretreated Maize Seed, Applied Sciences, 2020, Vol. 13, No. 3, pp. 1189-1201.
14. Navrockaya L. V., Zaginajlov V. I., Navrockaya S. R. Vozdejstvie lazernogo izlucheniya na semena sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Effects of laser radiation on crop seeds], Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v sel'skom hozyajstve [Electrotechnology and electrical equipment in agriculture], 2018, No. 1, pp. 74-79.
15. Androsova V. M., Didenko A. O., Morozovskij V. V. Povyshenie kachestva zerna i energosberezheniya zashchity ozimoj pshenicy ot pirenoforoza obrabotkoj vegetiruyushchih rastenij izlucheniem lazera [Improving the quality of grain and energy saving protection of winter wheat from pyrenophorosis by processing vegetative plants with laser radiation], Nauchnyj zhurnal KubGAU [Scientific journal KubGAU], 2013, No. 87 (03), pp. 466-476.
16. Solovyh N. V., Budagovskij A. V., Yankovskaya M. B. Vliyanie svetodiodnogo i lazernogo izlucheniya na rost i razmnozhenie yagodnyh kul'tur in vitro na primere maliny chernoj i aktinidii kolomikta [Influence of LED and laser radiation on the growth and reproduction of berry crops in vitro on the example of black raspberry and actinidia kolomikta], Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka [Agricultural science of the Euro-North-East], 2014, No. 5 (42), pp.16-21.
17. Harnandez M., Michtchenko A. Stimulation of three biological systems using low level laser radiation, RISCERevista Internacional de Sistemas Computacionalesy Electronicos, 2011, No. 83, pp. 30-33.
18. Asvarova T. A., Gadzhimusieva N. T., Nasurlaeva Z. Yu. Vliyanie lazernogo i infrakrasnogo izlucheniya na rost i razvitie rastenij pshenicy [Influence of laser and infrared radiation on the growth and development of wheat plants], Monitoring: Nauka i tekhnologii wMonitoring: Science and Technology], 2011, No. 5, pp. 60-64.
19. Dolgovyh O. G., Krasil'nikov V. V., Gaztdinov R. R. Vliyanie lazernoj obrabotki na semena yarovoj pshenicy 'Iren' [Influence of laser treatment on the seeds of spring wheat 'Iren'], Inzhenernyj vestnik Dona [Don's Engineering Bulletin], 2012, No. 5, pp. 15-18.
20. Gadzhimusieva N. T., Asvarova T. A., Abdulaeva A. S. Effekt vozdejstviya infrakrasnogo i lazernogo izlu-cheniya na vskhozhest' semyan pshenicy [Effect of Infrared and Laser Radiation on Wheat Seed Germination], Fun-damental'nye issledovaniya [Basic research], 2014, No. 11, pp. 1939-1943.
The article was submitted 14.04.2021, accept for publication 17.05.2021.
Information about the authors: YURAN SERGEY IOSIFOVICH,
Dr. Sci. (Engineering), professor of the chair «Automatic electric drive» Address: Izhevsk State Agricultural Academy, 426069, Russia, Izhevsk, Student Street, 11 E-mail: yuran-49@yandex.ru Spin-code: 9290-6033
ZARIPOV MARAT RAFISOVICH,
researcher
Address: Udmurt Federal Research Center UB RAS, 426067, Russia, Izhevsk, st. T. Baramzina, 34 E-mail: zaripov.istu@gmail.com Spin-code: 8689-2842
VERSHININ MIKHAIL NIKOLAEVICH, postgraduate student of the chair «Automatic electric drive»
Address: Izhevsk State Agricultural Academy, 426069, Russia, Izhevsk, Student Street, 11 E-mail: verchinin777@mail.ru
Contribution of the authors: Sergey I. Yuran: research supervision, critical analysis and revision of the text. Marat R. Zaripov: design and making of laboratory installation, analysis and revision of the text. Mikhail N. Vershinin: wrote most parts of the text, analysis and preparation of the initial ideas.
All authors have read and approved the final version of the manuscript.
