Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменчивость ростовых процессов ели европейской и сосны обыкновенной южной подзоны смешанных лесов под влиянием электромагнитного излучения оптического диапазона

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость ростовых процессов ели европейской и сосны обыкновенной южной подзоны смешанных лесов под влиянием электромагнитного излучения оптического диапазона"

На правах рукописи

Рыбкина Светлана Владимировна

ИЗМЕНЧИВОСТЬ РОСТОВЫХ ПРОЦЕССОВ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ И СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ЮЖНОЙ ПОДЗОНЫ СМЕШАННЫХ ЛЕСОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА

Об 03 01 - Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск - 2008

003168440

Работа выполнена в Смоленском государственном университете и Брянской государственной инженерно-технологической академии

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор Самошкин Егор Никитич

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Лихачев Борис Степанович, кандидат биологических наук Борздыко Елена Васильевна

Ведущая организация ФГУ Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства

на заседании диссертационного совета Д 212 019 01 Брянской государственной инженерно-технологической академии по адресу 241037, г Брянск, пр-т Станке Димитрова, д 3

Тел (4832)74-05-74 Факс (4832) 74-60-08 Е-таЛ ВОГТАкаГ5РЬ5@уапс!сх' ги

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной инженерно-технологической академии

Автореферат разослан «АЗ» 2008г

Защита состоится «£_»

Ученый секретарь диссертационного совета

Нартов Д И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы Усиливающееся действие антропогенных нагрузок на экосистемы привело к осознанию необходимости сохранения биологических ресурсов Земли На международной Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) принята «Конвенция о биологическом разнообразии» В РФ основные положения Конвенции отражены в программе «Биологическое разнообразие лесов России» (1995) и в программе «Леса России» (1997) Успешной реализации программы способствует также Лесной кодекс Российской Федерации (2006), где отмечается, что для воспроизводства лесов должны использоваться сортовые семена Известны различные способы активации ростовых процессов семян и сеянцев (химические и физические) К числу таких стимулирующих факторов, которые основаны на природных механизмах, не причиняют вреда здоровью людей и не требуют больших затрат, относятся, в частности, электромагнитные излучения оптического диапазона Обработка ими семян сельскохозяйственных растений дает положительный результат, однако на лесных древесных видах этот эффект практически не изучен Поэтому весьма перспективным было исследование эффекта предпосевной обработки семян ели европейской и сосны обыкновенной излучениями оптического диапазона и химическими активаторами Это позволит сократить расход семян, получить стимулированный посадочный материал, а в будущем и высокопродуктивные древостой В настоящее время перспективно применение стимулированных растений при облесении неиспользуемых земель

Цель исследования - изучить изменчивость ростовых процессов ели европейской и сосны обыкновенной в условиях южной подзоны смешанных лесов после воздействия на семена только электромагнитного излучения оптического диапазона и совместно с химическими стимуляторами, показать пути использования эффекта активации при выращивании посадочного материала

Для достижения поставленной цели программа исследований включала следующие основные задачи

1 Исследовать спектральные коэффициенты поглощения и отражения семян ели и сосны

2 Проанализировать действие различных экспозиционных доз (Н, Дж/м2) оптического излучения на посевные качества семян, рост корешков проростков и посадочного материала

3 Изучить влияние излучения на миготическую активность (митотический индекс - МИ), появление патологических митозов (ПМ), продолжительность отдельных фаз митоза, а также наличие хромосомных аберраций в корешках проростков ели

4 Выявить перспективы совместного применения оптического излучения и химических стимуляторов роста

Объекты и объем исследования Эксперименты (всего 250 вариантов) проводились в 2002 2007гг в лаборатории и полевых условиях Энергия прорастания и всхожесть определены у 24 ООО семян ели и сосны, зависимость роста корешков проростков от Н (Дж/м2) - более чем на 3 ООО корешках проростков ели и около 4500 - сосны, спектральная чувствительность - примерно на 5 000 семенах ели и сосны, зависимость высоты и длины главного корня от Н (Дж/м2) - более чем на 10 000 сеянцах ели и сосны Совместное действие излучения и химических стимуляторов испытано более чем на 2900 корешках проростков ели и около 3 000 - сосны, в полевых условиях - более чем на 4800 сеянцах Приготовлено и проанализировано под микроскопом МБИ-6 270 цитологических образцов Все количественные показатели обработаны с использованием методов математической статистики

Научная новизна Впервые установлены спектральные коэф отражения семян ели и сосны в УФ области (X = до 380 нм) доля отраженного потока излучения (коэф отражения) составляет 10%, полоса минимума отражения находится на X = до 540 нм После этого коэф отражения начинает медленно увеличиваться, что продолжается и в ИК области При X = 850 нм доля отраженного излучения семян составляет около 30% Для ели и сосны закономерности практически не отличаются, и только в длинноволновой области различие достигает 5% Следовательно, эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, но максимума поглощения (Х= < 540 нм)

В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев-однолеток ели в высоту (30,3%) и главного корня в длип> (8,8%) проявился при Н= 18,75 Дж/м2 (времени обработки Г-15 с) При этой же дозе стимуляция роста сеянцев в высоту (16,3%) и главного корня в длину (10,0%) прослеживается и на второй год

Излучение (Н = 18,75 Дж/м2 Д = 15с) совместно с фумаром, крезацином, пара-аминобензойнои кислотой (ПАБК) вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели в опыте с фумаром (конц 0,0001 мл/ч) - до 17,4°/о, с крезацином (конц 0,01 г/л) - до 43 6%, с ПАБК (конц 0,1 г/л) - до 24,2%, в условиях теплицы в высоту сеянцев - однолеток ели в опыте с фумаром - до 34,1%, с крезацином - до 30 4%, с ПАБК - до 38,5%, в длину главного корня сеянцев - однолеток ели в опыте с фумаром - до 40.2%, с крезацином - до 32,5%, с ПАБК - до 27,8% Это значит, что излучение + химические стимуляторы вызывает больший эффект роста, чем при обработке одним излучением

В условиях питомника активация роста сеянцев - однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечена при Н = 26,8 Дж/м2 (I = 40с) сеянцев - двухлеток в высоту - до 9 3%, главного корпя в длину- до 14,0% Совместно с химическими стимуляторами прирост в длину корешков проростков равен в опыте с фумаром (конц 0,00001 мл/л) - до 33,4%, с крезацином (конц 0,01 г/л) - до 32,2%, с ПАБК (конц 0,1 г/л) - до 29,5%,прирост в высогу сеянцев - однолеток сосны в теплице в опыте с фумаром - до 23 1 %, с крезацином - до 20,8° о, с ПАБК - до 32,6%, главного корня сеянцев - однолеток в длину в опыте с фумаром - до 22,0%, с крезацином - до 36,1%, с ПАБК - до 32,5%, т е излучение + химические стимуляторы существеннее повышают эффект, чем при обработке одним излучением

Во всех вариантах опыта, где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается самая низкая вариабельность признаков (У,%), т е под влиянием стимулирующих доз происходит выравнивание популяции, что будет способствовать увеличению количества активированных сеянцев

Излучение не ослабило, а в отдельных вариантах даже увеличило МИ клеток корешков проростков ели, уменьшило количество ПМ, по-видимому, за счет активации репарационных систем, но нарушило продолжительность отдельных фаз ми-

тоза, не увеличило количество анафаз с мостами и фрагментами, по изменило количество анафаз с другими хромосомными аномалиями В последующих клеточных поколениях возможно дальпейшее уменьшение количества ПМ за счет элиминации аномальных клеток, что так же будет способствовать активации ростовых процессов

Практическая ценность. Полученные результаты внедрены в трех лесхозах Смоленской области - Смоленском, Вяземском, Ярцевском Зарегистрирован объект интеллекгуальной собственно« и - Методические рекомендации «Предпосевная обработка семян древесных растений» в Российском авторском обществе (запись в Реестре №8107 от 18 01 2005) Получен пагент РФ в Федеральной службе по интел-текгуалыюй собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) на изобретение № 2308180 «Способ предпосевной обработки семян ели европейской» (зарегистрирован 20 10 2007 г) Установлена перспективность передачи прав на патент путем заключения лицензионных договоров (в частности, неисключительное лицензирование)

Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций основывается на 5-летних исследованиях автора в лаборатории и полевых условиях, использовании разнообразных методов исследования и современных компьютерных технологий статистического анализа

На защиту выносятся следующие положения

1 В УФ области (>- = до 380 нм) доля отраженного потока излучения (коэф отражения) семян ели и сосны составляет 10%, полоса минимума отражения находится на X - до 540 нм После этого коэф отражения медленно увеличивается Это продолжается и в ИК области При X ' 850 нм доля отраженного излучения семян составляет около трети Только в длинноволновой области различие для сосны и ели достигает 5% Следовательно эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, но максимума поглощения X = <540 нм

2 В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев-однолеток ели в высоту ( 30,3%) и главного корня в длину (8,8%) проявился при Н=

18,75 Дж/м2 (t=15 с), стимуляция в высоту (16,3%) hi лавиого корня в длину (10,0%) прослеживается и на второй год

3 Излучение (Н = 18,75 Дж/м2, t — 15с) совместно с фумаром, крезацином и ПАБК вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели в опыте с фумаром (конц 0,0001 мл/л) - до 17,4%, с крезацином (кони 0,01 г/л) - до 43,6%, с ПАБК (конц 0,1 г/л) - до 24,2%, прирост в высоту сеянцев - однолеток ели в телице в опыте с фумаром - до 34,1%, с крезацином - до 30,4%, с ПАБК - до 38,5%, прирост в длину главного корня сеянцев в опыте с фумаром - до 40,2%, с крезацином - до 32,5%, с ПАБК - до 27,8%, т е излучение + химические стимуляторы дают большии эффект роста, чем при обработке одним излучением

4 В питомнике акгивировашши рост сеяпцев - однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечен при Н = 26,8 Дж/м2 (t = 40с), сеянцев - двухлеток в высоту - до 9, 3%, главного корня в длину- до 14,0%

5 Излучение (Н = 26,8 Дж/м2, t = 40с) совместно с фумаром, крезацином и ПАБК существенно увеличивает прирост в длину корешков проростков сосны в опыте с фумаром (конц 0,00001 мл/л) - до 33,4%, с крезацином (конц 0,01 г/л) - до 32,2%, с ПАБК (конц 0,1 г/л) - до 29,5%, в высоту сеянцев - однолеток в теплице в опыте с фумаром - до 23,1%, с крезацилом - до 20,8%, с ПАБК - до 32,6%, в длину главного корня сеянцев - однолеток:в опыте с фумаром - до 22,0%, с крезацином -до 36,1% с ПАБК - до 32,5%, т е излучение + химическое стимулирование вызывает большии эффект, чем при обработке одним излучением

6 Во всех вариантах опыта где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается самая низкая вариабельность признаков (V,%), т е под влиянием стимулирующих доз происходит выравнивание популяции, что будет способствовать увеличению количества активированных сеянцев

7 Излучение не ослабило, а в отдельных вариантах даже увеличило МИ клеток корешков проростков ели, уменьшило количество ПМ, по-видимому за счет активации репарационных систем, но нарушило продолжительность отдельных фаз митоза, не увеличило количество анафаз с мостами и фрагментами, но изменило количество анафаз с другими хромосомными нарушениями В последующих клеточ-

ных поколениях возможно дальнейшее уменьшение количества ПМ за счет элиминации аномальных клеток, что так же будет способствовать активации ростовых процессов

Апробации работы Публикации Результаты исследования докладывались на междунар науч -пракгич конф «Экология и жизнь» (Пенза, 2005), междунар науч -произведет конф «Бряшцина - родина отечественного и мирового высшего лесного образования» (Брянск, 2005) конкурсе молодых ученых (Смоленск, 2005) Зарегистрирован объект интеллектуальной собственности в Российском авторском обществе (запись в Реестре №8107 от 18 01 2005) - Методические рекомендации «Предпосевная обработка семян древесных растений» Получен патент РФ в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) на изобретение № 2308180 «Способ предпосевной обработки семян ели европейской» (зарегистрирован 20 10 2007 г ) Опубликована брошюра (46 с в соавторстве) «Применение оптического излучения в качестве стимулятора роста древесных растений» (Смоленск, 2005) Всего по теме опубликовапо 12 работ, в т ч 2 статьи в журн «Лесн хоз-во», 1 - в «Лесн жури », 1 - в журн «Лесоведение» (в печати)

Личный вклад автора Автор принимал личное участие на всех этапах исследования разработке программы и методики, постановке экспериментов, анализе полученных материалов, обосновании выводов, подготовке текста диссертации, научных рекомендаций, статей и докладов, в том числе и в соавторстве

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 140 с текста, включает общую характеристику работы, 6 глав, выводы, список использованных источников из 261 наименования, в т ч 23 - иностранных авторов, 40 с приложений Текст иллюстрируют 39 таблиц и 22 рисунка

1 ВОЗДЕЙСТВИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ С 1960 гг в сельском хозяйстве оптическое излучение достаточно широко используется для индуцирования мутаций (Авраменко 1984, Пащенко, 1998), а также стимуляции роста и развития растений (Инюшин, 1978 Костин, 1995) Однако нет

единого мнения о механизме действия фактора на растения А А Шахов (1972), В Н Лысиков (1975), ВМ Инюшин (1978) считают, что излучение индуцирует появление свободных радикалов, изменяет проницаемость биомембран клеток, что приводит к стимуляции ростовых процессов Н Д Девятков (1975) указывает, что в основе стимуляции лежит структурно-функциональпая перестройка мембранных образований и внутриклеточных органелл Это сопровождается изменением уровня окисления липидов, рН, активности АТФ, что ведет к усилению энергетических и синтетических процессов Гипотеза об активации красным светом светочувствительного пигмента - фитохрома (ВопЬ\мск, 1952) связана с изменением функциональной активности клеток за счет вариабельности котебательных и конформационных состояний макромолекул При этом уветичивается проницаемость и скорость движения цитоплазмы, активность фермента каталазы (Ломсадзе, 1980), нарушается ультраструктура клеток и каогуляция белков (Юлдашев 1977) По И А Рапопорту (1965,1968), у организмов под влиянием активных факторов повышается гетерози-готность генотипов по образцу гетерозиса Стимуляционпая гетерозиготность складывается за счет возникающих точковых мутаций (Андреев, 1963) Гомозиготные аллели под воздействием излучении становятся гетерозиготными, при этом проявляется активный равномерный рост всех органов растения, в слабых дозах уменьшается вариабельность признаков, происходит выравнивание популяции (Демченко, 1975, 1980, 1982, 1984, Самошкип, 1990) Обработка семян излучением плазмы инертных газов (гелия) повышает урожай и его качество (Гордеев, 1999, Гордеев, Кульков, 2004) Заряды плазмы действуют па свободные радикалы, находящиеся в парамагнитных цецтрах (Гордеев, 2002), дополнительная энергия активирует деятельность ферментов Культурные растения по-разному отзываются на обработку излучением плазмы (Гомонов, 1999, Гордеев, Вьюгин, Вьюгина 1999, Старченков, Шевчук, 1999, Вьюгина, 2002, Прудников, Столярова, 2002, Гордеев, Лаженицин, 2003) стимуляцией, ингибированием, часто увеличением урожая Эффективна предпосевная обработка семян растений, саженцев и черенков ртутными лампами (Земляной Савченко 1996, Кондратьева, 2001) УФ излучение в комбинации с нанесением клеящего вещества (Савельев, 1997) повышает эффективность окулировки (Оста-

пенко, Космынин, 1997) Отмечепо косвенное действие излучения через воду (Ягу-жинский, Чалюш, 2004)

Однако несмотря на имеющиеся публикации, до настоящего времени практически не изучено влияние электромагнитного излучения оптического диапазона на ростовые процессы ели и сосны, не ясны оптические спектральные характеристики семян (отражение, поглощение), влияние на семена оптического излучения отдельно и совместно с химическими стимуляторами Не исследована целесообразность использования для стимуляции роста ели и сосны оптического излучения дуговых ртутных ламп (ДРТ) и плазмотронов Отсутствуют данные о влиянии оптического излучения на хромосомные нарушения и продолжительность отдельных фаз мито-тического цикла Все это послужило основанием для проведения нами комплекса исследований на ели и сосне в условиях южной подзоны смешанных лесов

2 ОБЪЕКТЫ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Объектами изучения являлись ель европейская и сосна обыкновенная -основные лесообразующие древесные виды, в том числе и Смоленской области Смоленская область расположена в пределах южной подзоны смешанных лесов (Курнаев, 1982) Природные условия ее рассмотрены в работе «Природа Смоленской области» (2001) Лесопитомник для опытов расположен в Смоленском лесхозе, на дерново-подзолистой средпеоподзоленной почве, подстилаемой лессовидными суглинками

Основная цель и программные задачи исследования изложены в разделе «Общая характеристика работы»

В первой половине XIX в был сформулирован принцип Гроттгуса и Дрэйпера (Циммер, 1962) о том, что влияние на вещество может оказывать лишь поглощеппое излучение, а не отраженное или прошедшее Этот принцип справедлив применительно и к живым организмам (Шахов, 1969) Поэтому предварительно нами были определены оптические свойства семян Так как семепа ели и сосны непрозрачны для излучения оптического диапазона, то по зависимости коэф отражения от длины волны (X) можно определить поглощение излучения Измерения спектрального ко-

эф отражения производились на дифракционном спектрофотометре "Spekol 10" с приставкой Rd/О Семена размещались в кювете в несколько слоев, освещались диффузно с помощью фотометрическою шара Ульбрихта, а приемник излучения устанавливался под утлом около 0" к нормали Чтобы определить спектральную чувствитечьность, семена обпучали монохроматизированным излучением, использовались разрядные лампы типа ДРТ и ДКСШ, а также электродуговой плазмотрон Для выделения участков спектра применялись дисперсионные монохроматоры ДМР-4 и ЗМР-З с кварцевой оптикой и шириной раскрытия щелей 0,5 0,6 мм, облученность (Е) рабочей поверхности определялась фотоумножителями ФЭУ-18А и ФЭУ-62

Семена проращивали в соответствии с ГОСТ 13056 6-97 Учитывали у семян ели - энергию прорастания - на 10 сут всхожесть - на 15 сут, сосны - па 7 и 15 сут соответственно По 4 отдельным пробам вычислялась средняя всхожесть, энер[ ия прорастания и другие показатели семян Корешки проростков фиксировали в ук-сусно-спнртовом растворе (соотношение 1 3) в момент активного роста, т е на 9 день

Е для рабочего диапазона спектра определялась из закона "квадрата расстояния" Е = ^Т cos0, (1)

где /е - сила излучения источника (Вт/ср), h - расстояние от излучателя до объекта (м), 0 - угол между направлением падения излучения и нормалью к поверхности семян

Н (Дж/м2) определялась по формуле (Эпнпейн, 1990 Айзенберг, 1995)

я = J/-W, (2)

о

где Eft) - временная зависимость облученности в зоне обработки, t - время обработки, с Когда Е постоянна в течение t, формула (2) принимает вид Н=Е (3)

При одинаковой силе излучения плазмотрона и расстоянии от излучателя до семян Н (Дж/м2) изменялась за счет варьирования t обработки объекта Контроль -необлученные семена

Использовали местные семена I класса качества, их высевали в питомнике и в теплице в трехкратной повторности Сеянцы учитывали посте окончания вегетации Образцы сеянцев отбирали из каждой строки па отрезках, которые располагались по диагонали У тщательно выкопанных (глубина - 30 см) сеянцев в лаборатории отмывали корневую систему, измеряли линейкой (точность 1 мм) высоту, длину главного корня

Для изучения влияния излучения на появление аберраций хромосом был проведен анализ митозов в корешках проростков ели Разного типа хромосомные аберрации в клетках растений используются в качестве показателя, характеризующего ци-тогенетические повреждения при радиационном облучении (Гродзинский, 1989) Учет нарушений хромосом велся в анафазе и начальной телофазе на временных ("давленых") препаратах, так как это значительно быстрее, чем па постоянных (Ро-бертис, Новинский, Саэс, 1967, Самошкин, 1980) За основу взята методика карио-логического анализа хвойных растений JIФ Правдина, В А Будара: ипа, М В Крук-лис, ОП Щершуковой (1972) с дополнениями и изменениями ЕНСамошкина (1980) обработка корешков проростков колхицином не проводилась, отмечалось количество делящихся клеток, клеток в разных фазах митоза, ПМ, а также анафаз с аномалиями и их типы (мосты, фрагменты, выход хромосом вперед, их отставание, одновременно выход и отставание) Просмотр образцов велся под микроскопом МБИ-б окуляр 7х или 10*, иммерсионный объектив 90* Вычислялся МИ и устанавливалась относительная продолжительность фаз митоза МИ определялся как количество делящихся клеток от их общего числа (%), относительная продолжительность фаз митоза - как количество клеток в определенной фазе (%) от количества делящихся (Паушева, 1988)

Для каждого вариационного ряда вычислялись средняя арифметическая величина с ошибкой (М±тх), среднее квадратическое отклонение (ст), коэффициент вариации (V,%), точность опыта (Р,%) Достоверность различия средних величин оценивалась по t-критерию Стьюдента Учтены руководства по математической статистике ГН Зайцева (1973, 1984, 1991), НН Свапова (1977), Б А Доспехова (1985) Использоваласьшкала уровней изменчивости признаков (V, %) С А Мамае-

ва (1972) очень высокий уровень - У>40%, высокий - V = 21 40%, средний - V = 13 20%, низкий - V - 7 12%, очень низкий-У<7%

3 УСТАНОВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН Анализ измерении спектральных коэффициентов отражения семян ели и сосны показывает что в ультрафиолетовой (УФ) области (Х= до 380 им) доля отраженного потока излучения (коэф отражения) составляет 10% Полоса минимума отражения приходится на Я= до 540 нм Загем коэф отражения начинает медленно увеличиваться, это продолжается также и в инфракрасной (ИК) области При л = 850 нм доля отраженного излучения семян составляет около трети Для ели и сосны закономерности практически не отличаются и только в длинноволновой области различие достигает 5% Следовательно, эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, но максимума поглощения Х= < 540 нм

Проанализированы всхожесть семян и длина корешков проростков ели и сосны в зависимости от X излучения (нм) и Н (мДж/м2), использованы следующие Х(нм) 200, 220, 240, 250, 260, 270, 280, 300, 320, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 420, 440, 450, 460, 480, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 Максимумы кривых всхожести семян и длины корешков проростков ели и сосны находятся в области УФ-излучения 'к : 360 нм - для длины проростков и 370 нм - для всхожести семян Семена ели и сосны имеют схожие кривые по чувствительности Х= 300 400 нм, остальное излучение не оказывает действия на прорастание семян Максимумы кривых чувствительности находятся на X = 360 370 нм

Определены Н (Дж/м2), стимулирующие энергию прорастания и всхожесть семян Расстояние от излучателя до семян - 15 см, Н (Дж/м2) варьировала за счет t излучения (1, 5, 10, 15, 25, 40 с) Почти во всех вариантах увеличена всхожесть семян ели, с увеличением t всхожесть семян фактически не изменяется Варьирование всхожести составляет 1 4%, энергии прорастания - 1 5%

Рост корешков проростков ели изучен при следующих Н 1,25 Дж/м2 (t =1 с), 6 25 Дж/м2 (5 с), 12,5 Дж/м2 (10 с), 18,75 Дж/м2 (15 с), 31 25 Дж/м2 (25 с), 50 Дж/м2

(40 с) При всех Н, кроме 50 Дж/м2 (40 с), излучение достоверно (Р=99,9%) увеличило (на 17,1 49,4%) рост в длину корешков проростков, оптимальная Н =-18,75 Дж/м2 (15 с) При уменьшении Н стимулирующий эффект снижается, в опыте с Н=50 Дж/м2 (t~40 с) зафиксировано ингибирование, что соответствует кривым «доза - эффект»

Изучено влияние излучения на всхожесть и энергию прорастания семян сосны При удалении излучателя от семян сосны на 15 см и t=l, 5, 10, 15, 25, 40 с во многих вариантах всхожесть фиксируется на уровне контроля, а в некоторых - выше только на 5 7% Варьирование энергии прорастания составляет 5 10%

Проанализировано действие различных Н облучения на рост корешков проро-сткпв сосны Н=0,7, 0,8, 1,2 Дж/м2 (г=1 с), Н=3,3, 4,0, 6,0 Дж/м2 (t=5 с), Н=б,7, 8,0, 12,1 Дж/м2 (t=10 с), Н=10,0, 12,0,18,1 Дж/м2 (t=15 с), Н=16,7, 20,0, 30,2 Дж/м2 (t=25 с), Н=26,8 32,1, 48,3 Дж/м2 (t=40 с) В большинстве вариантов зафиксирован стимулирующий эффект (максимум - 53,1% при Н=26,8 Дж/м2, t=40 с) Оптимальными являются Н-10, 12, 26,8 Дж/м2 Ингибирование роста наблюдается при Н=0,7 Дж/м2 (t= 1 с) и Н=32,1 Дж/м2 (t=40 с) t^ > W Р=99,9%

4 ДЕЙСТВИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РОСТ СЕЯНЦЕВ В условиях питомника изучено действие излучения (Н= 1,25,6,25, 12,50, 18,75, 31,25, 50,00 Дж/м2) на рост однолетних и двухлетних сеянцев ели Максимальная стимуляция роста сеянцев-однолеток (30,3%) отмечена при Н=18,75 Дж/м2, t-15 с Офакг > tnsn. Р=99 9%) С уменьшением дозы падает и эффект стимуляции от 15,2% (11=12,5 Дж/м2, t=10 с , t4ajrr > W Р=99,9%) до 4,6% (Н=6,25 Дж/м2, t=5 и Н = 1,25 Дж/м t=l с), но здесь tijaCT V.'.ón С увеличением Н наблюдается достоверное ингибирование роста при Н=50 Дж/м2 (t=40 с) t^ > t^n, Р=99,9% Эти же Н существенно влияют и на длину главного корня сеянцев-однолеток, превышение варьирует от 8,8% (№=18,75 Дж/м2, t=15 с) до 3,7% (Н=1,25 Дж/м2, t=l с) t^ везде > W-i, Р=99,9% При Н = 31,25 Дж/м2 (t = 25 с) и Н=50,00 Дж/м2 (t = 40 с) проявляется достоверное ингибирование t4aKI > t^j, Р=99,9% В опыте с H=l,25 (t = 1 с), 6,25 (t = 5 с), 12,50 (t = 10 с), 31,25 (t = 25 с) и 50 (t = 40 с) Дж/м2 V (%) высоты сеянцев-

однолеток ели находится па низком уровне, а при Н= 18,75 Дж/м2 (t = 15 с) - на

14

очень низком, хотя отмечен самый высокий эффект роста V (%) длины главного корня ели при Н=18,75 Дж/м2 (1=15 с) очень низкий, при всех остальных дозах -низкий Максимальная стимуляция роста корня ели (8,8%) наблюдается при самом низком V (%), при Н=18,75 Дж/м' (1=15 с) V (°/о) ели ниже кош роля Активирован рост в высоту сеянцев-двухлеток ели при Н=18,75 Дж/м2 (1=15 с) - на 16,3%, Н=12,5 Дж/м2 (Г= 10 с) - на 7,2%, Н-6,25 Дж/м2 (г=5 с) - на 7,0%, Н=31,25 Дж/м2 (1=25 с) - на 8,3% везде 1факт > Р=99,9% В опыте с Н=50 Дж/м2 (1=40 с) выявлено ипгибиро-вание роста Цап- > ¡пы, Р=99,9% Рост главного корня сеянцев-двухлеток ели также активирован от 10% (Н=18,75 Дж/м2, г=15 с) до 2,8% (Н=12,50 Дж/м2,1=10 с) 1фмс1> Р=99,0% При Н-31,25 Дж/м2 (1=25 с) и 50 Дж/м2 (г=40 с) отмечен^ хотя и достоверное (^ает > ^бд, Р=99,0%), но небольшое ингибирование роста корня Высота сеянцев-двухлеток ели при Н=1,25(1=1 с), 6,25 (1-5 с), 12,50 (1=10 с), 31,25 (1=24 с), 50 (1=40 с) , Дж/м2 характеризуется низким, а при Н"]8,75 Дж/м2 - очень ггюким V (%) В варианте с Н=18,75 Дж/м2 (1=15 с) установлена самая высокая (16,3 %) стимуляция роста сеянцев-двухлеток ели в высоту, но самый низкий V (%) V (%) длины главного корня у двухлетних сеянцев ели при Н=-1,25, 6,25, 12,50, 31,25, 50 Дж/м2 находится па низком уровне, а при Н= 18,75 Дж/м2 (1=15 с) - на очень низком, хотя при этой Н отмечен самый высокий эффект роста

Таким образом, максимальный стимулирующий эффект роста однолетних сеянцев ели в высоту (30,3%) и в длину главного корня (8,8%) проявляется при Н=18,75 Дж/м2 (1=15 с) При этой же Н стимуляция роста в высоту (16,3%) и главного корня в длину (10%) прослеживается и во второй год

В условиях питомника изучено так же действие оптического излучения (Н=0,7, 3,3, 6,7, 10,0, 16,7, 26,8 Дж/м2) на рост однолетних и двухлетних сеянцев сосны Стимуляция роста в высоту сеянцев-однолеток сосны отмечена практически во всех вариантах, кроме 11=0,7 Дж/м2 (<=1 с) превышение варьирует от 14,1% (Н=6,7 Дж/м2, г=10 с) до 19,3% (Н=26,8 Дж/м2,1-40 с) > ^ Р=99,9% Четкой зависимости между увеличением Н и стимуляционным эффектом не обнаружено На рост корня сеянцев достоверное положительное влияние оказали практически все Н пре-

вышение составило от 9,2% (Н = 3,3 Дж/м2, г = 5 с) до 17,4% (Н = 26,8 Дж/м2,1 = 40 с) гфзХТ>ггавл,Р = 99,9%

Высота однолетних сеянцев сосны при Н = 3,3 (1=5 с) 6,7 (1=10 с), 16,7 (1=25 с) Дж/м2 характеризуется низким V (%) , а при Н = 10,0 Дж/м' (1=15 с) и 26,8 Дж/м2 (1=40 с)- очень низким уровнем, хотя отмечен самый высокий эффект роста V (%) длины главного корня однолетних сеянцев сосны при Н = 6,7 и 16,7 Дж/м2 находится на низком уровне, а при Н = 10 и 26,8 Дж/м2 - на очень низком уровне Максимальная стимуляция роста главного корня (17,4%) выявлена при самом низком уровне У,% (Н 26,8 Дж/м2 , 1 = 40 с) Рост в высоту двухлетних сеянцев сосны стимулирован в меньшей степени, чем однолетних эффект варьирует от 6,8% (11=6,7 Дж/м2 г = 10 с) до 9,3% (Н = 26,8 Дж/м2,! = 40 с) 1ф„т > ^ Р=99,9% Достоверное превышение длины главпого корпя (1фИТ > 1ибл, Р=99,9%) колеблется от 1,9% (Н = 0,7 Дж/м2, ¡-1с) до 14% (Н = 26,8 Дж/м2, 1 = 40 с) При Н = 3 3 (1=5 с), 10,0 (1-45' с), 16,7 (1=25 с), 26,8 (1=40 с) Дж/м2 высота сеянцев-двухлеток характеризуется низким V (%), а при дозах 3,3, 10,0 и 26,8 Дж/м2 - очень низким уровпем, хотя отмечены наиболее высокие эффекты стимуляции V (%) длины главного корня сеянцев-двухлеток сосны при 11=0,7 Дж/м2 (1=1 с) находится на среднем уровне, а при всех остальных дозах - на низком Максимальный эффект стимуляции роста корня (14%) отмечеп в опыте с Н=26,8 Дж/м2 ( г = 40 с) при самом низком V (%) Максимальная стимуляция роста в высоту сеянцев-однолеток сосны (19,3%) и роста в длину их главного корня (17,4%) отмечена при 11=26,8 Дж/м2,1=40 с При той же Н рост сеянцев-двухлеток стимулирован в меньшей степени по высоте - на 9,3% длине главного корня - 14,0 %

Следует отметить, что во всех вариантах со стимуляцией роста растений уменьшен V (%), т е наблюдается выравнивание популяции, что имеет практическое значение, т к увеличивается количество сеянцев лучших селекционных категорий

5 СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ХИМИЧЕСКИХ СТИМУЛЯТОРОВ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И РОСТ СЕЯНЦЕВ ЕЛИ И СОСНЫ Изучено совместное действие излучения (лампа ДРТ 230) и фумара, крезацина, ПАЕК различной концентрации на прорастание семян ели и сосны Использованы методические разработки ВНИИ химизации лесного хозяйства (2001, 2002) Семена после облучения на 18ч замачивались в растворах стимуляторов, контрольные - в воде

Во всех вариантах опыта с елью Н= 18,75 Дж/м2 (1=15 с) Вариант 1 - фумар конц - 0,00001, 0,0001, 0,001 мл/л Вариант 2 - крезации конц 0,01, 0,1, 1 г/л Вариант 3 -ПАБК конц 0,01, 0,1, 1 г/л

При обработке семян ели только штучением (Н= 18,75 Дж/м2, Г 15 с ) длина проростков до 10% была выше контроля, но различие недостоверно < ггаб„ Дополнительная обработка семян растворами фумара увеличила длину корешков проростков ели на 10,3% (конц - 0,00001 мл/л), на 12,9% (конц - 0,0001 мл/л), Ц>жт> Р=95,0%), на 17,4% (конц - 0,001 мл/л, > и,, Р=99,9%) V (%) длины корешков проростков при обработке семян только излучением и в сочетании с фума-ром (конц - 0,00001 мл/л и 0,0001 мл/л) находится на низком, а при концентрации 0,001 мл/л - на очень низком уровне, хотя отмечен самый высокий эффект стимуляции роста корешков проростков В опыте с крезацином превышение над контролем длины корешков проростков ели достигло 10,8% (конц - 1 г/л, 1фает> г,абл, Р=95,0%), 39,5% (конц - 0,1 г/л, > ^бл, Р=99,9%), 43,6% (конц - 0,01 г/л, > г^л, Р; 99,9%) V (%) длины корешков проростков ели находится на низком уровне (конц - 1 г/л), либо на очень низком (конц - 0,01 г/л и 0,1 г/л), хотя фиксируется стимуляционный эффект Облучение и растворы ПАБК существенно повысили рост в длину корешков проростков от 16.7% (конц - 0,1 г/л) до 24,2% (конц - 1 г/л), > г-габл, Р=99,9% Длина корешков проростков при облучении в сочетании с ПАБК (конц - 0,1 г/л) характеризуется низким, а при концентрации 0,01 и 1 г/л - очень низким У(%), причем именно в этих вариантах наблюдается существенная (16,7, 22,7 и 24,2%) стимуляция роста проростков Если в варианте с одним облучением превышение длины корешков проростков ели над контролем составило до 10%, то

совместно с химическими стимуляторами - до 43,6% (облучение + крезацин конц -0,01 г/л)

Изучена также изменчивость длины корешков проростков сосны при Н=26,8 Дж/м" (1=40 с) и дополнительной обработке семян растворами стимуляторов Вариант 1 - фумар конц - 0,00001, 0,0001, 0,001 мл/л Вариант 2 - крезацин конц -0,01, 0,1, 1 т/л) Вариант3 -ПАЬК конц - 0,01, 0,1,1 г/л

Излучение + растворы фумара увеличили длину корешков проростков сосны от 14,3% (конц - 0,001мл/л, 1>.жт> ^л, Р=95 0%) до 33,4% (конц - 0,00001 мл/л, 1фзК1 > Р=99,9%) т е эффект достигается при малой концентрации препарата, обработка только излучением превышает длину корешков проростков несущественно -на 7,6 % (гфает^ел) V (%) длины корешков проростков сосны при обработке семян только излучением и в сочетании с фумаром (конц - 0,0001 и 0,001 мл/л) находится на низком уровне, а при концентрации 0,00001 мл/л - на очень низком, хотя отмечен самый высокий эффект стимуляции Излучение + раствор крезацина вызвали наибольший эффект (38,2%) также при пизкой (0,01г/л) КОНЦ {факт '> ^таблз Р=99,9% Концентрация 1 г/л существенно (на 25,4%) усилила (^да. > ^л, Р=99,9%) рост корешков проростков Небольшое и недостоверное превышение (на 10,1%) длины корешков проростков отмечено в опыте с крезацином (конц - 0,1 г/л), а также без обработки раствором Длина корешков проростков сосны при облучении семян и обработке крезацином (конц 1 г/л) характеризуется низким уровнем V (%) а при концентрации 0,01 и 0,1 г/л - очень низким Использование излучения и ПАБК вызвало превышение длины корешков проростков от 13,6% (конц 0,01г/л, Цж > ^л, Р=95,0%) до 29,5% (конц 0,1г/л, 1ф1КТ > Р=99,9%) При обработке семян сосны только излучением и в сочетании с ПАБК (конц 0,01 и 1 г/л) V (%) длины корешков проростков находится на низком или на очень низком уровнях Таким образом, во всех опытных вариантах наблюдается превышение (на 13,6 38 2%) длины корешков проростков сосны Предварительная обработка семян излучением позволяет снизить концентрацию химических препаратов

Исследования по совместному действию оптического излучения и химических стимуляторов на семена ели и сосны были поставлены в теплице, где более выровнены условия выращивали сеянцев

При обработке семян ели только излучением (Н= 18,75 Дж/м:, 1=15 с) высота сеянцев -однолеток была выше контроля на 24,2% (т,}Ж1 > Р"')9,9%) Излучение (Н= 18,75 Дж/м2,1=15 с) + раствор фумара достоверно стимулировали рост в высоту сеянцев-однолеток ели акт ^ ^табл, Р 99,0%) при конц 0,0001мл/1 - на 34,1%, при конц 0,00001 мл/л - на 28,6%, при конц 0,001 мл/л - на 26,0% V (%) высоты сеянцев при обработке семян излучением и растворами фумара соответствует низкому уровню изменчивости, хотя отмечен эффект стимуляции роста Максимальный эффект стимуляции роста главпого корня (40,2%) также отмечен в опыте с излучением и фумаром (конц 0,001 мл/л) при низком V (%) Излучение +• раствор крезаципа также достоверно увеличили высоту сеянцев от 28,1% (конц - 1 г/л) до 32 6% (конц - 0,1 г/л) 1фжт>ги6л, Р-99,0% Существенное превышение длины (гфает > Р=99,9%) главного корня наблюдается при конц 0,01 г/л (32,5%), 0,1 х/л (28,6%) и 1 г/л (27,1%) При обработке семян ели только излучением и в сочетании с крезаци-ном V (%) высоты сеянцев находится на низком (конц - 1 г/л) и очень низком (конц -0,01 и 0,1 г/л) уровнях Наибольшая стимуляция роста главного корня (на 32,5%) отмечена в опыте излучение + крезацин (конц - 0,01 г/л) при самом низком V (%) Излучение и ПАЕК активировали рост сеянцев в высоту от 21,7% (конц - 1г/л) до 38,5% (конц - ОД г/л) ^щл > и» Р=99,0% Высота сеянцев ели при использовании только излучения и в сочетании с ЛАБК (все конц ) характеризуется низким V (%) Наибольшая стимуляция роста главного корня (на 27,8%) сеянцев отмечена в опыте излучение + ПАБК (конц - 0,01 г/л) при самом низком V (%)

При обработке семян сосны только излучением (Н= 26,8 Дж/м2, 1=40 с) высота сеянцев однолеток была выше контроля на 13,2%, но < ^бя Обработка излучением и раствором фумара увеличила рост в высоту сеянцев сосны во всех вариантах от 15,0 % (конц - 0,001мл/л) до 23,1% (конц - 0,00001мл/л) ^ > ^ Р=99,0% V (%) высоты сеянцев (конц 0,001 мл/л) соответствует низкому уровню, а нри конц 0,00001 мл/л -очень низкому, хотя отмечена стимуляция роста Излучение

и раствор крезацина также активировали рост сеянцев в высоту - от 19,5% (конц -0,1г/л и 1г/л) до 20,8%) (конц - 0,01г/л), > ^б,, Р=95,0%, в длину главного корня

- от 30,2% (конц - 0,1 г/л) до 36,1% (конц - 0,01г/л) Цжт> г™;*, Р-99,9% V (%) высоты сеянцев соответствует низкому (конц - 0 1 г/л и 1 г/л) или очень низкому (конц

- 0,01 г/л) уровню изменчивости Наибольшая стимуляция роста главного корня (на 36,1%) зафиксирована в опыте с крезацином ( конц - 0,01 г/л) при самом низком V (%) Использование излучения и ПАБК дает достоверное (на 32,6%) превышение высоты сеянцев сосны при концентрации 0,01 г/л Ц^ > ^бл, Р=99,0% Высота сеянцев сосны в опьгге характеризуется низки»! V (%), а при концентрации 0,01 г/л -очень низким Отмечена высокая активация роста в длину главного корня от 24,1% (конц - 1г/л) до 29,7% (конц - 0,1г/л) и 32,5% (конц - 0,01 г/л) ^> г^л, Р=99,9% В этих вариантах отмечен и самый низкий V (%)

Во всех вариантах со стимуляцией роста отмечен низкий V (%), т е происходит выравнивание популяции, увеличение количества стимулированных растений

6 ВОЗДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НА МИТОТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ

КЛЕТОК И ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ ЕЛИ Проанализированы Н= 2,95,4 95, 6,05 10,25, 14,9 Дж/м2 Для обработки семена помещали в центр светового пятна излучателя (плазмотрона) в один слой на расстоянии 10 12 см, 1 = 5 (эксперимент № 1) и 15 с (эксперимент №2)

Обработка семян излучением при I = 5 с вызывает стимуляцию митотической активности (МИ) в опьгге с Н = 4,95, 6,05 Дж/м2 (гфаст > 1та6л, Р=99,0%), Н = 14,9 Дж/м2 (Цщг, > ^д, Р-95,0%), но при Н = 2,95 и 10,35 Дж/м2 увеличение МИ недостоверно Цгжт < ^вл Возрасла относительная продолжительность стадии профазы митоза в вариантах с самыми высокими Н =10,35 и 14 9 Дж/м2 (Цап > Р=95,0%), метафазы - только при Н = 2,95 Дж/м2 (1фаг, > ^бл, Р=95,0%) Существенно > Ьгабл, Р=95,0%) уменьшена продолжительность анафазы только при Н=2,95 Дж/м2, но увеличена при Н = 4,95 и 6 05 Дж/м2 Продолжительность телофазы достоверно возросла в опытах с Н = 2,95, 4,95, 6,05 Дж/м2 (везде Цит > х^г,,, Р=95,0%) В целом 3 из 5 Н увеличили МИ клеток. 2 самых высоких Н - продолжительность профазы, самая

низкая Н - продолжительность метафазы, продолжительность анафазы уменьшена в опыте с Н=2 95 Дж/м2 но увеличена с Н - 4,95, 6,05 Дж/м", телофазы - увеличена в вариантах с Н = 2,95, 4,95, 6,05 Дж/м2

Анализ митотической активности клеток при ( : 15 с показал что МИ в корешках проростков при самой высокой Н (44,7 Дж/м2)достоверно увеличен (Ц;цг1 > Р=95,0%), в остальных вариантах опыта - на уровне контроля Продолжительность профазы выросла только при Н = 31,05 и 44,7 Дж/м2, метафазы - при Н= 18,15 и 31,05 Дж/м2 , анафазы - при Н= 8,85 и 14,85 Дж/м2, телофазы - при Н=8,85 Дж/м2 (везде г^акт > ггЛл, Р=95,0%) При Н= 18,15, 31,05 и 44,7 Дж/м2 продолжительность анафазы уменьшена, но лишь в опыте с Н= 31,05 Дж/м2 различие средних величин достоверпо Цшгг > 1гф„, Р=99,0%

Изучались также количество ПМ и типы нарушений анафаз При Г= 5 с количество ПМ во всех вариантах меньше, чем в контроле Этот интересный факт можно объяснить тем, что активирующие дозы, по-видимому, способствуют репарации хромосомных аномалий Спектр нарушений в митозе представлен различными аномалиями (учет в стадии анафазы) количество анафаз с мостами фактически не отличается от контроля, кроме Н= 4,95 Дж/м2, где этот показатель в 19 раз меньше Анафазы с фрагментами хромосом отсутствуют в контроле и при всех Н, кроме 4,95 Дж/м2 Только при Н= 6,05 и 14,9 Дж/м2 увеличено (в 2 и 2,2 раза) количество анафаз с выходом хромосом вперед > Р=95,0%) Рост количества анафаз с отставанием хромосом отмечен при Н= 2,95 Дж/м2 (в 2,14 раза), Н=10,35 Дж/м2 (в 2,17 раза) и Н=14,9 Дж/м2 (в 2,36 раза) ^ > ^ Р=95,0% При всех Н, кроме 14,9 Дж/м2, уменьшено (в 5.2, 6,4, 2,7 раза) количество анафаз с одновременным выходом и отставанием хромосом Однако четкая связь между дозой и частотой данного нарушения отсутствует

При всех Н и 1 = 15 с уменьшено количество ПМ, те излучение, возможно, способствует репарации нарушений митоза Количество анафаз с мостами уменьшено в 9 раз только при малой Н= 8,85 Дж/м2 > ^ Р=99 9% В опыте с Н= 14,85 и 31,05 Дж/м2 анафазы с мостами отсутствуют, а при Н= 18,15 и 44,7 Дж/м2 их количество варьирует недостоверно Аыафаз с фрагментами хромосом нет в контроле и

при всех Н, кроме Н= 18,15 Дж/м2 Количество апафаз с выходом хромосом вперед в 3,8 раза больше в опыте с Н= 8,85 (Ц^ > 1габ„. Р=99,0%) и с Н= 44,7 Дж/м2 гфакт > и«, Р 95 0% При Н- 14 85 Дж/м2 выход хромосом вперед не отмечен Количество анафаз с отставанием хромосом в 2,4 раза выше в варианте с Н= 14,85 и в 2,5 раза -с Н=31,05 Дж/м2 > гибя, Р=95,0% В опытах с Н= 8,85, 18,15 и 44,7 Дж/м2 существенно уменьшено (в 31,8, 9,1 3,3 раза) количество анафаз с одновременным выходом и отставанием хромосом, однако в опыте с Н= 31,05 Дж/м2 отличие недостоверно, а при Н= 14,85 Дж/м2 нарушение не зафиксировано

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что излучение не ослабило, а в отдельных вариантах даже усилило скорость деления клеток (МИ), уменьшило количество ПМ, по-видимому, за счет активации репарационных систем, однако изменило продолжительность отдельных фаз митоза, не увеличило количество анафаз с мостами и фрагментами, но изменило количество анафаз с друшми хромосомными нарушениями В последующих клеточных поколениях возможно дальнейшее уменьшение количества ПМ за счет элиминации аномальных клеток, что также будет способствовать активации ростовых процессов

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Впервые установлено, что в УФ области (X = до 380 нм) доля отраженного

потока излучения (коэф отражения) семян ели и сосны составляет 10%, полоса ми>

нимума отражения находится при X = до 540 нм После этого коэф отражения медленно увеличивается, что продолжается в ИК области При X ' 850 нм доля отраженного излучения семян составляет около 30 % Только в длинноволновой области различие для сосны и ели достигает 5% Следовательно, эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, но максимума поглощения (X = 540 нм)

2 В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев-однолеток ели в высоту ( 30,3%) и главного корня в длину (8,8%) проявился при Н= 18,75 Дж/м2 (1= 15 с) При этой же дозе стимуляция роста сеянцев в высоту (16 3%) и главного корпя в длину (10,0%) прослеживается и на второй год

3 Применение оптического излучения (Н = 18,75 Дж/м2и t = 15с) совместно с фумаром, крезацином, ПАБК вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели в опыте с фумаром (конц - 0,0001 мл/л) - до 17 4%, с крезаципом (копц - U,01 г/л; - до 43 6%, с ПАЬК (конц - и,1 г/л) - до 24 2%, сеянцев - однолеток ели в высоту (в теплице) в опыте с фумаром (конц - 0,0001 мл/л) - до 34,1%, с крезацином (конц - 0,01 г/л) - до 30 4%, с ПАБК (конц - 0,1 г/л) - до 38 5%, в длину главного корпя сеяпцев - однолеток в опыте с фумаром (конц -0,001 мл/л) - до 40,2%, с крезацином (конц - 0,01 г/л) - до 32,5%, с ПАБК (конц - 0,01 г/л) - до 27,8% Во всех вариантах совместного применения излучения и химических стимуляторов получено большее превышение показателей чем при обработке одним излучением

4 В питомнике активированный рост сеяпцев - однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечен при Н =~ 26,8 Дж/м2 (t = 40с), сеянцев - двухлеток в высоту - до 9,3%, дчину главного корня - до 14,0%

5 Оптическое излучение (Н = 26,8 Дж/м2, t = 40с) совместно с фумаром, крезацином, ПАБК вызывает существенный прирост в длину корешков проростков сосны в опыте с фумаром (конц - 0,00001 мл/л) - до 33,4%, с крезацином (конц - 0,01 г/л) - до 32,2%, с ПАБК (конц - 0,1 г/л) - до 29,5%, в высоту сеянцев - однолеток сосны (в теплице) в опыте с фумаром (конц - 0,00001 мл/л) - до 23,1%, с крезацином (конц - 0,01 г/л) - до 20,8%, с ПАБК (копц - 0,01 г/л) - до 32,6° о, в длину главного корня сеяпцев - однолеток:в опыте с фумаром (конц - 0,00001 мл/л) - до 22,0%, с крезацином (конц - 0,01 г/л) - до 36,1%, с ПАБК (конц - 0,01 г/л) - до 32,5% Совместная обработка оптическим излучением и химическими стимуляторами вызвала большее превышение показателей, чем при обработке одним излучением

6 Во всех вариантах опыта, где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается самая низкая вариабельность признаков (V,%), т е под втиянием стимулирующих доз происходит выравнивание популяции, что может способствовать увеличению количества стимулированных растении

7 Излучение оптического диапазона не ослабило, а в отдельных вариантах даже усилило митотическую активность клеток корешков проростков ели, уменьшило количество ПМ, по-видимому, за счет активации репарационных систем, ко нарушило продолжите к.кость отдельных фаз митоза, не увеличило количество анафаз с мостами и фрагментами, но изменило количество анафаз с другими хромосомными нарушениями В последующих клеточных поколениях возможно дальнейшее уменьшение количества ПМ за счет элиминации аномальных клеток, что так же будет способствовать активации ростовых процессов

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в научных журналах, включенных в Перечень ВАК РФ

1 Рыбкина, С В Эффективность применения излучения плазмы для стимуляции прорастания семян сосны обыкновенной / С В Рыбкина, М В Беляков // Лесн хоз-во, 2006 - №1 -С 29

2 Рыбкина С В Экономическая эффективность стимуляции роста сеянцев электромагнитным излучением / С В Рыбкина, М В Беляков // Лесн хоз - во, 2006 -№6 - С 27-28

3 Рыбкина, С В Применение оптического излучения для стимулирования прорастания семян ели европейской / С В Рыбкина, М В Беляков // Лесн журн 2007 -Х»4 - С 14-18

Патент и свидетельство

4 Беляков, М В Способ предпосевной обработки семян древесных растений / М В Беляков, С В Рыбкина // Патент Федеральной службы РФ по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) на изобретение № 2308180 «Способ предпосевной обработки семян ели европейской» (зарегистрирован 20 10 2007 г)

5 Беляков, М В Предпосевная обработка семян древесных растений / М В Беляков, С В Рыбкина // Свидетельство Российского авторского общества №8107 от 18 01 2005

Брошюра

6 Рыбкина, С В Применение оптического излучения в качестве стимулятора роста древесных растений / С В Рыбкина, М В Беляков - Смоленск Смоленская городская типография, 2005 - 46 с

Статьи в центральной печати

7 Потылев, В Г Повышение биологической продуктивности лесных экосистем в Смоленской области / В Г Потылев, С В Рыбкина, М В Беляков // Лесн Россия, 2006 -№12 -С 28-29

Статьи в региональных сборниках и центрах научно-технической информации

8 Беляков, М В Способ стимулирования прорастания семян древесных растений / MB Беляков, С В Рыбкина // Смоленский ЦНТИ, ИЛ №69-001-05 - Смоленск, 2005 - 4 с

9 Беляков, М В Стимулирование прорастания семян древесных растений излучением различного спектрального состава / М В Беляков, С В Рыбкина // Смоленский ЦНТИ, ИЛ №69-002-05 -Смоленск,2005 -4 с

10 Рыбкина, С В Применение оптического излучения в качестве стимулятора роста хвойных растений / С В Рыбкина, М В Беляков // Конкурс молодых ученых сб материалов - Смоленск Универсум, 2005 - С 142-145

Материалы международных научно-производственных и научно-практических конференций

ПГомонов, А А Эффективность предпосевной обработки семян ели европейской излучением гелиевой плазмы / А А Гомонов, MB Беляков, С В Рыбкина // Лесоведение, экология и биоресурсы Тез докл Междунар науч -производст конф «Брянщина - родина отечественного и мирового высшего лесного образования» -Брянск БГИТА,2005 -С 147-149

12 Рыбкина, С В Экологически безопасный способ предпосевной подготовки семян древесных растений / С В Рыбкина, М В Беляков // Экология и жизнь сб материалов VIII Междунар науч-практич конф -Пенза,2005 -С 162-165

Принятые к публикации статьи 13 Рыбкина, С В Влияние оптического излучения на цитогенетические показатели ели европейской / С В Рыбкина, Е Н Самошкин, М В Беляков // Журн Лесоведение

Лицензия № ИД 04185 от 6 марта 2005 г Подписано к печати 4 04 08 Формат 60x84 1/16 Тираж 100 экз Объем 1,0 п л Брянская государственная инженерно-технологическая академия 241037, г Брянск, пр-т Станке Димитрова, 3 Отпечатано в типографии лесохозяйственного факультета

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Рыбкина, Светлана Владимировна

Общая характеристика работы.

1 Воздействие оптического излучения на растительные объекты.

2 Объекты, программа и методика исследований.

2.1 Краткая характеристика естественно-исторических условий.

2.2 Программа исследований.

2.3 Методика исследований.

2.3.1 Определение оптических спектральных свойств семян и их спектральной чувствительности для обоснования доз обработки.!.

2.3.2 Источники оптического излучения, использованные в исследованиях.

2.3.3 Лабораторные и полевые исследования.

2.3.4 Цитогенетические методы исследования.

2.3.5 Статистический анализ полученной информации.

3 Определение оптимальных параметров оптического излучения для предпосевной обработки семян ели европейской и сосны t обыкновённой.

3.1 Оптические свойства и спектральная чувствительность семян.

3.2 Влияние экспозиционной дозы оптического излучения на всхожесть, энергию прорастания семян и длину корешков проростков ели европейской и сосны обыкновенной.

4 Действие оптического излучения на рост сеянцев.

4.1 Ель европейская.

4.2 Сосна обыкновенная.

5 Совместное действие излучения и химических стимуляторов на прорастание семян и рост сеянцев ели и сосны.

5.1 Лабораторные исследования.

5.2 Исследования ростовых процессов растений в условиях теплицы.

6 Воздействие излучения на митотическую активность клеток и хромосомные аберрации ели европейской.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Изменчивость ростовых процессов ели европейской и сосны обыкновенной южной подзоны смешанных лесов под влиянием электромагнитного излучения оптического диапазона"

Актуальность темы. Усиливающееся действие антропогенных нагрузок на экосистемы привело к осознанию необходимости сохранения биологических ресурсов Земли. На международной Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) принята «Конвенция о биологическом разнообразии». В РФ> основные положения Конвенции отражены в программе «Биологическое разнообразие лесов России» (1995) и в программе «Леса России» (1997). Успешной реализации программы способствует также Лесной кодекс Российской Федерации- (2006), где отмечается, что для воспроизводства лесов, должны-использоваться сортовые семена. Известны различные способы активации ростовых процессов семян и сеянцев > (химические и физические). К числу таких стимулирующих f факторов, которые основаны на природных механизмах, не причиняют вреда здоровью людей и не требуют больших затрат относятся, в частности, электромагнитные излучения оптического^ диапазона. Обработка ими семян сельскохозяйственных растений дает положительный результат, однако на лесных древесных видах эффект практически не изучен. Поэтому весьма перспективным было исследование эффекта предпосевной обработки семян ели европейской и сосны обыкновенной излучениями^ оптического диапазона. Это позволит сократить расход—семян;—- получить стимулированный посадочный'материал, а в будущем и высокопродуктивные древостой. В настоящее время перспективно применение стимулированных растений при облесении неиспользуемых земель.

Цель исследования — изучить изменчивость ростовых процессов ели европейской и сосны обыкновенной в условиях южной подзоны смешанных лесов после воздействия на семена электромагнитного излучения* оптического диапазона и показать пути использования ее при выращивании посадочного материала.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1 Исследовать спектральные коэффициенты поглощения и отражения семян ели и сосны.

2 Проанализировать действие различных экспозиционных доз (Н, Дж/м2) оптического излучения на посевные качества семян и рост посадочного материала.

3 Изучить влияние излучения на митотическукь активность (митотический индекс - МИ), появление патологических митозов (ПМ), продолжительность отдельных фаз митоза, а также наличие хромосомных аберраций в корешках проростков1 ели.

4 Проверить перспективы совместного применения оптического излучения и химических стимуляторов роста.

Объекты и объем исследования. Эксперименты (всего 250 вариантов) проводились в 2002.2007гг. в лаборатории и полевых условиях. Энергия прорастания и всхожесть ^ определены у 24 000 семян ели ' и сосны, зависимость роста корешков проростков от Н (Дж/м ) - более'чем на 3 000 t корешков - проростков ели> и около 4500 - сосны, спектральная чувствительность примерно на 5 000 семенах ели и сосны, зависимость высоты и длины главного корня от Н (Дж/м ) более чем на 10 000'сеянцах ели и сосны. Совместное действие излучения и химических стимуляторов испытано более чем на 2900 корешках проростков ели и около 3 000 - сосны, в полевых условиях - более чем на 4800 сеянцах. Приготовлено и проанализировано под микроскопом^ МБИ-6 270 цитологических образцов. Все количественные показатели обработаны с использованием? методов математической статистики.

Научная новизна. Впервые установлены спектральные коэф. отражения семян ели и сосны: в УФ области (X = до 380 нм) доля отраженного потока излучения (коэф. отражения) составляет 10%, полоса минимума отражения находится на X = до 540 нм. После этого коэф. отражения начинает медленно увеличиваться, что продолжается и в ИК области. При X = 850 нм доля отражённого излучения семян составляет около трети. Для ели и сосны закономерности практически не отличаются, и только в длинноволновой области различие достигает 5%. Следовательно, эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, но максимума поглощения (А, < 540 нм).

В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев-однолеток ели в высоту (30,3%) и главного корня'в, длину (8,8%) проявился при Н= 18,75 Дж/м (t=15 с): При этой же дозе стимуляция роста в сеянцев в> высоту (16,3%) и главного, корня- в, длину (10,0%) прослеживается и на второй год. о

Излучение (Н = 18;75 Дж/м w t = 15с)- совместно с фумаром, крезацином, парааминобензойной каслотой(ПАБК)*вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели: в опыте с фумаром (конц. 0,0001 мл/л) - до47,4%, с крезацином (конц. 0;01 г/л) - до43,6%, с ПАБК (конц. 0,1 f г/л) - до 24,2%; в высоту сеянцев — однолеток ели в условиях теплицы: в опыте с фумаром»- до 34,1%, с крезацином - до 30,4%, с ПАБК - до 38,5%; л в длину главногог корня сеянцев - однолеток ели в опыте с фумаром - до1 40,2%, с крезацином - до 32,5%, с ПАБК - до 27,8%, т.е. излучение + химические стимуляторы дают больший * эффект, чем при обработке одним излучением.

В условиях питомника активация роста сеянцев - однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечена при Н = О

26,8' Дж/м (t = 40с), сеянцев - двухлеток в высоту - до 9, 3%, в длину главного корня - до 14,0%; совместно с химическими стимуляторами длины корешков проростков: вопыте с фумаром*(конц. 0,00001 мл/л) — до 33,4%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 32,2%, с ПАБК (конц. 0,1 г/л) - до 29,5%; высоты сеянцев - однолеток сосны в теплице: в опыте с фумаром - до 23,1%, с крезацином - до 20,8%, с ПАБК - до 32,6%; длины главного корня сеянцев - однолеток в опыте с фумаром - до 22,0%, с крезацином - до 36,1%, с

ПАБК — до 32,5%, т.е. излучение + химические стимуляторы, дают больший эффект, чем при обработке одним излучением.

Во всех вариантах опыта, где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается самая низкая вариабельность признаков (V,%), т.е. под влиянием стимулирующих доз происходит выравнивание- популяции, что будет способствовать увеличению5количества стимулированных сеянцев.

Излучение не ослабило, а в отдельных вариантах даже увеличило МИ1 клеток корешков проростков-ели, уменьшило количество ПМ, по-видимому, за счет активации репарационных систем, но нарушило продолжительность отдельных фаз митоза; не увеличило- количество анафаз с мостами^ и фрагментами, но изменило количество анафаз с другими* хромосомными аномалиями-. В * последующих клеточных поколениях возможно дальнейшее уменьшение количества ПМ;за счет элиминации, аномальных клеток, что так же будет способствовать,активации ростовых процессов:

Практическая^ ценность. Полученные результаты, внедрены, в трех лесхозах Смоленской области - Смоленском, Вяземском, Ярцевском. Зарегистрирован объект интеллектуальной собственности — Методические рекомендации «Предпосевная обработка семян древесных растений» в Российском авторском обществе (запись в-Реестре №8107 от 18.01.2005). Получен патент РФ в Федеральной службе по"" интеллекту^ьнои собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) на, изобретение № 2308180 «Способ предпосевной обработки семян ели европейской» (зарегистрирован 20.10.2007 г.).- Установлена'перспективность передачи-прав на патент путём заключения^ лицензионных договоров (в. частности, неисключительное лицензирование).

Достоверность и обоснованность выводов* № рекомендаций основывается на 5-летних исследованиях автора' в лаборатории и полевых условиях, использовании разнообразных методов исследования и современных компьютерных технологий статистического анализа.

На защиту выносятся следующие положения.

1 В УФ области (Л, = до 380 нм) доля отраженного потока излучения (коэф. отражения) семян ели и сосны составляет 10%, полоса минимума отражения находится на X = до 540 нм: После этого коэф. отражения медленно увеличивается' в РЖ области. При X = 850 нм доля отражённого излучения семян составляет около трети. Только-в длинноволновой области различие для сосны и ели достигает 5%. Следовательно,1 эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, т. е. максимума поглощения = Х< 540 нм.

2 В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев-однолеток ели в высоту ( 30^3%) и главного корня в длину (8,8%) проявился* прИ'Н= 18,75 Дж/м (t=15 с): стимуляциям высоту (16,3%) и главного корня в длину (10,0%) прослеживается и на второй год.

3 Излучение (Н = 18,75 Дж/м и t = 15с) совместно с фумаром, крезацином, ПАБК вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели: в опыте с фумаром-^ (конц. 0,0001 мл/л) - до* 17,4%, с крезацином'(конц. 0,01 г/л) - до 43,6%, с ПАБК (конц: 0,1 г/л) - до>24,2%; в I высоту сеянцев - однолеток ели в^теплице: в опыте с фумаром - до-34,1%, с крезацином - до 30,4%, с ПАБК - до 38,5%; в, длину главного корня сеянцев в опыте с фумаром - до 40,2%, с крезацином — до 32,5%, сПАБК -до 27,8%, т.е. излучение + химические стимуляторы дают больший эффект роста, чем при обработке одним излучением.

4 В" питомнике активированный рост сеянцев — однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечен при Н"= 26,8 Дж/м2 (t = 40с), сеянцев - двухлеток- в высоту — до 91, 3%, длину главного корня-до 14,0%.

5 Излучение (Н = 26,8 Дж/м и t = 40с)- совместно с фумаром, крезацином, ПАБК существенно увеличивает прирост в длину корешков проростков сосны: в опыте с фумаром (конц. 0,00001 мл/л) — до 33,4%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 32,2%, с ПАБК (конц. 0,1 г/л) - до 29,5%; в высоту сеянцев - однолеток в теплице: в опыте с фумаром - до 23,1%, с крезацином — до 20,8%, с ПАБК - до 32,6%; в длину главного корня сеянцев — однолеток в опыте с фумаром — до- 22,0%,. с крезацином — до 36^ 1 %, с ПАБК — до 32,5%, т. е. излучение + химическое стимулирование вызывает больший эффект, чем при обработке однимизлучением.

6 Во всех вариантах опыта, где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается; самая низкая вариабельность признаков: (V,%), т.е. под влиянием стимулирующих доз происходит выравнивание; популяции, что будет способствовать увеличению количества активированных сеянцев;

7 Излучение не ослабило, а в отдельных вариантах даже увеличило МИ клеток корешков* проростков, ели; уменьшило количество ПМ- по-видимому, за счет активации репарационных систем, но нарушило продолжительность отдельных фаз митоза; не увеличило- количество' анафаз; с мостами и фрагментами; но изменило количество анафаз- с другими- хромосомными:; нарушениями. В последующих клеточных: поколениях возможно дальнейшее . . ^ уменьшение количества ПМ за счет элиминации аномальных клеток, что так: же будет способствовать активации ростовых процессов.

Апробация работы; Публикации; Результаты исследования докладывались- на междунар. науч.-практич. конф: «Экология1; и жизнь» (Пенза,. 2005), междунар. науч.-производст. конф;. «Брянщина - родина ■ отечественного' и~ мирового1 высшего ^лесного" образования» (Брянск,' 2005); "" конкурсе молодых ученых (Смоленск, 2005); Зарегистрирован объект интеллектуальной: собственности — Методические рекомендации «Предпосевная обработка семян, древесных растений» в Российском: авторском обществе (запись в Реестре №8107 от 18.01.2005). Получен патент РФ; в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент), на изобретение № 2308180 «Способ предпосевной обработки семян ели европейской» (зарегистрирован 20.10.2007 г.). Опубликована брошюра: (46 с. в соавторстве) «Применение оптического излучения в качестве стимулятора роста древесных растений» (Смоленск, 2005). Всего по теме опубликовано 12 работ, в т.ч. 2 статьи в журнале «Лесное хозяйство», 1 - в «Лесном журнале», 1 - в журнале «Лесоведение» (принято к печати).

Личный вклад автора. Исследования выполнены при личном участии автора на всех этапах: разработке программы и методики, постановке экспериментов, анализе экспериментальных материалов, обосновании выводов, подготовке текста диссертации, научных статей и докладов, в том числе и в соавторстве.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 140 с. текста, включает общую характеристику работы, 6 глав, выводы, список использованных источников из 261 наименования, в т.ч. 23 - иностранных авторов, 40 с. приложений. Текст иллюстрируют 39 таблиц и 22 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Лесные культуры, селекция, семеноводство", Рыбкина, Светлана Владимировна

1 Анализ измерений спектральных коэффициентов отражения семян ели и сосны показывает, что в УФ области (X до 380 нм) доля отраженного потока излучения (коэф. отражения) составляет 10%, и полоса минимума отражения находится на А, до 540 нм. После этого коэффициент отражения начинает медленно увеличиваться, и это увеличение продолжается и в ИК области. При X = 850 нм доля отражённого излучения семян составляет около трети. Для ели и сосны закономерности практически не отличаются, и только в длинноволновой области различие достигает 5%. Следовательно, энергетически эффективнее облучать семена в диапазоне минимума отражения, т. е. максимума поглощения = Х< 540 нм.2 В питомнике самый высокий стимулирующий эффект роста сеянцев однолеток ели в высоту ( 30,3%) и главного корня в длину (8,8%) проявился при Н= 18,75 Дж/м (t=15 с). При этой же дозе стимуляция роста в сеянцев в высоту (16,3%) и главного корня в длину (10,0%) прослеживается и на второй год.3 Применение оптического излучения (Н = 18,75 Дж/м и t = 15 с) совместно с химическими стимуляторами (фумар, крезацин, ПАБК) вызывает существенный прирост в длину корешков проростков ели: в опыте с фумаром (конц. 0,0001 мл/л) - до 17,4%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 43,6%, с ПАБК (конц. 0,1 г/л) - до 24,2%; рост в высоту сеянцев - однолеток ели в условиях теплицы: в опыте с фумаром (конц. 0,0001 мл/л) - до 34,1%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 30,4%, с ПАБК (конц. 0,1 г/л) - до 38,5%; рост в длину главного корня сеянцев - однолеток в опыте с фумаром (конц.0,001 мл/л) - до 40,2%о, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 32,5%, с ПАБК (конц. 0,01 г/л)-до 27,8%.Во всех вариантах совместного применения оптического излучения и химического стимулирования получено большее превышение показателей, чем при обработке одним излучением.4 В условиях питомника активированный рост сеянцев — однолеток сосны в высоту (до 19,3%) и главного корня в длину (до 17,4%) отмечен при Н = 26,8 Дж/м (t = 40с), сеянцев - двухлеток в высоту - до 9, 3%, длину главного корня - до 14,0%.5 Применение оптического излучения (Н = 26,8 Дж/м2 и t = 40с) совместно с химическими стимуляторами (фумар, крезацин, ПАБК) вызывает существенный прирост в длину корешков проростков сосны: в опыте с фумаром (конц. 0,00001 мл/л) — до 33,4%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до

32,2%, с ПАБК (конц. 0,1 г/л) - до 29,5%; рост в высоту сеянцев - однолеток сосны в условиях теплицы: в опыте с фумаром (конц. 0,00001 мл/л) - до

23,1%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 20,8%, с ПАБК (конц. 0,01 г/л) - до

32,6%; рост в длину главного корня сеянцев - однолеток в опыте с фумаром (конц. 0,00001 мл/л) - до 22,0%, с крезацином (конц. 0,01 г/л) - до 36,1%, с ПАБК (конц. 0,01 г/л) - до 32,5%.Во всех вариантах совместного применения оптического излучения и химического стимулирования получено большее превышение показателей, чем при обработке одним излучением.6 Во всех вариантах опыта, где отмечена активация ростовых процессов, наблюдается самая низкая вариабельность признаков (V,%), т.е.под влиянием стимулирующих доз происходит выравнивание популяции, что может привести к увеличению количества стимулированных сеянцев.7 Электромагнитное излучение оптического диапазона не ослабило, а в отдельных вариантах даже усилило митотическую активность меристематических клеток корешков проростков ели, уменьшило количество патологических митозов , по-видимому, за счет активации репарационных систем, но нарушило продолжительность отдельных фаз митоза; не увеличило количество анафаз с мостами и фрагментами, но изменило количество анафаз с другими хромосомными нарушениями. В последующих клеточных поколениях возможно дальнейшее уменьшение количества патологических митозов за счет элиминации аномальных клеток, что так же будет способствовать активации ростовых процессов.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Рыбкина, Светлана Владимировна, Смоленск

3. Смоленск, 1999. 232-234.

4. Разд.2. 230-232. 44 Гордеев, Ю.А. Применение плазменных технологий в сельском хозяйстве Ю.А. Гордеев Проблемы аграрной отрасли в начале XXI века: материалы междунар. науч.-практич. конф. Смоленск: Смядынь, 2002. Ч.З. 136-138. 45 Гордеев, Ю.А. Эффективность плазменной обработки семян огурца в условиях закрытого грунта Ю.А. Гордеев, А. Козлов Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях. 4.

5. Смоленск, 1999. 266-268. 46 ГОСТ 13056.6-

6. Семена деревьев и кустарников. Метод определения всхожести. М.: Изд-во стандартов, 1997. 12. 47 Готовский, Ю.В. Особенности биологического действия физических факторов малых и сверхмалых интенсивностей и доз Ю.В. Готовский, Ю.Ф. Перов. М.: Имедис, 2000. 192 с.

7. Jena. 1964. 260 Weaver, E. EPR studies of free radicals in photosynthetic systems E. Weaver Annual Rev. Plant Physiol. Vol.

8. Palo Alto, Annual Revs Inc., 283. 1968. 261 Wojcik, S. Effects of seed irradiation with laser on the yield and chemical composition of sugar beet roots S. Wojcik Intern. Agrophysics. 1994. Vol. 8,№3.-P. 539-542.