Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы

Гордеев, Юрий Анатольевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы"

На правах рукописи

Гордеев Юрий Анатольевич

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ БИОАКТИВАЦИИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПОТОКОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ

Специальность 06.01.03 -агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

2 2 НОЯ 2012

Смоленск 2012

005055287

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА»),

Научный консультант: Прудников Анатолий Дмитриевич

заслуженный работник высшей школы РФ, доктор с.-х. наук, профессор, заведующий кафедрой «Агрономии и экологии» ФГБОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия».

Официальные оппоненты: Архипов Михаил Вадимович

доктор биологических наук, профессор,

заведующий лабораторией «Биофизики семян» ГНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук», заместитель председателя ГНУ «Северо-Западный Региональный Научный Центр Российской академии сельскохозяйственных наук».

Гончарова Эльза Андреевна

доктор биологических наук, профессор,

главный научный сотрудник «Лаборатории молекулярной и экологической генетики» ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова Российской академии сельскохозяйственных наук».

Осипова Галина Степановна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заведующая кафедрой «Плодоовощеводства и декоративного садоводства» ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет».

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова» (ГНУ «ВНИИА»).

Защита состоится « » декабря 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.001.01 при Агрофизическом научно-исследовательском институте Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу:

195220, Санкт-Петербург, Гражданский просп., д. 14. тел.: (812) 534-13-24; электронная почта: info@agrophys.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Агрофизического научно-исследовательского института.

Автореферат разослан «_

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

_»МШ£рЛ1-2012

Е.В. Канаш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В начале XXI века основные тенденции мирового развития будут определяться ростом населения и поиском принципиально новых подходов при решении продовольственной проблемы, так как дальнейшая интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур в традиционном понимании обеспечивает все меньшие прибавки урожая на единицу дополнительно затраченной антропогенной энергии и часто приводит к загрязнению окружающей природной среды. Это позволяет предположить, что только традиционные технологии будут не в состоянии обеспечить рост урожайности, необходимый для снабжения продовольствием и сырьем всего населения планеты.

Процесс дальнейшей интенсификации технологических приемов выращивания сельскохозяйственных культур становится все более затратным и менее эффективным. Поэтому в последние десятилетия все более активно ведется поиск физиологических, биохимических и биофизических приемов и технологий, направленных на реализацию генетического потенциала, повышения неспецифической устойчивости к абиотическим и биотическим стрессам, усиления адаптивного потенциала растений с целью роста и стабилизации урожая.

В наступившем новом тысячелетии придется в большей мере учитывать действие изменений климата, его глобальное потепление и другие проблемы, приводящие к новым стрессовым воздействиям на живые организмы. В таких условиях обеспечить высокие темпы роста сельскохозяйственной продукции позволит перевод технологий возделывания сельскохозяйственных культур на качественно новый уровень.

Актуальность работы. По оценкам экспертов в перспективе рост производства продуктов питания и другой сельскохозяйственной продукции в мире будет определяться уровнем применения наукоемких технологий. В настоящее время необходим переход к технологиям, предусматривающим их максимальное согласование с биологическими особенностями культур и экологическими требованиями агроэкосистем.

Проблема предпосевных обработок посадочного материала факторами электромагнитной природы с целью активации ростовых процессов и урожайности имеет свою историю. Достижения ядерной физики открыли широкие возможности для исследования и практического использования действия ионизирующих излучений на живые организмы, в том числе и на растения.

К настоящему времени накоплен многочисленный материал по эффективности физических способов стимулирования роста и развития растений, а целесообразность их применения не вызывает сомнения. Хорошо известны приемы предпосевной обработки семян, с помощью которых можно увеличить всхожесть семян. Ионизирующая радиация в малых дозах, звуковая, ударно-волновая и кратковременная тепловая обработки, экспонирование в электрических и магнитных полях, лазерное облучение, облучение ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами и другие внешние физические воздействия могут увеличить всхожесть семян и урожайность сельскохозяйственных культур на 15-25%.

Особый вклад в этот вопрос внес советский биохимик и радиобиолог, член-корреспондент АН СССР A.M. Кузин, много лет занимавшийся изучением молекулярных основ действия ионизирующих излучений на живые организмы. Много лет посвятил изучению генетических и физиологических эффектов действия УФ-радиации на высшие растения российский биофизик, профессор, доктор биологических наук, А.П. Дубров.

По мнению ведущих ученых Агрофизического научно-исследовательского института (С.-Петербург) Н.Ф. Батыгина, В.Н. Савина и др. разнообразные физические факторы, используемые в стимулирующих дозах, действуют сходно. М.В. Архипов приводит данные о том, что обработка электромагнитными полями семян зерновых культур различной репродукции положительно влияет на рост, развитие и созревание растений, повышает урожай и улучшает его качество.

Следует отметить, что воздействие на семена плазмой близко по своей природе к импульсному концентрированному солнечному свету, а в качестве объекта для плазменной биоактивации могут быть использованы семена, т.е. биологические структуры из которых формируется новый растительный организм.

Именно поэтому, в ближайшие годы одним из перспективных способов воздействия на органические и неорганические структуры будут являться излучения плазмы. Новые плазменные технологии наряду с использованием традиционных способов в дальнейшем станут важнейшим направлением в современном агропромышленном комплексе, так как позволят разработать способы управления активными системами и организмами с применением активаторов метаболизма, таких как физиологически активные вещества, слабые и сверхслабые физические поля и излучения.

Цель работы. Разработка методологических и агробиологических основ предпосевной биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы.

Задачи исследований:

1. Обобщить агробиологические особенности действия {биоактивации) электромагнитных излучений различного спектрального диапазона, с точки зрения современной теории влияния внешних стрессоров (неблагоприятных факторов среды) на семена и растения;

2. Проанализировать и обосновать биофизические и физиологические механизмы биоактивации при действии плазменных излучений на семена сельскохозяйственных культур;

3. Создать плазмотроны специального назначения и оценить их конструктивные особенности для решения научных и практических задач агрофизики в современном сельскохозяйственном производстве;

4. Разработать научное обоснование технологий предпосевной биоактивации семян важнейших сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы;

5. Провести испытания плазменных технологий в лабораторных, полевых и производственных условиях на разных сельскохозяйственных культурах и в разных климатических условиях;

6. Дать агроэкономическую оценку эффективности инновационных плазменных агротехнологий.

ческого потенциала растений. Стимулирующий эффект проявляется в ускорении темпов роста колеоптилей и корешков зародышей, повышении лабораторной всхожести. В дальнейшем на первых этапах развития проростки и, особенно, их корневая система, активнее растут, что повышает их конкурентоспособность с сорняками и повышает устойчивость к поражению вредными организмами.

Семена различных культур и сортов по-разному реагируют на биоактивацию низкотемпературной плазмой и для них свойственны разные области спектра, так впервые было отмечено, что обработанные семена имеют характерные спектры люминесценции, которые затем можно измерить и по их параметрам определить стимулирующий эффект облучения.

Полученными результатами доказано, что одним из основных механизмов биологического эффекта низкотемпературной плазмы является генерация после биоактивации в семенах сельскохозяйственных растений индуцированных свободных радикалов (СР), молекулярная структура которых отличается от исходных (контрольных) семян без облучения.

Низкотемпературная плазма может воздействовать и на ферментативные системы семян, так экспериментами установлено, что значительно повышается активность ферментов: амилазы, каталазы и протеолитических ферментов в семенах ячменя, яровой пшеницы, клевера лугового и других культур.

Впервые в обработанных плазмой растениях наблюдается увеличение содержания хлорофилла, при стимулирующих экспозициях обработки семян излучениями плазмы отмечено существенное увеличение интенсивности фотосинтеза и дыхания растений. Быстрый рост интенсивности дыхания, в свою очередь, свидетельствует о том, что увеличиваются затраты энергии растением на поддержание гомеостатиче-ских механизмов.

Опытным путем было подтверждено, что семена обработанные плазмой можно хранить в обычных условиях без изоляции от внешнего ЭМП, а эффективность обработки семян плазмой сохраняется в течение 2-3 дней и затем постепенно снижается.

Проведением многолетних лабораторных, полевых и производственных экспериментов доказано, что предпосевная биоактивация семян сельскохозяйственных культур плазмой благоприятно отражается на устойчивости растений к воздействию внешних стрессоров, повышению урожайности и экологической ценности продукции.

Связь работы с научными программами и темами. Эксперименты с низкотемпературной плазмой были начаты в 1994 году на кафедре «Земледелия и земельных отношений» Смоленского сельскохозяйственного института, где в 1998 году была создана лаборатория биофизики, которая функционировала под руководством автора диссертации до 2008 года.

Исследования выполнялись в рамках: Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»; Федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 20062010 годы и на период до 2012 года» и Областной целевой программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в Смоленской области на 2008-2012 годы».

Исследования поддерживались: в 2000-2002 годах - договорами с Главным управлением сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Смолен-

ской области; в 2006 году - грантом Роснауки № 01.168.24.016 «Разработка технологий использования низкотемпературной плазмы для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений и животных» и грантом Минсельхоза № 1438/13 «Проведение научных исследований по разработке новых высокоэффективных аг-ротехнологий, обеспечивающих максимальное снижение степени зависимости величины и качества урожая от неблагоприятных факторов, на основе исследований с помощью биофизических методов».

Положения, выносимые на защиту:

1. Методологические и агробиологические основы научного и практического применения плазменных технологий в агрофизике и агрономии.

2. Биофизические и физиологические механизмы биоактивации потоком низкотемпературной плазмы первичных процессов прорастания семян, обеспечивающие повышение урожайности: ячменя, яровой пшеницы и озимой ржи - в 1,3-1,6; льна - в 1,5-1,7; других культур - в 1,2-1,8 раза.

3. Оценка эффективности рациональных технологических приемов воздействия излучениями низкотемпературной плазмы на посадочный материал в целях обеспечения эффекта стимуляции основных показателей продуктивности растений на различных этапах онтогенеза.

4. Новый прием улучшения и регулирования экологического качества растениеводческой продукции позволяющий существенно снижать дозы агрохимикатов и уменьшать антропогенную нагрузку на окружающую среду.

5. Разработка плазмотронов сельскохозяйственного назначения (изготовлены экспериментальные лабораторные установки «СУПР-М» и «СУПР-К», создан мобильный комплекс «АгроПлаза-М»).

6. Агроэкономическая оценка разработанных приемов и технологий предпосевной биоактивации семян потоком низкотемпературной плазмы.

Практическая значимость работы:

1. Обоснованы оптимальные режимы плазменной биоактивации семян и посадочного материала для различных сельскохозяйственных культур в результате реализации разработанных технологий в прецизионных исследованиях и производственных масштабах.

2. Разработанные технологии предпосевной биоактивации семян и посадочного материала излучениями низкотемпературной плазмы позволяют повысить урожайность практически всех сельскохозяйственных культур и улучшить качество полученной продукции, технологии прошли производственную проверку на полях хозяйств Смоленской и Ростовской областей и Краснодарского края.

3. Созданы плазмотроны сельскохозяйственного назначения для предпосевного облучения семян потоком низкотемпературной плазмы с расходом рабочего газа гелия - 2-3 л/мин, силой тока - 80-120 А, временем импульсного облучения - 0,011,00 сек и постоянным облучением в течение 40-60 сек, с расстояния - 40-80 см.

4. Энергосберегающие и экологически безопасные технологии комплексного воздействия на семена плазменного излучения - важное звено в обосновании практического применения новых физических факторов электромагнитной природы (имеющих спектр излучения близкий к солнечному) на биологические объекты в агрономической практике.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: Международной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения В.В. Докучаева (Смо-

ленск, 1995); Международной научно-практической конференции, посвященной 25-летию Смоленского сельскохозяйственного института (Смоленск, 1999); Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию со дня основания ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» (Смоленск, 2004); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения залуженного деятеля науки БССР, доктора с.-х. наук, профессора Р.Т. Вильдфлуша «Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрений в современных условиях» (Горки, 2007); Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию доктора с.-х. наук, профессора, заслуженного деятеля науки Российской Федерации A.M. Гордеева «Активизация роли молодых ученых - путь к формированию инновационного потенциала АПК» (Смоленск, 2009); XI Международной научно-практической конференции «Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве» (Углич, 2010); Ежегодной научно-технической конференции Нанотехнологического общества России (Москва, 2009, 2010, 2011); Международном конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (С.-Петербург, 2000, 2003,2006,2009,2012).

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа является обобщением научных исследований автора за последние двадцать лет, в исследованиях также принимали участие ведущие ученые, сотрудники, аспиранты, дипломники ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА» и других научных учреждений.

Личный вклад соискателя составляет 75 процентов от всего объема исследований выполненных по данной тематике.

Публикации. Всего автором издано 155 научных публикаций, из них 19 в российских и 11 в белорусских научных журналах рекомендованных ВАК, 40 статей в сборниках международных конференций, 4 коллективных и 1 единоличная монография, 13 учебных и учебно-методических пособий, 14 научных отчетов.

Основные положения диссертации опубликованы в 105 работах, включая 11 публикаций в изданиях рекомендованных ВАК России и 8 ВАК Белоруссии. По теме диссертации издана 1 монография, 3 учебно-методических пособия, 3 научных отчета.

Результаты исследований по теме диссертации были использованы при разработке рекомендаций курса для высших учебных заведений - «Агробиофизика».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 397 наименований, из них 31 на иностранных языках. Диссертация изложена на 289 страницах машинописного текста, включает 96 таблиц, 15 рисунков, 76 формул и 31 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Аналитический обзор литературы

При разработке методологических и агробиологических основ стимуляции прорастания семян оптическими излучениями, и в частности плазменными, были рассмотрены основы современной теории влияния стресса на растения и семена; действие излучений на биологические системы; проведен анализ литературы по применению электромагнитных и плазменных излучений для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур.

На основе данных, представленных в обзоре литературы, можно сделать заключение, что физические факторы (в том числе и излучения), способны оказывать стиму-

лирующие воздействия на биологические процессы прорастающих семян и тем самым повышать урожайность и качество продукции сельскохозяйственных культур.

Предпосевная обработка семян энергетическим потоком плазмы инертных газов - новый эффективный, экологически безопасный способ повышения биоактивации семян, который недостаточно изучен, но представляет несомненный интерес.

Глава 2. Условия, методы и плазмотроны, применявшиеся в экспериментах Климат. Почвенно-климатические условия Смоленской области позволяют выращивать зерновые культуры, лен, картофель, многолетние и однолетние травы, достаточно широкий ассортимент овощных, плодовых и ягодных культур.

Климат Смоленской области умеренно-континентальный с умеренно теплым летом; среднегодовой температурой воздуха 4°-4,5°С; суммой активных температур 2000-2100°С; среднегодовым количеством осадков - 625 мм, в т.ч. за вегетационный период - 345 мм и гидротермическим коэффициентом - 1,5-1,6.

Основные эксперименты проводились на опытном поле ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», на дерново-подзолистой, среднесуглинистой, слабоокультуренной почве на лессовидном суглинке.

Агрохимические показатели Апах (0-21 см) почвы опытного участка следующие: рНсол - 5,4-6,3; Нг - 2,2-3,8 мэкв/100 г почвы, содержание гумуса - 1,83-2,01%; подвижного фосфора - 79-203 мг/кг и обменного калия - 87-149 мг/кг.

Плотность почвы - 1,24 г/см3, общая порозность - 52,5%, НВ - 26,3%.

Почва опытного участка типична для почвенного покрова региона.

В опытах проводились следующие учеты, анализы и наблюдения.

Почвенных образцов: определение рН - по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85); гидролитической кислотности - по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); содержания гумуса - по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 23740-79); подвижный фосфор и обменный калий - из одной вытяжки по Кирсанову; фосфор - на ФЭК-КФК-3; калий - на пламенном фотометре; нитратный азот - с помощью ионселективных электродов; сумма поглощенных оснований - по Каппену-Гильковицу; определение влажности почвы - термостатно-весовым методом послойно (через 10 см) до глубины 0,4 м через 10 дней на протяжении вегетационного периода; наименьшая влагоемкость почвы - методом заливных площадок; плотность почвы, запасы доступной и недоступной влаги - методом насыщения в цилиндрах в образцах с ненарушенным сложением; плотность твердой фазы - пикнометрическим методом; максимальную гигроскопическую влажность - по Николаеву; влажность завядания -расчетным методом; гранулометрический состав - по Качинскому, Вадюниной.

Растительных образцов: мокрое озоление растений - по методу Гинзбурга; определение фосфора с применением аскорбиновой кислоты - по методу Мерфи и Райли; калия в растениях после озоления - пламенно-фотометрическим методом по Гинзбургу; клетчатки в кормах - по методу Кюршнера и Ганека в модификации Петербургского; активности амилаз - по остаточному количеству негидролизованного крахмала; активности протеиназ - методом автолиза; активности каталазы - газометрическим методом; высоту растений, длину побегов и корешков - в 20-ти кратной повторности; массу 1000 семян - по ГОСТ 10842-89; определение всхожести семян в рулонах - по ГОСТ 12038-84; урожайность - сплошным методом или методом учетных площадок; определение питательной ценности корма - на ИК-анализа-торе кормов N11^-4250; запасы корневой массы - методом монолитов по десятисан-

тиметровым слоям почвы до глубины 40 см по Станкову; динамику накопления сухой биомассы растений - по фазам развития, начиная с фазы всходов по Юдину; сухое вещество в зеленой массе - весовым методом.

Семян: определение частоты - по ГОСТ 12037-81; всхожести - по ГОСТ 12038-84; посевных качеств - по ГОСТ - 12388-76; силы роста - по ГОСТ 10840-84; энергии прорастания - по ГОСТ 10968-88.

Химический анализ семян: сырая клетчатка, сырой жир, сырой протеин, сырая зола, фосфор, калий, магний, кальций, цинк, кобальт, медь, марганец - на ИК-анализаторе кормов NIR-4250.

Технологическое качество зерна: натура зерна - по ГОСТ 10840-64; стекло-видность - по ГОСТ 10987-76; количество и качество клейковины в муке - по ГОСТ 13586.1-68; содержание белка в зерне - по ГОСТ 10846-74; экстрактивность - по ГОСТ 12136-77; содержание крахмала - по ГОСТ 10845-76.

Фенологические наблюдения: наблюдения за развитием культур - по методикам Госсортосети; площадь листовой поверхности - методом высечек; чистую продуктивность фотосинтеза - по формуле Кидда, Веста и Бриггса; фотосинтетический потенциал посева - по методике, предложенной Ничипоровичем; интенсивность транспирации - весовым методом по Иванову; интенсивность дыхания - на приборе Варбурга; засоренность посевов - количественным методом; контроль за развитием и распространенностью болезней, видами и количеством вредителей - по методикам Полякова, Персова и Смирнова.

Статистическая обработка данных - выполнена с использованием статистического пакета Stadia 7.0 и дисперсионного и корреляционного анализа.

Плазмотроны, применявшиеся в экспериментах. На основе промышленно выпускаемых плазмотронов были созданы лабораторные плазмотроны сельскохозяйственного назначения «СУПР-М» и «СУПР-К» (рис. 1), а также мобильный комплекс «АгроПлаза-М», обеспечивающий плазменную предпосевную обработку семян с производительностью до 2 тонн в час.

Плазмотрон Плазмотрон Мобильная плазменная установка

«СУПР-М» «СУПР-К» «АгроПлаза-М»

Рисунок 1. - Внешний вид специализированных плазмотронов сельскохозяйственного назначения

В состав комплекса «АгроПлаза-М» входят:

A) Агрегат «АгроПлаза-М-01» - предназначен для приема семян и формирования потока семян, плазменной обработки и погрузки обработанного посевного материала на автотранспорт либо его временного затаривания.

Б) Агрегат «АгроПлаза-М-02» — представляет собой блок управления.

B) Агрегат «АгроПлаза-М-03» - система охлаждения плазмотронов.

Комплекс транспортируется на автомобиле КамАЗ-55102-053. Разгрузка и

монтаж комплекса осуществляется в течение 2-х часов. Демонтаж и погрузка комплекса - в течение 1,5 часов. В течение периода работы комплекса автомобиль используется как дополнительная транспортная единица для перевозки зерна.

В штатном режиме эксплуатация и обслуживание комплекса осуществляются бригадой специалистов, состоящей из трех человек - одного инженера и двух операторов. Для работы комплекса «АгроПлаза-М» требуется только наличие электропитания - 380 Вт.

Глава 3. Биофизические основы действия плазменных излучений на семена

Плазмой называют частично или полностью ионизованный газ, содержащий свободные положительно и отрицательно заряженные частицы, в котором суммарный заряд в каждой единице объема стремится к нулю, то есть плазма представляет собой электрически нейтральную среду.

Если любое вещество нагреть до очень высокой температуры или пропускать через него сильный электрический ток, его электроны начинают отрываться от атомов. Процесс отрыва электронов от атомов называется ионизацией, в результате которой получается смесь свободных частиц с положительными и отрицательными зарядами. Важной характеристикой плазмы считается степень ионизации, которая показывает отношение числа ионов пе в единице объема плазмы к полному числу частиц п в этом же объеме.

Плазма - квазинейтральный газ, что означает, что суммарный заряд каждой единицы объема плазмы стремится к нулю. В зависимости от условий, в которых образована и находится плазма, различают низкотемпературную и высокотемпературную плазму. В низкотемпературной плазме (НТП) температура близка к температуре окружающей среды и составляет порядка 300+400 К, она образуется в электрическом разряде в газах (дуговой и искровой разряды). В плазмотронах сельскохозяйственного назначения используют низкотемпературную плазму инертного газа гелия, которая возникает при создании электрического разряда в рабочем газе.

На биологические объекты можно воздействовать как непосредственно плазменным факелом (при рассечении ткани), так и с некоторого расстояния, используя комплекс физических факторов, входящих в ее состав: тепло, световая энергия различных длин волн, ионизированные частицы, озон, электромагнитное поле и т.д. Каждый их этих факторов в отдельности обладает биологической активностью.

Низкотемпературная гелиевая плазма является одной из самых простых по составу, в ней присутствуют только атомы гелия и электроны (рис. 2). Основными процессами в низкотемпературной плазме являются элементарные процессы возбуждения и ионизации газа, рекомбинации заряженных частиц и другие процессы переноса заряженных и возбужденных частиц, а также процессы переноса энергии за счет теплопроводности и конвекции. Число типов элементарных процессов в низкотемпературной плазме достигает нескольких десятков.

Биологическая активность низкотемпературной гелиевой плазмы является результатом комплексного воздействия процессов происходящих при облучении биологических объектов. К основным биологически активным компонентам низкотем-

пературной гелиевой плазмы относятся: 1) гелий, (то есть долгоживущем) возбужденном состоянии,

ю1

101

ю11

10'

Г ^^^ Пе

/ "чГ

Не Г V г \ / Не 1ГЧ

/ J Не III/ к

/ ———-

находящийся в метастабильном обладающий избытком энергии, которая может быть передана облучаемому биологическому объекту; 2) свободные электроны, свободные атомы и радикалы, спиновая релаксация, возбужденные частицы, УФ-из-лучение, электромагнитные поля; 3) образование порфири-нов, С=0 групп и монооксидов азота, возникающих при контакте плазмы с атмосферным воздухом.

Типичный спектр излучения изучаемых опытных плазмотронов сельскохозяйственного назначения «СУПР-М» и «СУПР-К» приведен на рис. 3.

При применении гелия в качестве рабочего газа плазма-трона максимум сплошной составляющей находится примерно на участке длин волн 680700 нм, что согласно закону смещения для теплового излучения соответствует температуре 4140-4262 К, а наиболее яркие линии излучения гелия -на длинах волн: 294,5; 318,7; 388,9; 402,6; 447,1; 471,3; 492,2; 501,6; 587,6; 655,5; 667,8; 706,5 нм.

Очевидно, что в длинноволновой области спектра испускается, в основном, тепловое излучение, а в коротковолновой - излучение люминесценции атомов гелия и различных примесей. Следовательно, плазмотрон «СУПР-М» характеризуется спектром излучения близким к спектру весеннего Солнца, особенно в областях 460400 нм (рис. 4).

Важной оптической характеристикой биообъекта является спектр эффективного поглощения и люминесценции. Он определялся на спектрофлюориметре «Флюорат-02-Панорама», серийно изготавливаемом С-Петербургской фирмой «Люмэкс».

Результаты измерений спектральных зависимостей отражения семян наиболее распространенных сельскохозяйственных культур: яровой пшеницы (сорт Энита), ржи (сорт Пурга), ячменя (сорт Приазовский 9), льна (сорт Союз), ярового рапса (сорт Форум), проса (сорт Саратовская 8), кукурузы (сорт Поволжский 89) представлены на рис. 5.

Температура, °К 68-10

Состав гелиевой плазмы (при давлении в I атм)

---------- не корригирования, Zi = gi, AVi = 0.

- корригирована«, Zi —Z.\ (T). AVi после исправления

(по Bogershaiisen and Krcmpl. 1967)

Рисунок 2. - Состав низкотемпературной слабоионизированной гелиевой плазмы

Длина волны, нм

Рисунок 3. - Спектр излучения лабораторного плазмотрона сельскохозяйственного назначения «СУПР-М» (рабочий газ - гелий), приведенный к максимальному значению на длине волны 587,6 нм

- 600 х

500

сх

р 400

fc;

£ зоо !Ö

I 200

I- 100

S ~~ .

/ - —

/ / / / , V

/ / ' / ч \ 4 4 \ N л >

\\ Vi к Ч-

о f-

600

420

350

■ Спектр весеннего Солнца

- -■-- Спектр промышленного

плазматрона для резки и сварки маталла "Мультиплаз-2500М"

- • - Спектр лабораторного

плазмотрона сельскохозяйственного назначения "СУПР-М"

550 500 450 Длина волны, нм

Рисунок 4 - Сравнение спектров весеннего Солнца и плазмотронов

лен

■ рожь

■ ячмен ь

■ рапс

"просо

■ кукуруза - пшеница

350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850

Длина волны, нм Рисунок 5. - Спектральные зависимости отражения семян 12

Очевидно, что семена разных культур имеют схожие спектральные характеристики отражения в видимой и ближних УФ и ИК областях спектра. В коротковолновой УФ области доля отраженного излучения падает с 35% до 15% у кукурузы и пшеницы и в меньшей степени - для остальных культур. Затем следует «полка» минимума отражения, где коэффициенты составляют от 14-16% у кукурузы и ржи, до 8-9% у рапса и проса. Положение минимума для семян разных культур различно: от 370 нм - для кукурузы, до 550 нм - для рапса. Далее с увеличением длины волны увеличивается и доля отраженного излучения.

В длинноволновой области спектра становится более заметным количественное различие коэффициентов отражения. При этом вполне прогнозируемо проявляется зависимость отражения от цвета поверхности семян: для темных семян рапса и льна кривые спектра отражения находятся значительно ниже, чем для светлых семян кукурузы и ячменя. Например, на длине волны 650 нм кукуруза отражает около половины падающего излучения, а рапс - только 10%.

При измерении люминесценции в качестве опытных образцов использовались семена яровой пшеницы сортов Энита и Кинельская 60, а также кукурузы гибрида Поволжский 89. Влажность семян составляла 12-16%.

Спектры возбуждения и люминесценции семян пшеницы обоих сортов качественно не отличаются друг от друга, их общий вид представлен на рис. 6. Спектры возбуждения и люминесценции семян кукурузы представлены на рис. 7.

180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 50 длина волны, нм

■ коротковолновая люминесценция

-длинноволновая люминесценция

■ коротковолновое возбуждение

■длинноволновое возбуждение

Рисунок 6. - Спектры возбуждения и люминесценции семян пшеницы

1,3 1

/ \ у / \

У \ /1 \

ч.

180 200 220 240 :бо :so зоо з:о 340 збо -so -too 420 440 460 4S0 500 5:0 540 seo ?so боо длина волны, нм

■ коротковолновое возбуждение

" коротковолновая люминесценция

* длинноволновое возбуждение

- длинноволновая люминесценция

Рисунок 7. - Спектры возбуждения и люминесценции семян кукурузы

Экспериментами было установлено, что люминесценция семян пшеницы возбуждается коротковолновым излучением (Х<180 нм) и его максимум находится примерно на длине волны 231 нм. Второй пик возбуждается излучением ближней УФ-области (максимум примерно на Х=350-380 нм) и его максимум находится в сине-фиолетовой области видимого диапазона излучения (Х=430-450 нм). Отмечено также, что коротковолновый пик люминесценции выражен более ярко и является наименее расплывчатым.

Зависимости для семян кукурузы качественно практически не отличаются от семян пшеницы: два максимума люминесценции, из которых первый возбуждается коротковолновым излучением с длиной волны короче 180 нм, а его максимум приходится примерно на 231 нм. Отличием является незначительное смещение вправо второго максимума люминесценции (с 425-435 нм для пшеницы на 435-440 нм для кукурузы) и возбуждающего его излучения (с 365-370 нм для пшеницы, на 375-385 для кукурузы).

Следовательно, в спектральном диапазоне 360-400 нм находится максимум поглощения излучения семян кукурузы, ячменя и ржи. Для семян остальных культур доля поглощения в этом диапазоне также весьма значительна. Кроме того, второй максимум возбуждения люминесценции также находится в диапазоне 360-400 нм. Исходя и этого, рассмотренный диапазон люминесценции семян является оптимальным для дальнейшего изучения биологической эффективности плазменного излучения.

Опыт в более широком спектральном интервале проводился с семенами льна сорта Союз, в котором в качестве источника излучения также использовался плазмотрон «СУПР-М». Результаты опыта представлены в табл. 1.

Таблица 1. — Зависимость первичных параметров прорастания семян льна сорта Союз от спектра излучения лабораторного плазмотрона «СУПР-М»

Вариант (длина волны, нм) (X,) Поток излучения (Ф), o.e., (Х2) Всхожесть, % (Ув) % к контролю Средняя длина проростков, см СУД) % к контролю

Контроль 92,5 - 10,1 ±0,9 -

280 0,50 87,5 95 9,б±1,5 95

300 0,47 95,0 103 11,2±1,1 112

350 0,83 97,5 105 11,2±0,7 111

370 1,50 100,0 108 12,0±0,8 120

400 2,22 90,0 97 10,5±1,3 104

450 3,91 90,0 97 9,8+1,2 98

500 5,48 90,0 97 6,6±0,9 66

550 3,76 97,5 105 10,0±1,1 99

600 4,99 95,0 103 7,7±0,9 77

Регрессионный анализ показал, что зависимости между длиной излучения нет (Я=0,151), хотя стимулирующий эффект проявлялся при 350-370 нм. Если дополнительно учитывать поток излучения (Х2), то такая зависимость проявится:

Ув = 89,9 ± 0,0191Х, - 1,545Х2, при И = 0,440 ± 0,126 и ^ = 0,194 [1]

Выявлена связь средней силы между длиной волны (X]) и длиной проростков (Уд):

Уд = 10,05 + 0,00962Х, - 0,00002253Х,2, при Я = 0,659 ± 0,135 и Я2 = 0,434 [2]

Если учесть и поток излучения, то связь становится тесной:

Уд = 9,906 ± 0.006583Х, - 1,702Х2, при Я = 0,839 + 0,014 и Я2 = 0,704 [3]

Полученные уравнения показывают, что увеличение потока излучения оказывает угнетающее действие на скорость ростовых процессов льна

На всхожесть семян больший стимулирующий эффект оказан при длине волны 350-370 нм, которая возбуждает и люминесценцию. Почти такая же зависимость наблюдается и в отношении длины проростков (максимальная прибавка составляет 11-20%). В данном опыте четко прослеживается зависимость эффекта от дозы обработки. Если при экспозиционной дозе около 40-80 o.e. Я(Ф=1-2 o.e. Ф) имеет место прибавка, то при увеличении до 140-160 o.e. Я прибавка уменьшается практически до нуля, а дальнейшее увеличение дозы свыше 160-200 o.e. Я (свыше 4-5 o.e. Ф) ведет к ингибированию (рис. 8).

по 100 90 80 70

0 50 100 150 200 250

экспозиционная доза, ед. Н

Рисунок 8. - Кривая «доза-эффект» для льна

Указанная зависимость согласуется с данными Ю.В. Готовского и Ю.Ф. Перова (2000). Факт снижения эффекта также необходимо учитывать при выборе экспозиционной дозы и режимов обработки биообъектов.

Следовательно, влияние плазменных излучений на различные культуры и сорта не является однозначным. В полном спектре излучений можно выделить как «стимулирующие» излучения, так и «ингибирующие». Наиболее эффективным оказался диапазон волн с длиной 260-380 нм.

Изучение спектров люминесценции позволяет определить спектральный состав света, вызывающий переход органических молекул в возбужденное состояние, качественно проанализировать вероятность появления молекул с парамагнитными свойствами. Это может служить важным методическим приемом оценки биологической эффективности плазменных излучений.

В эксперименте осуществлялась качественная оценка люминесценции, возникающей в семенах различных культур при освещении их в ультрафиолетовом и видимом диапазонах света (от 210 нм до 670 нм). Параллельно оценивалась кинетика люминесценции. Для проведения эксперимента использовался прибор «Флюорат-02-Панорама» производства НПФ АП «Люмэкс».

В качестве источника света в приборе используется ксеноновая дуговая лампа, работающая в импульсном режиме искрового разряда с длительностью вспышки 1-3 мкс. Монохроматоры построены на дифракционных решетках, совмещенных с оптоволокном. В качестве приемника излучения используется фотоэлектронный умножитель с перестраиваемой чувствительностью.

Спектр регистрации для возбуждения на длине волны 280 км

Спектр возбуждения для регистрации на длине волны 430 им

Спектр регистрации для возбуждения на длине волны 230 нм

Спектр возбуждения для регистрации на длине волны 430 км (другое семя)

Спектр регистрации для возбуждения на длине волиы 230 нм (другое семя)

Таким образом, снимая спектры возбуждения для различных фиксированных длин волн регистрацией люминесценции можно определить спектральный состав света, который будет вызывать люминесценцию одной, либо другой интенсивности, а значит гарантированно переводить органические молекулы в возбужденное состояние.

Результаты эксперимента, представлены на рисунке 9. Анализ полученных данных показал, что метод может быть использован для оценки влияния плазменной обработки на технологические свойства семян. 0.12

Синхронный слеетр возбуждения Спектр регистрации для возбуждения на длине водны 280 ни (другое сеия)

200 23) 2® 260 260 300 ЗЛ 34) 360 380 4С0 420 4€ 480 480 500 520 И)

Рисунок 9. - Спектры возбуждения и регистрации люминесценции семян

Спектры ЭПР исходных семян существенно отличаются по интенсивности и параметрам: ширине сигнала ДН и g-фaктopy. Последнее свидетельствует о различной молекулярной структуре свободных радикалов (СР). Исследованные спектры ЭПР легко насыщаются СВЧ-мощностью, что характерно для органических структур (табл. 2).

Обработка семян плазмой приводит к повышению в них концентрации СР, но при хранении у семян наблюдается спад сигнала ЭПР, сопровождающийся изменением его параметров. Представленные результаты свидетельствуют об отличиях в молекулярной структуре темновых и индуцированных СР. При фотооблучении семян сельскохозяйственных культур также наблюдалось отличие параметров сигналов исходных и индуцированных СР. При облучении плазмой отмечалась более высокая концентрация СР в метаболически активных частях семян, что и привело к появлению сигнала ЭПР в зародышах и пленке.

Таким образом, облучение плазмой приводит к генерации свободных радикалов в семенах растений. Молекулярная структура индуцированных СР отличается от исходных (контрольных). Полученный результат свидетельствует, что низкотемпературная гелиевая плазма не затрагивает генетический аппарат семян, поскольку при жестком облучении, приводящем к необратимому изменению молекулярной структуры, концентрация свободных радикалов при хранении не падает.

Вследствие общепринятых в мировой литературе представлений о протекании основных метаболических реакций через свободнорадикальные состояния полученные результаты свидетельствуют, что одним из основных механизмов биологического эффекта низкотемпературной плазмы является генерация свободных радикалов. Низкотемпературная плазма может воздействовать и на ферментативные системы семян.

Таблица 2. - Параметры спектров ЭПР семян различных культур

Вариант, ДН, Гс g-фaктop I, 1016 ср/г

время проведения анализа

Подсолнечник

Исходные (не облученные) 7,0 2,0029 16,2

Сразу после облучения 7,5 2,0029 28,3

Через 8 суток после облучения 7,5 2,0028 24,5

Через 14 суток после облучения 7,8 2,0029 22,7

Лен-долгунец

Исходные (не облученные) 5,7 2,0055 0,5

Сразу после облучения 8,5 2,0037 3,1

Через 8 суток после облучения 8,0 2,0040 2,1

Через 14 суток после облучения 7,1 2,0057 1,4

Рапс

Исходные (не облученные) 5,3 2,0052 1,2

Сразу после облучения 6,7 2,0045 2,7

Через 8 суток после облучения 6,1 2,0048 2,2

Через 14 суток после облучения 6,5 2,0049 1,9

Кукуруза

Оболочка: 5,8 2,0035 2,1

Через 5 суток после облучения 6,4 2,0039 1,50

Через 13 суток после облучения 6,7 2,0037 0,96

Облученное + пророщенное через 4 суток после облучения 6,5 2,0040 2,80

Облученное + пророщенное через 13 суток после облучения 5,0 2,0041 1,40

Заоодыш: 9,2 2,0047 9,3

Через 5 суток после облучения 8,4 2,0045 6,90

Через 13 суток после облучения 7,5 2,0048 2,20

Облученное + пророщенное через 4 суток после облучения 6,8 2,0042 10,2

Облученное + пророщенное через 13 суток после облучения 7,5 2,0036 3,00

Рожь

Через 4 суток после облучения 7,8 2,0038 3,5

Через 13 суток после облучения 6,2 2,0045 1,7

Глава 4. Разработка технологий применения излучений плазмы в сельском хозяйстве

При разработке технологий использования физических факторов применительно к биологическим объектам - семенам растений - возникает вопрос об экспозиции (времени) воздействия изучаемого фактора. Интерес к малому и сверхмалому времени облучения семян не случаен, так как в этом случае можно наладить непрерывный технологический процесс предпосевной обработки.

Постоянная обработка семян плазмой в течение 40, 60 и более секунд, несмотря на эффективность, не устраивает с технологической точки зрения. Производственная плазменная установка должна быть и эффективной и производительной.

В этой связи, основываясь на резонансной теории действия слабых и сверхслабых электромагнитных излучений на биологические объекты, было решено использовать «импульсную» обработку семян. Для этого применили дисковый прерыватель (обтюратор), позволяющий задавать различную скважность облучения.

Обтюратор состоит из привода вращения дисков и системы управления импульсами. Импульсы излучения формируются путем перекрывания оптического канала двумя дисками с прорезями. Вид дисков с приводом показан на рисунке 10.

Система управления приводом обеспечивает регулирование и стабилизацию частоты вращения дисков. Минимальное время засветки и затемнения ограничено максимальной частотой вращения привода и составляет 0,005 сек, а скважность (отношение длительности импульсов к периоду их следования) устанавливается шириной щели и может меняться для импульсов засветки - от 0,5 до 0.

сопло плазмотрона

Рисунок 10. - Схема работы обтюратора для получения импульсного облучения

В опытах с семенами различных культур была выявлена высокая эффективность прерывистого (импульсного) облучения в течение 0,01 сек, при общем времени нахождения семян под плазмотроном 1 сек. В таблице 3 приводятся результаты изучения различных режимов предпосевной обработки семян зерновых культур.

Таблица 3. - Результаты импульсного облучения семян различных культур

Время импульсного Высота колеоптиле Длина корешков Всхожесть

облучения см % к контр. см % к контр. % | ± к контр.

Озимая рожь

Сила тока 80 А

Контроль 9,1 - 48,2 - 85 -

10 сек 9,6 105 51,9 108 90 +6

1 сек 10,5 115 49,7 103 70 -18

0,01 сек 11,3 124 51,8 107 65 -24

Сила тока 120 А

Контроль 9,4 - 50,1 - 87 -

10 сек 9,5 8,8 101 50,6 101 90 +3

1 сек 94 45,4 91 68 -22

0,01 сек 10,4 111 50,2 100 70 -20

Яровая пшеница

Сила тока 60 А

Контроль 3,44 - 3,65 - 66,5 -

10 сек 4,29 125 4,96 136 67,5 + 1

1 сек 4,83 140 4,40 120 70,0 +3

0,01 сек 5,36 156 5,83 160 75,0 +8

Сила тока 120 А

Контроль 2,88 - 2,92 - 55,0 -

10 сек 4,29 149 4,96 170 67,5 + 13

1 сек 3,88 135 4,40 151 70,0 + 15

0,01 сек 4,36 151 4,64 159 75,0 +20

Овес

Сила тока 120 А

Контроль 5,32 - 5,31 - 70 -

10 сек 5,03 95 4,63 87 60 -14

1 сек 5,52 104 4,92 93 73 +4

0,01 сек 6,57 123 6,55 123 80 + 14

По стимулирующему эффекту импульсное облучение в течение 0,01сек превосходило другие экспозиции обработки, при этом при обработке семян озимой ржи, яровой пшеницы, овса и других культур, ускорялся рост колеоптиле и зародышевых корешков в 1,2-1,5 раза, повышалась и всхожесть семян (табл. 3).

Изучение влияния плазменных излучений на активность ферментативных систем прорастающих семян зерновых культур показало, что на начальном этапе онтогенеза растительного организма, когда еще не появляются признаки видимого роста, под влиянием обработки семян плазмой происходит активация ферментативных систем.

В 2001-2002 годах были проведены исследования по влиянию излучений низкотемпературной плазмы на активность различных ферментов в прорастающих семенах.

Определение суммарной ферментативной активности. Согласно данным, приведенным в таблице 4, можно утверждать, что после обработки семян излучениями плазмы чаще всего наблюдается активация суммарной ферментативной активности. Однозначное влияние, проявляющееся в усилении ферментативной активности, характерно для импульсного излучения длительностью 0,01 сек для семян различных сортов и репродукций яровой пшеницы.

Для пленчатых семян ячменя сорта Гонар не получено однозначных результатов. Для семян массовой репродукции отмечено некоторое уменьшение ферментативной активности, для семян 1 репродукции отмечено увеличение ферментативной активности, причем в большей мере оно проявлялось при импульсном воздействии в течение 10 секунд.

Анализ ферментативной активности, проведенный через 9 дней после обработки семян излучениями плазмы, показал ее снижение, как у пшеницы, так и ячменя при всех экспозициях обработки.

Таблица 4. - Влияние времени обработки семян яровой пшеницы и ячменя плазмой и отлежки семян на суммарную ферментативную активность

Культура, сорт, репродукция Анализ в день обработки семян (10 октября 2001) Анализ через 9 дней после обработки семян (19 октября 2001)

Экспозиция (Х|)

контроль 0,01 сек (им-пульсно) 10 сек (им-пульсно) 10 сек (постоянно) контроль 0,01 сек (им-пульсно) 10 сек (им-пульсно) 10 сек (постоянно)

Яровая пшеница, Энита (У|) (суперэлита) 715 835 814 794 832 811 822 801

Яровая пшеница, Энита (массовая репродукция) (У2) 740 870 850 929 850 715 734 770

Яровая пшеница Иволга (массовая репродукция) (Уз) 1069 1155 877 1105 962 939 930 932

Ячмень (У4) Гонар (массовая репродукция) 817 770 770 760 610 582 604 592

Ячмень (У5) Гонар (первая репродукция) 633 681 728 696 325 354 388 451

Регрессионный анализ показал, что между экспозицией обработки (Х|), длительностью отлежки (Х2) и суммарной ферментативной активностью (У) выявлены зависимости для суперэлиты и для массовой репродукции семян:

У, = 787,7 - 0,563X1 + 3,375Х2, У2 = 841,4 + 5,912X1 - ЮХг, Уз = 1060 + 1,862X1 - 13,84X2, У4 = 806,8 - 1,733Х| - 22,78Хг, У5 = 705,5 + 6,236X1 - 38,13X2,

при Я = 0,383 ± 0,107 и Я = 0,147 [4]

при Я = 0,644 ± 0,062 и Я2 = 0,414 [5]

при И = 0,600 ± 0,078 и Я2 = 0,360 [6]

при Я = 0,985 ± 0,005 и Я2 = 0,970 [7]

при Я = 0,980 ± 0,099 и Я2 = 0,960 [8]

Наибольший эффект получен при обработке плазмой семян ячменя, так как 97 и 96% изменений суммарной ферментативной активности определялись указанными факторами. Увеличение длительности экспозиции и срока отлежки снижало ее, причем в большей мере это относится к длительности отлежки.

Изучение этих показателей у двух сортов яровой пшеницы показало, что меньшее влияние обработка семян плазмой оказывала на семена элиты и большее -на семена массовой репродукции. При этом снижение ферментативной активности при отлежке у элиты не наблюдалось.

Определение амилолитических ферментов. В таблице 5 приведены данные по изучению влияния импульсного облучения плазмой на семена яровой пшеницы сортов Иволга и Энита и ярового ячменя сорта Гонар различных репродукций.

Таблица 5. - Активность амилолитических ферментов (мг крахмала на 1 г семян в час) в набухших семенах и проростках яровой пшеницы и

Анализ Обработано 10.10.2002 года

набухших семян 2 дня 8 дней 12 дней

11.10.2002 г 12.10.2002 г 18.10.2002 г 22.10.2002 г

Яровая пшеница Иволга (массовая репродукция) (Уб)

Контроль 984 930 1188 1091

0,01 сек (импульсно) 1051 956 1177 1143

10 сек (импульсно) 1100 975 1177 1151

10 сек (постоянно) 1100 980 1177 1193

Яровая пшеница Энита (суперэлита) (У7)

Контроль 816 971 1165 1145

0,01 сек (импульсно) 896 962 1100 1172

10 сек (импульсно) 743 914 1096 1051

10 сек(постоянно) 806 978 1186 1172

Яровая пшеница Энита (массовая репродукция) (Уз)

Контроль 864 970 1197 1179

0,01 сек (импульсно) 982 950 1143 1179

10 сек (импульсно) 854 960 1141 1181

10 сек(постоянно) 870 950 1162 1172

Ячмень Гонар (первая репродукция) (У9)

Контроль 297 704 882 900

0,01 сек (импульсно) 335 644 772 876

10 сек (импульсно) 287 690 827 892

10 сек(постоянно) 283 660 792 846

Ячмень Гонар (массовая репродукция) (Ую)

Контроль 569 845 1014 1067

0,01 сек (импульсно) 629 799 958 978

10 сек (импульсно) 500 896 1073 1079

10 сек(постоянно) 546 802 1008 663

При обработке набухших семян пшеницы получено в основном увеличение активности амилолитических ферментов, но наибольший стимулирующий эффект отмечен при экспозициях 0,01 и 10 сек при импульсном облучении плазмой. При анализе активности ферментов через 2, 8 и 12 дней после обработки не выявлено увеличения активности амилолитических ферментов за исключением семян массовой репродукции при экспозиции 10 сек импульсно.

Эти зависимости описывались уравнениями У6 - У]0:

Уб = 991,0+ 3,986Х| + 14,58Хг, при И. = 0,747 ± 0,005 и Я2 = 0,599 [9]

Ут = 847,4 + 2,649Х, +27,16Х2, при Я = 0,866 ± 0,003 и Я2 = 0,750 [10]

у8 = 898,4- 1.403Х, + 26,53Х2, при Я = 0,935 ± 0,002 и Я2 = 0,874 [И]

У9 = 436,2-ЗД25Х, +41,79Х2, при Я = 0,831 ±0,007 и Я2 = 0,691 [12]

Ую = = 699,3 - 11,26Х| + 29,71Х2, при Я = 0,724 ± 0,008 и Я2 = 0,524 [13]

Определение активности каталазы. В таблице 6 приводятся данные по активности каталазы в зависимости от календарных сроков обработки семян плазмой.

Таблица 6. - Активность каталазы (мл 02 в 1 г семян в час) в сухих семенах разных сортов яровой пшеницы в зависимости _от календарных сроков обработки плазмой, 2002 г_

Вариант, экспозиция Энита Иволга

календарные сроки

12.02 21.02 28.02 4.04 19.04 7.10 12.02 21.02 28.02 4.04 19.04 7.10

Контроль 1310 700 840 750 1100 980 760 615 580 920 790 720

0,01 сек (импульсно) 850 350 710 700 1440 760 840 690 740 860 1000 760

10 сек (импульсно) 1130 610 810 700 1650 810 860 723 820 910 1150 830

10 сек (постоянно) 1300 670 810 680 1600 760 856 612 820 970 1180 700

40 сек(постоянно) 1070 640 740 740 1680 760 770 584 610 800 1260 710

Для сорта Энита получены данные (табл. 6), согласно которым активность каталазы возрастала, если обработка проводилась в период, предшествующий оптимальному сроку высева (19 апреля). При проведении обработки в другие сроки -активность каталазы при проведении обработок уменьшалась. Это можно объяснить тем, что активация биологических систем семени должна проводиться в те периоды (точки бифуркаций), которые совпадают с биологическими ритмами семени.

Изучение активности каталазы в сухих семенах ячменя сорта Гонар показало несколько иную картину (табл. 7).

Таблица 7. - Активность каталазы (мл 02 в 1 г семян в час) в сухих семенах ячменя сорта Гонар в зависимости от календарных сроков обработки плазмой, 2002 г

Вариант,

Календарные сроки

экспозиция 12.02 (У„) 21.02 28.02 4.04 19.04 (У12)

Контроль 376 340 320 380 420

0,01 сек (импульсно) 370 520 580 380 410

10 сек (импульсно) 432 490 610 450 540

10 сек(постоянно) 360 500 610 410 510

40 сек(постоянно) 393 510 630 450 610

Активация фермента каталазы наблюдалась практически при всех сроках обработки, но наибольшая активность была отмечена при экспозиции 10 сек импульсно. Зависимости описывались следующими уравнениями:

Уи = 392,1 - 3,3,532Х + 0,08869Х^ при Я = 0,411 ± 0,129 и Я* = 0,169 [14] У,2 = 457,9 + 3,93IX, при Я = 0,803 ± 0,011 и Ы2 = 0,645 [15]

В таблице 8 приведены данные по активности каталазы в проросших семенах разных сортов яровой пшеницы после обработки их плазмой при проведении облучения в феврале. Реакция разных сортов пшеницы была неодинакова. У сорта Энита отмечалась более высокая ферментативная активность каталазы и отсутствие положительной реакции на различные режимы и экспозиции обработки.

Таблица 8. - Активность каталазы (мл 02 в 1 г семян в час) в проросших семенах

разных сортов яровой пшеницы после облучения потоком плазмы, _(обработка 21.02.2002 г, анализ 24.02.2002 г)_

Вариант, экспозиция - Сорт

Энита Иволга

Контроль 1624 1010

0,01 сек (импульсно) 1290 1150

10 сек (импульсно) 1410 1200

10 сек(постоянно) 1500 1110

40 сек(постоянно) 1120 990

У сорта Иволга наблюдалось увеличение ферментативной активности каталазы при экспозициях от 0,01 до 10 сек. При большей продолжительности обработки отмечено снижение активности фермента (табл. 8).

Изучение ферментативной активности каталазы в семенах клевера лугового после облучения плазмой показало, что обработка оказывает неоднозначное влияние на активность фермента в сухих и проросших семенах. Изучение активности каталазы (табл. 9), проводили в сухих семенах клевера лугового сорта Смоленский 29 (в день обработки) и в набухших проросших семенах (на второй и шестой день после обработки).

Таблица 9. — Активность каталазы в семенах клевера лугового _сорта Смоленский 29, (мл Р2 в 1 г семян в час)_

1 -й день 2-й день 6-й день

сухие % к кон- проросшие % к кон- проросшие % к кон-

семена тролю семена тролю семена тролю

Контроль 16,3 - 375,6 - 149,0 -

15 сек(постоянно) 17,5 107,4 370,0 98,3 231,0 155,0

30 сек(постоянно) 28,9 177,3 363,0 96,4 283,0 189,9

60 сек(постоянно) 22,7 139,3 393,0 104,4 275,0 184,6

90 сек(постоянно) 14,7 90,2 432,5 114,9 284,0 190,6

120 сек(постоянно) 13,9 85,6 425,0 112,9 279,0 187,2

Данные таблицы 9 показывают, что обработка семян клевера лугового плазмой оказала неоднозначное влияние на активность каталазы в сухих и проросших семенах. Она характеризовалась слабой связью и описывалась следующим уравнением:

У = 129 + 0,4455Х] + 22,8IX2, при Я = 0,335 ± 0,127 и Я2 = 0,112 [16]

Результаты проведенного эксперимента показывают, что сухие семена подвергшиеся облучению плазмой в день обработки, имеют более высокую активность каталазы по сравнению с контролем (в 1,7-2 раза), исключение составляют варианты длительного облучения в течение 90 и 120 сек постоянно, в которых наблюдается заметное

снижение активности изучаемого фермента (в 1,1-1,2 раза). Низкую активность катала-зы можно объяснить тем, что для сухих семян характерна низкая активность окислительно-восстановительных процессов (ОВП), то есть семена находятся в состоянии покоя и имеют слабый обмен веществ.

Реакция активности окислительно-восстановительных процессов на воздействие плазмы в проросших (набухших) семенах была иной, чем в сухих. Активность каталазы в вариантах 90 и 120 сек возрастала в 1,2 раза по сравнению с контролем. В вариантах с экспозициями 15 и 30 сек отмечено снижение активности каталазы, она составляла 98,3 и 96,4% от контроля, соответственно.

На шестой день отлежки проросших (набухших) семян, также наблюдалось повышение активности фермента по сравнению с контролем, оно составило 55,090,6%, наибольшей она была в вариантах 30 и 90 сек. Следует отметить, что по мере отлежки семян после обработки плазмой происходит снижение активности фермента по всем исследуемым вариантам опыта, особенно сильно это происходит в семенах обработанных в течение 90 и 120 сек.

В данном опыте с семенами клевера различия в активности каталазы в прорастающих семенах по вариантам через шесть дней после воздействия плазмой становятся более выраженными. Если в первый день разница между крайними значениями составляла 69,5, то на шестой день - 135 мл Ог в 1 г семян в час.

Определение активности амилазы. Расщепление крахмала происходит как внутри клетки, так и внеклеточным путем. Внутриклеточное расщепление начинается уже в первые часы набухания семян, затем начинает снижаться уже на четвертый день.

Определение ферментов амилолитического комплекса в семенах клевера лугового сорта Смоленский 29 проводилось в день облучения плазмой и на третий день прорастания (четвертый день после обработки) (табл. 10).

Таблица 10. - Активность амилазы в семенах клевера лугового сорта Смоленский 29 (в мл гидролизованного крахмала за 1 ч на 1 г семян)

Вариант, 1-й день 4-й день

экспозиция сухие семена % к контролю проросшие семена % к контролю

Контроль 15 сек(постоянно) 30 сек(постоянно) 60 сек(постоянно) 90 сек(постоянно) 120 сек (постоянно) 0,185 0,15 0,006 0,006 0,006 0,04 81,1 3,2 3,2 3,2 21,6 0,0125 0,028 0,07 0,084 0,098 0,088 224 560 672 784 704

Данные таблицы 10 показывают, что при облучении плазмой сухих семян активность амилазы была незначительной, не было выявлено и зависимости от экспозиции обработки. В проросших семенах отмечено увеличение активности амилазы при увеличении экспозиции обработки. Эта зависимость имела явный характер и описывалась следующим уравнением:

У = 0,0292 + 0,0006516Х, при Я = 0,861 ± 0,001 и Я2 = 0,742 [ 17]

По мере прорастания семян происходит увеличение общей ферментативной активности, в том числе и увеличение активности амилаз. Следует отметить, что стимулирующее действие плазмы получено при обработке семян по всем вариантам опыта. Активность амилаз повышается по отношению к контролю в данных вариан-

тах в 2,2-7,8 раза. В вариантах с более высокой активностью амилаз отмечается более высокая энергия прорастания семян и сила роста, это говорит о лучшей мобилизации пластических веществ и доступности энергии для развития проростков, а также о более высокой активности ферментов амилолитического комплекса.

Определение активности протеолитических ферментов. Важнейшими запасными веществами семени являются белки. Распад белков начинается почти сразу же после набухания семян и осуществляется несколькими группами протеиназ.

Различают две начальных стадии протеолиза запасных белков при прорастании. На первой стадии идет лишь ограниченный протеолиз основной массы запасных белков. Альбумины и глобулины распадаются, они локализуются в осевых органах зародыша в алейроновых зернах алейронового слоя. Повышается подвижность и растворимость белков. На этой стадии образуются аминокислоты, необходимые для синтеза новых ферментативных белков. На второй стадии, которая длится 10-15 дней, белки в запасных органах быстро распадаются до аминокислот, которые транспортируются к растительному зародышу, обеспечивая его гетеротрофное питание.

Активность протеолитических ферментов определялась в семенах клевера лугового сорта Смоленский 29 на 2, 3 и 5 день после облучения плазмой (табл. 11).

Таблица 11.- Активность протеолитических ферментов в семенах клевера лугового сорта Смоленский 29 (мг амидного азота за 1 ч на 1 г семян)

Вариант, экспозиция 1-й день 2-й день 5-й день

сухие % к кон- проросшие % к кон- проросшие % к кон-

семена тролю семена тролю семена тролю

Контроль 15 сек (постоянно) 1,0 1,4 140 1,3 1,9 146 3,4 2,8 82

30 сек (постоянно) 1,4 140 1,8 138 4,1 121

60 сек(постоянно) 1,3 130 3,5 269 3,6 106

90 сек(постоянно) 1,3 130 2,8 215 4,8 141

120 сек (постоянно) 1,7 170 2,1 162 2,5 74

Данные таблицы 11 показывают, что обработка семян клевера лугового плазмой повышала активность ферментов по всем вариантам опыта по сравнению с контролем.

В зависимости от варианта опыта активность протеиназ на пятый день (по сравнению с предыдущими определениями) возросла в 1,2-2,4 раза. Наибольшая активность протеиназ отмечается в варианте - 90 сек, на пятый день она составляет 4,8 мг амидного азота. Данное явление объясняется тем, что активный распад белков в прорастающих семенах начинается на 4-5 день прорастания. Такая же закономерность наблюдается и в данном опыте, то есть самая высокая активность протеолитических ферментов отмечается на пятый день прорастания семян.

Таким образом, можно сделать вывод, что обработка семян клевера лугового плазмой на пятый день прорастания оказала неоднозначное влияние на активность ферментов в семенах. В зависимости от времени экспозиции наблюдается как стимуляция, так и ингибирование активности ферментов (варианты 15 и 120 секунд).

Определение интенсивности фотосинтеза и содержания хлорофилла. Продуктивность сельскохозяйственных культур в значительной мере зависит от интенсивности фотосинтеза. Этот показатель изменяется под воздействием факторов внешней среды, важнейшими из которых считаются интенсивность освещения, спектральный состав света, концентрация С02 и 02, температура и водный режим. Важнейшим фактором, отражающим интенсивность фотосинтеза, является количество поглощенной

хлорофиллом фотосиитетически активной радиации (ФАР). Хотя прямой зависимости между содержанием хлорофилла и продуктивностью культур нет, однако при повышении его содержания увеличивается количество поглощенной ФАР.

В исследованиях 2002 года (табл. 12), проведенных в производственных опытах колхоза «Правда» определялось содержание хлорофилла в фазу молочно-восковой спелости, как при проведении обработки семян плазмой, так и без обработки (контроль). При обработке семян плазмой в течение 0,1 сек содержание хлорофилла составило 6,89 мг/л, в то время как на контроле - 3,93 мг/л или в 1,8 раза больше.

В опытах в ЗАО «Стригино» в варианте с обработкой семян плазмой, где семена высевались через день после обработки, не было выявлено достоверной разницы между контролем - 3,48 мг/л и облученными семенами - 3,72 мг/л (табл. 12).

Таблица 12. - Содержание хлорофилла в растениях яровой пшеницы, мг/л

Вариант, Хлорофилл % к контролю

экспозиция А в А + В

Колхоз «Правда»

Контроль 0,1 сек (импульсно) 3,1967 5,4622 0,7358 1,4305 3,9325 6,8927 175

ЗАО «Стригино»

Контроль 0,1 сек (импульсно) 2,7641 2,9743 0,7195 0,7461 3,4836 3,7204 107

В таблице 13 приводится динамика интенсивности фотосинтеза сортов яровой пшеницы Лада и Энита в фазу выхода в трубку. При обработке семян излучениями плазмы сорт Лада аккумулировал значительно больше СО?, чем без обработки.

Таблица 13. - Динамика интенсивности фотосинтеза яровой пшеницы, мг СР2/дм2

Сорт Вариант, экспозиция 25.06.2002 г 26.06.2002 г

дШ 12 9« 10® 12

Лада Контроль 0,1 сек (импульсно) 4,44 8,32 49,13 79,47 7,09 9,54 8,99 11,16 45,00 98,60

Энита Контроль 0,1 сек (импульсно) 3,86 6,84 32,90 37,36 5,87 7,55 6,86 11,46 33,90 34,92

Пик интенсивности фотосинтеза наблюдался в 12 часов дня и достиг у сорта Лада на контроле 49,13 мг, а в варианте с плазмой 79,47 С02/дм~. У сорта Энита эти показатели составили соответственно 32,9 и 37,36 С02/дм2. Подобное же соотношение было отмечено и во второй день наблюдений, когда перечисленные показатели на то же время наблюдений были у первого сорта на контроле 45,00 и в варианте с плазмой 98,60 дм2, а у второго 33,90 и 34,92 С02/дм2, соответственно. Таким образом, по сорту Лада отмечается существенное увеличение интенсивности фотосинтеза, а у сорта Энита отмечен сравнительно небольшой рост.

Указанное соотношение интенсивности фотосинтеза наблюдалось и в утренние часы, когда напряженность процесса была более слабой, но соотношение величин практически не изменялось. Наличие определенной зависимости интенсивности фотосинтеза от обработки семян излучениями плазмы дает основания использовать этот прием как один из способов регулирования продукционного процесса.

Поскольку обработка семян излучениями плазмы ускоряет ростовые процессы, в семенах на начальных этапах должна повышаться и активность пероксидазы. Однако химический контроль за окислительно-восстановительными процессами довольно сложен и длителен, вследствие чего не может быть достаточно достоверным.

Действие плазмы на процесс дыхания семян. Базируясь на результатах, полученных другими исследователями, было решено использовать для контроля окислительно-восстановительных процессов приборы, способные с достаточной точностью определять содержание кислорода и углекислого газа в малых объемах воздуха.

Результаты первых измерений показали обнадеживающие результаты. Так при облучении семян яровой пшеницы и кукурузы плазмой поглощение кислорода через 4 часа увеличивалось на 65-70%, а выделение углекислого газа возрастало примерно настолько же.

Следовательно, указанный метод можно использовать для контроля эффективности обработки посевного материала излучениями плазмы и другими физическими методами.

Изучение сроков отлежки. При разработке технологий применения излучений плазмы в производственных масштабах неизбежно возникает вопрос, как долго сохраняется стимулирующий эффект предпосевного облучения.

Поэтому вопрос продолжительности хранения семян после обработки излучениями плазмы (отлежки) крайне важен, так как не всегда удается сразу после обработки произвести посев. При более продолжительном сохранении эффекта от облучения семян возможно увеличение времени работы плазменной установки.

Для того чтобы исключить влияние на обработанные семена внешних электромагнитных полей был испытан метод хранения их в так называемой «клетке Фа-радея». Она представляет собой замкнутое пространство со всех сторон окруженное заземленной металлической сеткой или решеткой.

Данные, полученные при проведении долгосрочного лабораторного опыта с семенами яровой пшеницы сорта Иволга, проращивание семян в котором производилось на 6, 12, 18 и 24 день после облучения, представлены в таблице 14.

Таблица 14. - Влияние сроков хранения (отлежки) семян при различных режимах плазменного облучения на величину проростков яровой пшеницы сорта Иволга

Сроки постановки на проращивание после облучения

Вариант,* время импульсного облучения 6 день 12 день 18 день 24 день

ад 2 § О I 3 ^ ад ш (-. о Ьй т 2 § 535 Б « Ч о. о И л н о ад О X ад о и в! §¡3 ■Л в) а ч о ы т 3 § в в д Си'-' ж л н ад ад „ * о X ад т ад 2 к 8 Ё 5 У о ад »Д ад ш с: о ж м" 3 § 1 а г сад" 4 о. о ж -о" н о О о X ад оэ ад 2 § О С 2 3 ° " ад ш с; о Ьй Ю § § 535 к ад ад -в н ад ад О X ад т

Контроль 10 сек 5 сек 1 сек 0,5 сек 0,1 сек 0,01 сек 0,01 сек ** 4,89 2.71 3,20 4,11 4,71 3.27 4,32 4.17 5,86 3,39 4,12 4,75 5,52 4,27 6,17 5,83 88 75 70 65 80 73 88 86 1,79 1,63 0,68 1,88 1,57 2,27 1,09 1,15 3,29 3,02 1,35 3,13 2,33 3,71 1,88 2,12 68 68 60 58 43 60 65 70 2,15 3,87 1,57 3,05 2,30 2,70 4,35 4,01 2,82 4,39 2.41 3,70 2,95 3,15 4.42 4,18 63 70 60 68 63 80 70 70 4,00 4,93 4,40 4,61 4,17 4,35 3,74 3,35 5,10 6,09 5,17 5,95 5,02 5,49 4,24 4,00 73 80 73 85 70 65 73 75

* - семена обработаны при расстоянии от сопла плазмотрона до семян 80 см.

** - контрольный вариант, в котором отлежка происходила в обычных условиях.

Регрессионный анализ показал, что с увеличением длительности обработки (Х|) высота колеоптиле снижалась, а увеличение продолжительности отлежки (Х2) увеличивало длину корешков. Уравнение зависимости имело следующий вид:

Ур = 2,82 - 0,0868X1 + 0,04344Х2, при Я = 0,354 ±0,143 и Я2 = 0,125 [18]

В отношении длины корешков указанные факторы не оказали значительного действия (11=0,243), то же можно отметить и в отношении всхожести (11=0,124).

Сравнение параметров семян, хранящихся в «клетке Фарадея» и обыкновенных условиях показало, что различия по всем показателям крайне незначительны, то есть обработанные плазмой семена можно хранить в обычных условиях.

Важным выводом из проведенного опыта является то, что установлена закономерная ритмика в эффективности облучения в процессе различных сроков хранения семян. Как видно из таблицы 14, во всех испытываемых режимах облучения происходит активизация процесса прорастания до 6-го дня, затем к 12-14 дню эта активность резко снижается и вновь постепенно повышается к 24 дню хранения.

Эти закономерности должны быть определены для различных по качеству семян и культур и строго учитываться на практике. Очевидно, это связано со временем сохранения свободных радикалов в парамагнитных центрах и их преобразованием.

Изучение отзывчивости на биоактивацию излучениями плазмы различных сортов и репродукций культур. При изучении влияния обработки семян плазмой важно отметить сортовую специфику действия данного фактора, определяемую специфическим генотипом растений.

Для этого была проведена сравнительная оценка разных сортов и репродукций яровой пшеницы по биометрическим показателям (Амир, Иволга, Лада, Энита). Можно также отметить, что при обработке семян массовых репродукций излучениями плазмы, отмечается увеличение всхожести семян в среднем с 83-90% до 94%.

В опыте изучали действие плазмы, доз и способов внесения минеральных удобрений при возделывании четырех сортов яровой мягкой пшеницы. В процессе вегетации растений оценивались различные физиологические показатели с целью выяснения характера действия на ростовые, формообразовательные и функциональные процессы растений.

В таблице 15 представлены биометрические показатели яровой пшеницы.

Таблица 15. - Биометрические показатели растений яровой мягкой пшеницы (фаза кущения - начала выхода в трубку)

Сорт

Лада

Вариант, экспозиция

контроль 40 сек(постоянно)

Высота растений, см

24.5

22.6

Площадь листьев, см2

4,55 4,87

Амир

контроль 40 сек(постоянно)

21,9 20,8

4,53 4,83

При обработке семян плазмой отмечено некоторое снижение высоты растений яровой пшеницы в фазу кущения - начала выхода в трубку. В то же время площадь листовой поверхности после обработки излучением плазмы возрастает. Если у сорта Лада на контроле площадь листьев составляла 4,55 см", а у сорта Амир - 4,54, то при обработке семян плазмой эти показатели составляли соответственно 4,87 и 4,83 см2.

На первых этапах онтогенеза в листьях пшеницы увеличивалось содержание зеленых пигментов. Реакция сорта Амир проявлялась сильнее, чем сорта Лада.

В таблице 16 показано влияние плазмы на морфологические показатели проростков сортов яровой мягкой пшеницы, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений.

Таблица 16. - Реакция сортов яровой мягкой пшеницы на обработку плазмой

Сорт Вариант, экспозиция Высота колеоптиле, мм Длина корней, мм Масса проростков, мг Объем корней, см3

Амир контроль 40 сек (постоянно) 11,4 36,2 20,8 56,7 131 384 0,55 1,30

Иволга контроль 40 сек (постоянно) 21,8 52,0 37,7 71,6 298 950 0,95 1,80

Лада контроль 40 сек(постоянно) 28,0 58,6 40,0 74,7 257 739 1,00 2,10

Энита контроль 40 сек(постоянно) 13,3 65,7 21,0 80,1 175 830 0,95 2,15

Данные таблицы 16 свидетельствуют о том, что все изученные в опыте сорта положительно реагировали на обработку семян плазмой. Показатели первоначального роста в опытном варианте оказались существенно выше, чем на контроле. Максимальные прибавки по всем показателям, за исключением общего объема корней, отмечены у сорта Энита. Наиболее значительный показатель - высота колеоптиле, характеризующая силу роста после обработки излучением плазмы увеличилось у этого сорта на 334%, по сравнению с контролем, длина корней - на 281%, масса проростков - на 374%. У сорта Лада прибавки были следующими: высота колеоптиле - 109%, длина корней - 87%, масса проростков - 187%, объем корней - 110%.

Примерно на таком же уровне по всем изученным показателям находился и сорт Иволга. Сорт Амир занимал промежуточное положение. Таким образом, средняя прибавка по четырем проанализированным параметрам составила у сорта Амир - 280%, Иволга - 234%, Лада - 223%, Энита - 379%.

Изученные сорта несколько различались по чувствительности к воздействию излучения плазмы на показатели начального роста. По отношению с контрольными вариантами, в опытных вариантах масса проростков увеличилась в 3,43 раза, высота колеоптиле - в 3 раза, длина корней - в 2,58 раза, объем корней - в 2,15 раза. Таким образом, в первые 7-10 дней развития проростков наблюдалось двух и трехкратное увеличение морфологических характеристик проростков мягкой яровой пшеницы.

Поскольку онтогенез является процессом неразрывной связи последовательных изменений в жизнедеятельности растительного организма, все процессы от образования зиготы до отмирания растений связаны друг с другом и влияют на образование тканей и органов. Изменение начальных этапов роста приводят в конечном итоге к изменению продуктивности растений.

Глава 5. Влияние предпосевной биоактивации семян излучениями плазмы на рост, развитие и качество продукции сельскохозяйственных культур

В течение 1994-2006 годов проводились мелкоделяночные и полевые опыты с различными культурами, в которых изучалось влияние предпосевного облучения семян плазмой на формирование агрорценозов и урожайность яровой и озимой пшеницы, озимой ржи, ячменя, овса, гороха, сои, картофеля, клевера, люцерны, тимофеевки, томата и огурца, зеленных культур. В опытах было выявлено, что биоактивация семян плазмой ростовых процессов на начальных этапах онтогенеза растений обеспечивала формирование более мощных растений, формирующих в конечном итоге более высокий конечный результат.

Однако выявлено, что для разных культур наибольший стимулирующий эффект проявляется при разных экспозициях облучения, и он тем выше, чем менее

благоприятными были условия выращивания, а растения испытывали негативное действие природных стрессоров.

За годы экспериментов от применения плазменных технологий прибавка урожая разных сельскохозяйственных культур составляла от 2,5 до 65%.

В виду невозможности привести данные опытов со всеми культурами, приводим результаты опытов с яровой пшеницей, картофелем и козлятником восточным.

Результаты опытов с яровой пшспицей. В полевом опыте, при севе проведенном 9 и 10 мая 2001 года на опытном поле «Смоленской ГСХА» семенами яровой пшеницей сорта Энита изучалась эффективность импульсной обработки семян излучениями плазмы в день обработки и через сутки после облучения при силе тока 60 А и расстоянии от сопла плазмотрона 80 см.

Опыт проводили на хорошо окультуренной дерново-подзолистой почве на фоне удобрений - М45Р45К45.

Измерения высоты растений пшеницы показало (табл. 17), что интенсивность роста растений яровой пшеницы в течение вегетационного периода зависела от срока облучения семян. Посев семенами, обработанными в день обработки, увеличивал высоту растений, а при посеве через сутки высота растений пшеницы уменьшалась.

Таблица 17. - Высота растений яровой пшеницы сорта Энита

Вариант, экспозиция, срок сева 25.06.2001 10.08.2001 16.09.2001

см % к контролю см % к контролю см % к контролю

Контроль - без обработки плазмой 60,7 - 63,4 - 65,2 -

1 сек (импульсно) - посев в день обработки 60,8 100,2 68,7 108,4 69,3 106,3

15 сек (импульсно) - посев через сутки 59,2 97,5 62,6 98,7 62,7 96,2

1 сек (импульсно) - посев через сутки 57,6 94,9 57,9 91,3 58,2 89,3

Изучение густоты стояния побегов показало (табл. 18), что плазменная обработка семян пшеницы в день посева повышала интенсивность кущения и сохранность побегов к уборке. Посев семенами, обработанными излучениями плазмы через сутки, снижал эффективность ее действия.

Таблица 18. - Густота стояния растений яровой пшеницы сорта Энита

Вариант, экспозиция, срок сева

Полные всходы

шт/м

' к контролю

Перед уборкой

шт/м

| к кошролю

Контроль - без обработки плазмой 1 сек (импульсно) - посев в день обработки 15 сек (импульсно) - посев через сутки 1 сек (импульсно) - посев через сутки

334 308 250 268

92,2 75,0 80,2

343 375 297 316

109,3 86,6 92,1

При обработке семян излучениями плазмы в день посева, отмечено положительное влияние на общую и продуктивную кустистость (табл. 19).

Таблица 19. - Кустистость растений яровой пшеницы сорта Энита

Вариант, экспозиция, срок сева Количество растений, пп/м" Количество стеб-леи, шт/м2 Количество колосьев, шт/м2 Кустистость общая, шт Кустистость продуктивная, шг

полные всходы перед уборкой

Контроль - без обработки плазмой 334 342,9 397 377 1,16 1,10

1 сек (импульсно) - посев в день обработки 308 375,2 432 406 1,27 1,24

15 сек (импульсно) - посев через сутки 250 296,5 375 364 1,20 1,13

1 сек (импульсно) - посев через сутки 268 315,8 344 318 1,08 1,01

Анализ площади листьев перед уборкой показал (табл. 20), что применение плазменной обработки привело к формированию более мощного листового аппарата и более длительному его функционированию.

Таблица 20. - Площадь листовой поверхности яровой пшеницы сорта Энита

Вариант, экспозиция, срок сева Площадь листьев в фазу колошения

см2/раст. % к контр. м2/га % к контр.

Контроль - без обработки плазмой 1 сек (импульсно) - посев в день обработки 15 сек (импульсно) - посев через сутки 1 сек (импульсно) - посев через сутки 32,89 42,30 35,73 39,66 128,6 108,6 120,6 13070,5 17133.1 13386.2 14568,1 131,1 102.4 111.5

Таким образом, обработка семян излучениями плазмы может оказывать влияние не только на размеры ассимиляционного аппарата яровой пшеницы, но и на продолжительность его функционирования, при этом больший положительный эффект обеспечивает применение плазменной обработки в день посева.

Анализ структуры урожая и урожайности яровой пшеницы (табл. 21) показал, что предпосевная обработка семян излучениями плазмы оказывала положительное действие на показатели структуры урожая, а именно на длину колоса, массу 1000 зерен и массу зерна в одном колосе.

Таблица 21. - Элементы структуры урожайности яровой пшеницы сорта Энита

Вариант, экспозиция, срок сева Длина колоса, см Количество зерен в колосе, шт Масса зерна с колоса, г Урожайность, т/га

Контроль - без обработки плазмой 1 сек (импульсно) - посев в день обработки 15 сек (импульсно) - посев через сутки 1 сек (импульсно) - посев через сутки 6,4 7.3 6.4 7Д 21,4 22,0 18,1 20,6 0,58 0,85 0,71 0,73 2,22 3,03 2,84 2,98

НСР 05 0,19

При посеве семенами, обработанными плазмой в день сева, была получена прибавка урожая в 0,81 т/га. При посеве через сутки после обработки семян плазмой, были получены более низкие прибавки урожая зерна - 0,62 и 0,76 т/га (табл. 21).

Результаты опытов с картофелем. При обработке семян зерновых и овощных культур отмечено усиление темпов начального роста. Этот эффект действия плазмы представляет интерес и для картофеля.

В 2006 году проводилась предпосадочная обработка клубней картофеля лабораторным генератором плазмы СУПР-М следующих сортов: раннеспелый Жуковский, поздний Скарб и среднеранний Елизавета.

Расстояние от плазмотрона - 75 см, расход газа - 4,3 л/мин, сила тока - 63 А.

Почва опытного участка «Смоленской ГСХА» дерново-подзолистая, с содержанием подвижного фосфора - 177, обменного калия - 220 мг/кг и гумуса 1,96%, рНкнь - 6,2.

Фон - ЫбоРтбКод создан внесением азофоски, сульфата калия и двойного суперфосфата. Удобрения вносили на дно борозды и перемешивали с почвой, затем на дно борозды раскладывали клубни и закрывали почвой. Схема посадки 30x70 см. Посадка гладкая, повторность 4-кратная. Густота посадки 47,6 тысяч клубней на гектар. За период вегетации проведены две некорневые подкормки комплексом микроэлементов содержавшим молибдат аммония, борную кислоту, сульфат кобальта и медный купорос в количестве 0,01% каждого микроудобрения.

Клубни картофеля имеют большую массу, поэтому изучались различные экспозиции облучения плазмой. Перед высадкой клубни были обработаны по следующей схеме: 1) контроль (без облучения); 2) постоянное облучение плазмой в течение 2 мин; 3) постоянное облучение плазмой в течение 4 мин; 4) импульсное облучение плазмой в течение 1,5 сек.

Облучение посадочного материала плазмой достоверно повысило урожайность клубней картофеля Жуковский и Елизавета (табл. 22).

Таблица 22. - Урожайность клубней картофеля в зависимости от сорта и режима облучения посадочного материала плазмой, т/га

Вариант, экспозиция Сорт

Жуковский (ранний) Елизавета (среднеранний) Скарб (поздний)

Контроль 20,8 25,1 26,0

2 мин (постоянно) 24,6 31,4 22,0

4 мин (постоянно) 24,4 33,8 22,4

1,5 сек (импульсно) 24,0 30,0 26,8

НСР05 2,9 2,6 3,5

Различия в урожайности картофеля Жуковский между вариантами с облучением плазмой не проявилось, вероятно, из-за скороспелости этого сорта и засушливой погоды в первой половине лета. По сорту Елизавета наибольшая урожайность получена от облучения плазмой в течение 4 минут. Такое различие выявилось, благодаря меньшей скороспелости сорта Елизавета по сравнению с Жуковским. Картофель сорта Скарб из-за позднего срока посадки не проявил своих потенциальных возможностей, хотя образовал большое количество клубней, но нестандартных по размеру.

Наибольший выход стандартной продукции был у картофеля сорта Елизавета -79-90% (табл. 23). Доля стандартных клубней у картофеля сорта Жуковский составила 62-72%, у картофеля сорта Скарб - 32-33 и 74%, причем количество стандартных клубней повысилось в 2 раза от импульсного облучения плазмой в течение 1,5 сек.

Таблица 23. - Выход стандартной товарной фракции и средняя масса одного клубня в зависимости от сорта и режима облучения посадочного материала плазмой

Сорт Вариант, экспозиция Стандарт, % Нестандарт, % Отход, % Средняя масса одного клубня, г

Жуковский (ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 69 59 76 62 28 31 18 36 3 10 6 2 87 104 138 113

Елизавета (средне-ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин(постоянно) 1,5 сек (импульсно) 90 79 87 85 5 7 8 10 4 13 3 4 190 124 127 160

Скарб (поздний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 32 33 32 74 50 54 53 24 18 13 15 2 70 70 71 115

Облучение плазмой посадочного материала повышало среднюю массу клубней в урожае сорта Жуковский на 17-51 г, у сорта Скарб средняя масса клубней была на уровне контроля - 70-71 г, кроме клубней варианта с импульсным облучением в течение 1,5 сек, масса которых была 115 г. Сорт Елизавета, повысил урожайность в вариантах с облучением плазмой за счет образования большего количества клубней на растениях.

Облучение посадочного материала заметно улучшило структуру урожая сухого вещества у картофеля сорта Жуковский и практически не сказалось на этом показателе у сортов Скарб и Елизавета (табл. 24). Это объясняется равным влиянием облучения на рост ботвы и клубней у более позднеспелых, чем Жуковский, сортов картофеля.

В опыте также варьировалось содержание в клубнях крахмала и аскорбиновой кислоты (табл. 24). Для сорта Жуковский прослеживается тенденция повышения содержания крахмала. Содержание аскорбиновой кислоты в пределах каждого сорта по вариантам опыта было практически одинаковым. Более высокое содержание аскорбиновой кислоты у сорта Елизавета. По общей кислотности варианты не различались.

Концентрация нитратов во всех вариантах опыта не превысила ПДК=250 мг/кг. У сорта Жуковский содержание ИОз было выше, чем у сортов Скарб и Елизавета, по-видимому, из-за его биологических особенностей. У клубней картофеля сорта Елизавета от облучения посадочного материала содержание нитратов снизилось в 2-6 раз (табл. 24).

Таблица 24. - Биохимические показатели качества клубней картофеля (на сырую

массу) в зависимости от сорта и режима облучения посадочного материала плазмой

Сорт Вариант, экспозиция Сухое вещество. Крахмал, Аскорбиновая Общая кислотность, % яблоч- N03, мг/кг

% % кислота, % ной кислоты

Жуковский (ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 16,3 16,3 17,5 18,8 10,0 10,0 11,1 12,2 8 7 8 8 0,32 0,35 0,32 0,32 160 200 160 185

Елизавета (средне-ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 21,8 21,3 21,3 20,0 15,2 14,6 14,6 13,5 10 10 10 10 0,25 0,24 0,26 0,26 200 90 30 65

Скарб (поздний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 22,5 21,3 21,3 21,3 15,9 14,6 14,6 14,6 7 6 6 6 0,33 0,34 0,34 0,34 65 90 55 50

Таким образом, от облучения посадочного материала плазмой существенно повысились урожайность и качество клубней у картофеля сортов Жуковский ранний и Елизавета. Наибольшая в опыте урожайность получена у картофеля сорта Елизавета при постоянном режиме облучения в течение 4 мин.

Результаты опытов с бобовыми культурами. Специфика многолетней бобовой культуры - козлятника восточного - состоит в том, что полноценный урожай он начинает формировать на второй год жизни и, вследствие этого, сложнее проследить ответную реакцию на воздействие, произведенное плазмой на посевной материал.

В 2003-2006 гг. на опытном поле «Смоленской ГСХА» проводился опыт, в котором изучались различные приемы обработки семян козлятника восточного сорта Гале.

Изучали следующие варианты: 1) контроль (без обработок); 2) скарификация семян; 3) инокуляция семян ризоторфином; 4) обработка постоянным излучением плазмы в течение 2 минут; 5) скарификация + инокуляция; 6) инокуляция + плазма; 7) скарификация + плазма; 8) скарификация + инокуляция + плазма.

Опыт был заложен на дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой почве в конце мая 2003 г путем беспокровного посева. Высевалось 4 миллиона всхожих семян на 1 га. Площадь учетной делянки 10 м2.

В пахотном горизонте почва характеризовалась следующими показателями: содержание гумуса - 2,01%, рНКа - 5.3, содержание подвижного фосфора 114 и обменного калия 109 мг/кг.

В год закладки опыта козлятник развивался очень медленно, несмотря на благоприятные условия увлажнения в 2003 году. Для борьбы с сорной растительностью было проведено два подкашивания на высоте 6 в конце июня и 12 см в начале августа. В сентябре был проведен учет густоты стояния растений и внесены фосфорно-калийные удобрения из расчета 30 и 60 кг/га действующего вещества соответственно. Фосфорно-капийные удобрения вносили также осенью 2004 и 2005 годов.

На формирование травостоя козлятника восточного заметное влияние оказали изучаемые способы предпосевной обработки семян (табл. 25).

Таблица 25. - Влияние приемов обработки семян козлятника восточного _сорта Гале на густоту стояния, шт. растений на 1 м2 _

Вариант, способ предпосевной обработки 2003 год осень 2004 год 2005 год 2006 год весна

весна осень весна осень

Контроль (без обработок) 6 9 38 47 54 63

Скарификация (С) 87 89 92 87 84 81

Инокуляция (И) 11 15 67 74 82 97

Плазма (П) 2 мин (постоянно) 25 27 87 81 84 79

Скарификация + инокуляция 83 85 94 99 112 127

Плазма + инокуляция 31 33 91 97 109 124

Скарификация + плазма 84 88 93 86 83 87

С + П + И 112 107 121 119 114 132

Наибольшие отличия наблюдались в год закладки травостоя. В варианте без обработки всходы появились на 10-12 дней позже, чем при проведении скарификации и обработке семян излучениями плазмы. Растения имели бледно-зеленую окраску, которая обычно свидетельствует о недостаточной обеспеченности растений азотом.

При поведении скарификации всхожесть возрастала почти в 15 раз, однако проявлялись признаки недостаточной обеспеченности растений азотом.

Обработка семян козлятника ризоторфином несколько увеличила количество взошедших в год посева семян, но было явно недостаточным для формирования сомкнутого травостоя. Вместе с тем в этом варианте растения имели традиционную для вида зеленую окраску, что позволило сделать предположение о начале работы клубеньковых бактерий.

Обработка семян излучениями плазмы увеличивала в 4 раза количество проросших семян, однако всходы развивались хуже, чем при проведении инокуляции.

Последовательная обработка семян излучением плазмы, а затем ризоторфином несколько повысила всхожесть растений в год посева.

Лучший результат получен при последовательно проведенных: скарификации, обработки излучениями плазмы и инокуляции.

Во второй-третий годы жизни различия в густоте посевов были очень существенными, но постепенно уменьшались, что и сказалось на величине урожая (табл. 26).

Анализ полученных данных показал (табл. 26), что наибольшее влияние на формирование агроценоза козлятника восточного и его продуктивность оказывает совместное проведение скарификации и инокуляции. Однако дополнительная обработка семян излучениями плазмы позволяет увеличить продуктивность в первый год использования травостоя на 11,5%, второй год - на 4,3%, третий год - на 2,0%.

Таблица 26. - Урожайность сухого вещества агроценозов козлятника восточного

сорта Гале в зависимости от приемов обработки семян, т/га

Вариант, способ предпосевной обработки 2004 год 2005 год 2006 год В сумме за 3 года В среднем

Контроль(без обработок) Скарификация (С) Инокуляция(И) Плазма (П) 2 мин (постоянно) Скарификация + инокуляция Плазма + инокуляция Скарификация + плазма С + П + И 2,04 3,87 3,54 3,22 8.75 4,07 3,64 9.76 1,97 2,53 6,74 2,89 9,04 8,21 3,21 9,43 3,17 3,57 9,37 3,86 12,24 11,96 4,02 12,49 7,18 9,97 19,65 9,97 30,03 24,24 10,87 31,65 2,39 3,32 6,55 3,32 10,01 8,08 3,62 10,55

НСР05 0,83 0,79 0,85

Проведение данного эксперимента доказало, что при постоянной обработке семян козлятника восточного излучениями плазмы в течение 2 мин достигается положительный эффект - урожайность во второй год жизни возрастает на 11,2-34,5%. Больший эффект отмечен, если обрабатывали семена с пониженной всхожестью и при неблагоприятных погодных условиях в период прорастания семян.

Глава 6. Результаты производственных испытаний эффективности плазменных технологий

Производственные испытания в 1997-2005 годах проводились с участием специалистов хозяйств, аспирантов и студентов «Смоленской ГСХА», в целом ряде хозяйств Смоленской области, а так же в Ростовской области и Краснодарском крае.

Обработка посадочного материала проводилась на лабораторных установках «СУПР-М», «СУПР-К» и мобильном комплексе «АгроПлаза-М». Параметры облучения во все годы экспериментов были различными и зависели от модификации установок и целей экспериментов.

Обобщенные результаты производственных опытов в хозяйствах Смоленской области приведены в табл. 27.

Во всех производственных опытах, где культуры высевались на площади 3 га и более (до 30 га) получены существенные прибавки и стабильное увеличение урожайности основных сельскохозяйственных культур в 1,2-1,8 раза.

Важные результаты получены в производственных условиях южных регионов России. Так в Краснодарском крае эффективность плазменных технологий оценивалась в ЗАО «Колос» на площади 320 га. Урожай зерна кукурузы (гибрид ЗПСК-ЗбО) на контроле составил 3,55 т/га, а при обработке семян импульсными излучениями плазмы в течение 1,5 сек - 4,03 т/га (на 13,5% больше), зеленой массы соответственно 39,29 и 40,38 т/га (на 3% больше). Урожай сои (сорт Дельта) на площади по 160 гектаров повысился при применении плазмы с 1,9 до 2,0 т/га (на 5,3% больше).

В Ростовской области импульсными излучениями плазмы в течение 1,5 сек обрабатывались семена подсолнечника в СПК «Целинский» на площадях 510 га в трех отделениях. В первом отделении прибавка урожая семян составила 29,8%, во втором - 7,36 и в третьем - 6,2%.

К сожалению, в последние годы интерес к применению технологий обработки семян излучениями плазмы снизился, что в значительной степени зависит от экономического состояния хозяйств и их недостаточной технической оснащенности.

Таблица 27. - Эффективность предпосевной обработки семян с-х культур

излучениями низкотемпературной плазмы

Год, культура, вид продукции Вариант Урожайность, ц/га Приб к конт авка ролю Место проведения экспериментов

ц/га %

1998-2000 годы (среднее) гречиха (зерно) контроль плазма 8,4 9,9 + 1,5 118 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1997-1999 годы (среднее) амарант: семена/зел. масса контроль плазма 5,2/131,2 8,4/196,3 +3,2/+65,1 162/150 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1999-2000 годы (среднее) соя (зерно) контроль плазма 9,5 11,6 +2,1 122 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2002 год соя (зерно) контроль плазма 10,4 14,6 +4,2 140 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1997-1998 годы (среднее) картофель контроль плазма 212,8 254,4 +41,6 120 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2001 год картофель (фон МтРбоЮя) контроль плазма 98,2 149,7 +51,9 152 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2002 год картофель (фон КбоР®К«) контроль плазма 106,3 186,6 +80,3 175 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2002 год лен: семена/солома контроль плазма 0,28/2,42 5,1/13,1 +4,8/+10,7 821/541 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2004 год лен: семена / солома контроль плазма 8,06/13,47 24,29/16,98 + 1б,2/+3,5 301/126 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1994-1998 годы (среднее) ячмень (зерно) контроль плазма 20,2 39,2 + 19,0 194 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1997 год ячмень (зерно) контроль плазма 23.4 38.5 15,1 65 АО «Пригорское»

2000 год ячмень (зерно) контроль плазма 12,2 17,8 +5,6 46 КХ «Катынь»

2003 год ячмень контроль плазма 10,0 12,3 +2,3 23 Колхоз «Прудки»

2003 год овес контроль плазма 34,0 42,4 +8,4 25 Т на В «Заря -Игнатенков»

2002 год оз. рожь контроль плазма 27,1 39,5 + 12,4 46 Колхоз «Правда»

2002 год оз. рожь контроль плазма 18,8 28,7 +9,9 53 ЗАО «Стригино»

2003 год от. рожь контроль плазма 21,4 36,6 +15,2 71 Колхоз «Правда»

2003 год оз. рожь контроль плазма 25,5 46,0 +20,4 80 ЗАО «Стригино»

2000 год оз. пшеница (зерно) контроль плазма 22,1 27,6 +5,5 23 КХ «Катынь»

2000 год яр. пшеница (зерно) контроль плазма 19,1 26,3 +7,2 38 КХ «Катынь»

2001 год яр. пшеница (зерно) контроль плазма 18,2 28,4 + 10,2 56 Колхоз «Правда»

2002 год яр. пшеница контроль плазма 23,3 39,2 + 15,9 68 Колхоз «Правда»

2002 год яр. пшеница контроль плазма 10,6 16,0 +5,4 51 ЗАО «Стригино»

2004 год яр. пшеница контроль плазма 51,7 55,1 +3,4 107 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1998-2000 годы (среднее) клевер луговой (сух. вещ.) контроль плазма 117,2 134,0 + 16,8 115 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2003-2005 годы (среднее) клевер луговой (зел. масса) контроль плазма 617 652 +35 110 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

2004-2006 годы (среднее) козлятник восточный (с.в.) контроль плазма 239 332 +93 139 Опытное поле «Смоленская ГСХА»

1999-2000 годы (среднее) огурцы тепличные контроль плазма 5.2 кг/м? 7.3 кг/м2 +2,1 140 СПК «Козинский тепличный комбинат»

2005 год огурцы тепличные контроль плазма 4,7 кг/м2 7,7 мУм2 +3,0 64 СПК «Козинский тепличный комбинат»

2005 год томаты тепличные контроль плазма 4,4 кт/м2 7,7кгЛг +3,3 75 СПК «Козинский тепличный комбинат»

7. Экономическая и энергетическая эффективность плазменных технологий

Проведенная экономическая оценка эффективности предпосевной обработки семян ячменя сорта Гонар излучениями плазмы показывает (табл. 28), что при стоимости 1 тонны ячменя 5000 рублей и затратах на обработку плазмой 620 рублей, получается достаточно высокая прибыль и рентабельность.

Таблица 28. - Экономическая эффективность применения плазмы _при возделывании ячменя сорта Гонар_

Показатель Варианты

N90P90K90 (контроль) N90P90K90 + плазма

Урожайность, т/га Стоимость произведенной продукции, руб. Затраты на 1 га, руб. Себестоимость 1 т, руб. Чистый доход, руб. Рентабельность, % 2,50 12500 7998,5 3199.4 4501.5 56.2 3,64 18200 8818,5 2422.7 9381.5 106.4

При урожайности 2,5 т/га на фоне КдоРэдКяо в контрольном варианте (без обработки плазмой), стоимость продукции составляет 12500 руб., затраты на 1 га -7998,5 руб., себестоимость 1 т продукции (зерна) - 3199 руб., чистый доход -4501,5 руб., а рентабельность - 56,2%. Следовательно, при существующих ценах на топливо и агрохимикаты, семена и электроэнергию урожайность зерновых в 2,5 т/га обеспечивает прибыль и средний уровень рентабельности только при достаточно высокой цене на зерно, которая сложилась в 2011 году.

На том же фоне ЫдоРэдКэд, но с применением облучения семян плазмой, урожайность ячменя составила 36,4 ц/га, стоимость произведенной продукции (зерна) -18020 руб. при затратах на 1 га - 8818,5 руб. и себестоимости продукции -2422,7 руб/т. Чистый доход возрос до 9381,5 руб., а рентабельность - до 106,4%. Следовательно, обработка семян плазмой способна значительно повысить эффективность возделывания ячменя, даже при использовании его на фураж (табл. 28).

Экономическая оценка эффективности предпосевной обработки семян яровой пшеницы сорта Энита плазмой в течение 0,1 сек (импульсно) и посеве семенами в день обработки показала (табл. 29), что прибавка урожая от облучения составляет 0,81 т/га. При этом получен неплохой чистый доход - 6728,8 руб. при цене зерна 5 руб за 1 кг. Такая цена может быть получена, если удалось произвести достаточно качественное зерно, пригодное для получения муки.

При севе на следующий день после обработки семян плазмой прибавка урожая снижалась, и вследствие этого уменьшался чистый доход и рентабельность.

Таблица 29. - Экономическая эффективность применения плазмы _при возделывании яровой пшеницы сорта Энита_

Показатель Варианты

Контроль Обработка 0,1 сек (импульсно), в день обработки Обработка 15 сек (постоянно), через день Обработка 0,1 сек (импульсно), через день

Урожайность, т/га 2,22 3,03 2,84 2,88

Стоимость произведен- 14400

ной продукции, руб. 11100 15150 14200

Затраты на 1 га, руб. 7547,6 8421,2 8387,5 8355,6

Себестоимость 1 т, руб. 3399,8 2779,3 2953,3 2901,3

Чистый доход, руб. 3552,4 6728,8 5812,5 6044,4

Рентабельность, % 84,8 88,0 69,3 72,3

В таблице 30 проведена энергетическая оценка яровой пшеницы сорта Энита.

При сравнительно небольших дополнительных энергетических затратах при применении плазмы (0,5 ГДж на 1 га) чистый энергетический доход возрос на 20,2 ГДж на 1 га. Отмечен так же рост коэффициента энергетической эффективности при всех уровнях применения удобрений, однако этот коэффициент снижался при увеличении энегозатрат на удобрения.

Таблица 30. - Энергетическая оценка эффективности возделывания яровой пшеницы сорта Энита в зависимости от уровней применения удобрений и плазмы

Уровни применения удобрений Вариант Затраты энергии на возделывание Получено энергии с урожаем Чистый энергетический доход Коэффициент энергетической эффективности

ГДж на 1 га

Нулевой, без удобрений контроль плазма 18,8 19,3 56,1 76,8 37,3 57,5 2,98 3,98

Умеренный, ^5Р45К45 контроль плазма 34,3 34,9 72,7 83,9 38,4 49,0 2,10 2,40

Органический, 40 т/га за ротацию контроль плазма 49,7 50,6 83,9 113,7 34,2 63,1 1,69 2,25

Экономическая оценка эффективности обработки плазмой клубней трех сортов картофеля: Жуковский, Скарб и Елизавета - приведена в табл. 31.

Таблица 31.- Экономическая эффективность применения плазмы _при возделывании различных сортов картофеля_1_

Сорт Вариант, экспозиция Стоимость произведенной продукции, руб. Затраты на 1 га, руб. Чистый доход, руб. Рентабельность, %

Жуковский (ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 208000 246000 244000 240000 154480,55 158241,95 159211,45 155220,32 53519,45 87758,05 84788,55 83779,68 35 55 53 54

Елизавета (средне-ранний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 251000 314000 338000 300000 156453,47 161917,45 164559,80 159223,58 94546,53 152082,55 173440,20 140776,42 60 94 105 89

Скарб (поздний) Контроль 2 мин (постоянно) 4 мин (постоянно) 1,5 сек (импульсно) 238000 198000 199200 240000 156980,45 155417,23 157380,00 158127,45 81019,55 45582,77 41820,00 81872,45 52 27 26 52

Анализ полученных данных (табл. 31) показывает, что обработка посадочного материала картофеля излучениями плазмы по-разному изменяла экономические показатели в зависимости от сорта. При урожайности свыше 20 т/га картофель обеспечивает получение стабильной прибыли. Обработка плазмой увеличивает производственные затраты на 2-5 тыс. руб. в расчете на 1 га. Однако в большинстве случаев получена достоверная прибавка урожая и улучшение экономических показателей.

Для сорта Жуковский ранний наибольшая прибыль и рентабельность получена при экспозиции обработки 2 минуты (постоянно). Удлинение периода обработки в 2 раза не изменила величину урожая, но привела к увеличению затрат на обработку почти вдвое, что привело к снижению чистого дохода и рентабельности.

Для среднераннего сорта Елизавета лучшие показатели получены при экспозиции обработки 4 минуты (постоянно), однако и при других экспозициях была получена значительная прибыль и имел место высокий уровень рентабельности.

Для среднепозднего сорта Скарб при экспозициях 2 и 4 минуты (постоянно) было отмечено увеличение мощности и габитуса надземных органов растений, однако при практически одновременной с другими сортами уборке растения не успели направить накопленные в надземной массе пластические вещества на формирование клубней, и поэтому при обработке клубней плазмой имело место заметное ухудшение экономических показателей. Исключение составил режим импульсной обработки, который хотя и не увеличил, но и не уменьшил чистый доход и рентабельность.

ВЫВОДЫ

1. Теоретическое обоснование и научно-практические исследования проблемы предпосевной плазменной биоактивации семян и посадочного материала различных сельскохозяйственных культур позволило разработать методологические и агробиологические основы биологического действия излучений низкотемпературной плазмы (в сочетании с действием УФ видимой и ИК области спектра) на биообъекты.

2. Исследованы механизмы влияния излучений низкотемпературной плазмы на стартовые этапы прорастания семян и начальные фазы онтогенеза растений, дана оценка спектров эффективного поглощения плазмы и люминесценции семян различных сельскохозяйственных культур после их облучения.

С помощью ЭПР показано, что воздействие плазмы приводит к генерации свободных радикалов, молекулярная структура которых отличается от контроля. Выявлены параметры характерных спектров люминесценции облученных семян, позволяющие оценить наличие эффекта биостимуляции на начальных этапах прорастания семян.

Установлено, что облучение семян ячменя, яровой пшеницы, клевера лугового и других культур в стимулирующих экспозициях приводит к повышению ферментативной активности каталазы (по сравнению с контролем) в 1,7-2,0 раза, амилазы -2,0 и более раз, протеолитических ферментов - в 1,2-2,4 раза.

Показано, что обработка семян при стимулирующих экспозициях увеличивает интенсивность фотосинтеза более чем в 1,8 раза, а дыхания растений на 65-70%.

3. Установлено наличие стимулирующего эффекта плазменной обработки семян на темпы роста колеоптилей и зародышевых корней, а также показателей лабораторной всхожести семян.

Показано, что для семян различных культур и сортов стимулирующий эффект помимо экспозиции зависит и от спектрального состава плазмы и максимально проявляется в диапазоне 360-400 нм.

4. Разработаны плазмотроны сельскохозяйственного назначения, изготовлены экспериментальные лабораторные установки «СУПР-М» и «СУПР-К», исследованы параметры их спектрального состава и потока излучения плазмы, оптимальные для проявления эффекта стимуляции потенциальной продуктивности семян и урожайности для различных сельскохозяйственных культур.

Создан специализированный мобильный комплекс «АгроПлаза-М» для обработки плазмой производственных партий семян зерновых культур.

5. Установлено, что:

- при постоянном облучении плазмой большинства видов и сортов растений эффект стимуляции показателей продуктивности достигается при экспозициях в диапазоне 40-60 сек. При этом урожайность ячменя, яровой пшеницы и ржи повышается в 1,31,6 раза, льна в 1,5-1,7 раза, а для других культур возрастает в 1,2-1,8 раза;

- при импульсной обработке семян различных культур эффект биостимуляции проявляется при экспозиции в течение 0,01 сек. Данная экспозиция, при использовании для импульсного воздействия специально сконструированного обтюратора, оказалась наиболее оптимальной при разработке высокопроизводительных предпосевных производственных плазменных технологий для различных с/х культур.

6. Выявлена зависимость эффекта стимуляции от сроков хранения семян после плазменной предпосевной обработки.

Показано, что семена, после воздействия плазмы сохраняют эффект стимуляции по показателям их потенциальной продуктивности в течение 2-3 дней, затем наблюдается некоторое снижение эффекта, которое частично восстанавливается на 21-23 день после облучения.

Установлено, что семена после обработки плазмой можно хранить в обычных условиях без их изоляции от внешнего ЭМП.

7. На основе разработанных технологий предпосевной плазменной обработки семян и посадочного материала различных с/х культур, предложены приемы регулирования показателей структуры урожая за счет стимуляции темпов роста растений и их корневых систем, увеличения полевой всхожести и выживаемости растений.

В результате чего обеспечивается не только увеличение урожайности, но и улучшение фитосанитарного состояния посевов, качества растительной продукции, повышение ее устойчивости к болезням. Это позволяет, используя плазменные технологии, снижать дозы агрохимикатов и тем самым уменьшать антропогенную нагрузку на окружающую среду.

Выявленные закономерности позволили установить:

а) для зерновых культур применение облучения плазмой обеспечивает рост урожайности на 10-47% и улучшает качество выращенной растительной продукции;

б) для семян многолетних бобовых трав (козлятника восточного и клевера лугового) обработка плазмой приводит к увеличению урожайности во второй год жизни на 11,2-34,5%, при неблагоприятных погодных условиях эффект стимуляции выражен более отчетливо;

в) для семян льна предпосевная обработка плазмой оказывает достоверное положительное влияние на урожайность семян и качество волокна. Применение факторного анализа позволило выявить степень влияния параметров облучения на эффект стимуляции, а именно: экспозиция определяет увеличение высоты растений на 12,7%, расстояние от сопла - на 10,4%, а электромагнитное поле на 49,3%.

г) для семян гороха плазменная обработка ускоряет рост стебля в высоту и толщину, увеличивает количество семян с растения, урожайность увеличивается на 17% и составляет 2,94 т/га;

д) для семян тепличных культур огурца и томата предпосевная обработка плазмой повышает урожайность по сравнению с контролем в 1,6 раза, а количество нестандартной продукции не превышает 8%. Количество нитратов в продукции при этом снижается с 707,6 до 235,6 мг/кг;

е) для клубней картофеля предпосевная обработка плазмой приводит к росту урожая картофеля, повышению содержания в клубнях сухого вещества и крахмала,

увеличению до 91% доли товарных клубней. Максимальный эффект прибавки урожая получен при экспозиции 180 сек постоянного облучения и составил 10,2 т/га.

8. Сравнительная оценка стимулирующих экспозиций и режимов обработки посевного и посадочного материала для различных сельскохозяйственных культур показала, что специфика действий излучения плазмы зависит от морфологии и размеров семян, состава запасных веществ и отражательной способности семян и клубней.

9. Установлена высокая эффективность плазменной обработки в производственных условиях больших партий семян зерновых культур на мобильной плазменной установке «АгроПлаза-М»:

- для семян ячменя, пшеницы и овса прибавка урожая варьировала в диапазоне от 22 до 80%, для семян кукурузы составила 13,5%, для семян сои - 5,3% и для семян подсолнечника варьировала от 6,2 до 29,8%.

10. Оценка экономической эффективности приема предпосевной плазменной обработки семян зерновых культур позволяет говорить о том, что затраты в структуре себестоимости 1 тонны зерна составляют порядка 50 рублей при приросте финансового результата как минимум на 2000-2500 рублей.

При применении плазмы чистый доход увеличился в 1,92 раза, а рентабельность с 87,6% на контроле без обработки, до 160,5% при облучении плазмой.

При обработке семян плазмой чистый энергетический доход возрос в 1,54 раза в варианте без удобрений, в 1,28 раза - на умеренном фоне применения минеральных удобрений и 1,84 раза - на органическом фоне.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур излучениями низкотемпературной плазмы обеспечивает формирование более устойчивых и продуктивных агроценозов. Для обработки семян зерновых культур наиболее эффективным является импульсное облучение в течение 0,01 сек, для клубней картофеля -2-4 минуты постоянным облучением.

2. Созданная мобильная установка «АгроПлаза-М» обеспечивает возможность обработки крупных партий семян зерновых культур при проведении посевных работ.

3. Посев семенами, обработанными излучениями плазмы, необходимо проводить стандартными способами в течение суток со дня обработки.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России

1. Вьюгин, С.М., Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Бадекина, Н.Б. Пути экологизации земледелия Центрального района Нечерноземной зоны [текст] / С.М. Вьюгин, A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, Н.Б. Бадекина // Земледелие. - Москва: 1994. -№ 5. - С. 19.

2. Ладонин, В.Ф., Вьюгин, С.М., Гордеев, Ю.А. Оптимизация применения средств химизации в земледелии биологической направленности [текст] / В.Ф. Ладонин, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев // Агрохимия. - Москва: 1996. - № 2. - С. 31-37.

3. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Протонный барьер как феномен водно-солевого обмена растений [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, A.A. Захарин, Л.А. Панич-кин // Известия ТСХА. - Москва: 2005. - Вып. 1. - С. 63-73.

4. Ладонин, В.Ф., Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. Физико-химический аспект эффективности локального внесения минеральных удобрений [текст] / В.Ф. Ладонин, A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев // Агрохимия. - Москва: 2005. - № 5. - С. 49-54.

5. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. Использование биофизических методов в агротех-нологиях [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев // Земледелие. - Москва: 2005. -№ 3. - С. 16-17.

6. Гордеев, Ю.А., Шмырева, Н.Я. Механизм действия предпосевного импульсного облучения семян ионизированным потоком плазмы [текст] / Ю.А. Гордеев, Н.Я. Шмырева // Плодородие. - Москва: 2009. - № 5. - С. 26-27.

7. Гордеев, Ю.А. Действие биологически активных излучений низкотемпературной гелиевой плазмы на семена клевера [текст] / Ю.А. Гордеев // Плодородие. -Москва: 2009. - № 5. - С. 27-29.

8. Гордеев, Ю.А., Макаров, Н.Б. Предпосадочное облучение клубней картофеля низкотемпературной плазмой гелия [текст] / Ю.А. Гордеев, Н.Б. Макаров // Плодородие. - Москва: 2009. - № 6. - С. 18-19.

9. Гордеев, Ю.А. Применение плазменных нанотехнологий для получения чистой, инфекционно безопасной, структурированной питьевой воды [текст] / Ю.А. Гордеев // Водоочистка. - Москва: 2010. - № 7. - С. 38-42.

10. Гордеев, Ю.А. Применение плазменных нанотехнологий для получения чистой, инфекционно безопасной структурированной питьевой воды [текст] / Ю.А. Гордеев // Водоочистка. - Москва: 2011. - № 1. - С. 23-26.

11. Гордеев, Ю.А. Семена проросли в космосе [текст] / Ю.А. Гордеев // Сельский механизатор. - Москва: 2011. - № 4. - С. 16-17.

12. Гордеев, Ю.А., Прудников, А.Д. Семена отзывчивы на плазменные нанотехнологий [текст] / Ю.А. Гордеев, А.Д. Прудников // Сельский механизатор. - Москва: 2011,-№6.-С. 14-15.

13. Башилов, A.M., Беляков, М.В., Широких, Т.В., Гордеев, Ю.А. Светодиод увеличивает всхожесть [текст] / A.M. Башилов, М.В. Беляков, Т.В. Широких, Ю.А. Гордеев // Сельский механизатор. - Москва: 2011. -№ 10. - С. 32-33, 37.

14. Гордеев, Ю.А. Генераторы плазмы, применяемые для предпосевной биоактивации семян [текст] / Ю.А. Гордеев // Сельский механизатор. - Москва: 2011. -№ 11.-С. 18-19.

15. Гордеев, Ю.А., Юлдашев, Р.З. Плазменные технологии в сельском хозяйстве -основа рационального природопользования [текст] / Ю.А. Гордеев, Р.З. Юлдашев // Вестник Таджикского технического университета (ТТУ). - Душанбе: 2011. - № 6. - С. 56-61.

16. Гордеев, Ю.А., Юлдашев Р.З. Биоактивация семян культурных растений ультрафиолетовыми и плазменными излучениями [текст] / Ю.А. Гордеев, Р.З. Юлдашев // Известия С.-Петербургского государственного аграрного университета (СПбГАУ). - С.-Петербург: 2011. - № 24. - С. 343-348.

17. Гордеев, Ю.А. Основные принципы формирования базовых плазменных технологий возделывания с.-х. культур [текст] / Ю.А. Гордеев // Плодородие. - Москва: 2011.-№6.-С. 5-7.

18. Гордеев, Ю.А., Юлдашев, Р.З. Основные принципы работы и компоненты облу-чательных установок, предназначенных для предпосевной биоактивации семян [текст] / Ю.А. Гордеев, Р.З. Юлдашев // Известия международной академии аграрного образования (МААО). - С.-Петербург: 2012. - Вып. 13, Т. 2. - С. 23-26.

19. Гордеев, Ю.А., Прудников, А.Д. Синергетическая основа эффекта обработки семян культурных растений излучениями плазмы [текст] / Ю.А. Гордеев, А.Д. Прудников // Нелинейный мир. - Москва: 2012. - № 1. Том 10. - С. 61-67.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Белоруссии

1. Цыганов, А.Р., Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. Физико-химические основы эффективности локализации удобрений [текст] / А.Р. Цыганов, A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии (БГСХА). - Горки: 2006. - № 3. - С. 44-48.

2. Гордеев, Ю.А. Концепция обеспечения производства экологически безопасной продукции земледелия в Смоленской области [текст] / Ю.А. Гордеев // Земляроб-ства i ахова раслш. - Минск: 2006. - № 6 (49). - С. 11-12.

3. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А. Активация трансмембранного переноса молекул воды в корневых клетках слабым эклектическим полем [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев // Известия национальной академии наук Беларуси (НАНБ), Серия биологических наук «Белорусская наука». - Минск: 2007. - № 4. - С. 32-36.

4. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А., Поддубная, О.В., Ковалева, И.В. Особенности минерального питания зерновых культур при предпосевной обработке семян излучениями плазмы [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная, И.В. Ковалева // Вестник белорусской государственной сельскохозяйственной академии (БГСХА). - Горки: 2009. - № 2. - С. 59-62.

5. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А., Поддубная, О.В. Эффективность применения импульсного облучения плазмой [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная // Вестник белорусской государственной сельскохозяйственной академии (БГСХА). - Горки: 2009. - № 2. - С. 95-99.

6. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А., Поддубная, О.В. Эффективность обработки семян амаранта в энергетическом потоке низкотемпературной плазмы [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная // Земляробства i ахова раслж. -Минск: 2009. - № 4. - С. 15-17.

7. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А., Поддубная, О.В. Влияние излучений плазмы на сорные растения [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная // Защита растений: сборник научных трудов. РУП "Научно-практический центр HAH Беларуси по земледелию", Республиканское научное дочернее унитарное предприятие "Институт защиты растений". - Минск: 2009. - Вып. 33. - С. 108-113.

8. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А., Поддубная, О.В., Ковалева, И.В. Разработка экспресс-метода оценки влияния излучений плазмы на семена с помощью датчиков 02 и С02 [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная, И.В. Ковалева // Почвоведение и агрохимия. - Минск: 2009. - № 2(43). - С. 269-273.

9. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А. и др. Изучение эффективности предпосевного облучения семян гелиевой плазмы на рост и развитие льна [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная, O.A. Поддубный, И.В. Ковалева // Почвоведение и Агрохимия. - Минск: 2009. - № 2 (43). - С. 273-281.

10. Цыганов А.Р., Гордеев Ю.А. и др. Научные основы новейших плазменных технологий в сельскохозяйственном производстве Смоленской области [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддубная, O.A. Поддубный, И.В. Ковалева // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии (БГСХА). - Горки: 2009.-№4.-С. 58-61.

11. Цыганов, А.Р., Гордеев, Ю.А. и др. Изучение процесса образования свободных радикалов в семенах, облученных плазмой при помощи спектров электронно-парамагнитного резонанса [текст] / А.Р. Цыганов, Ю.А. Гордеев, О.В. Поддуб-ная, O.A. Поддубный, И.В. Ковалева // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии (БГСХА). - Горки: 2009. - № 4. - С. 74-79.

Монографии

1. Гордеев, A.M., Вьюгин, С.М., Гордеев, Ю.А., и др. Агроэкологический мониторинг в Смоленской области [текст] / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев, H.A. Дементьев, P.A. Исянов // Монография. - Смоленск: 2001. - 244 стр.

2. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Сокровищница земли Смоленской (Особо охраняемые природные территории и святыни края) [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, В.Н. Костюченков, A.C. Кремень // Монография. - Смоленск: 2003. - 64 стр.

3. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., и др. Природные и историко-культурные памятники ландшафтов Смоленской области [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев,

B.Н. Боханов, М.Ю. Евдокимов, А.Д. Прудников // Монография. - Смоленск:

2004. - 240 стр.

4. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Оптимизация функционирования адаптивных механизмов корневых клеток локализацией минеральных удобрений [текст] / A.M. Гордеев, А.Р. Цыганов, JI.C. Орсик, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев, В.Н. Бе-локопытов // Монография. - Москва: ТСХА, 2006. - 282 стр.

5. Гордеев, Ю.А. Стимулирование биологических процессов в семенах растений излучениями низкотемпературной плазмы [текст] / Ю.А. Гордеев // Монография.

- Смоленск: 2008. - 196 стр.

Учебные и учебно-методические пособия

1. Гордеев, A.M., Вьюгин, С.М., Гордеев, Ю.А. Экологизация земледелия Нечерноземной зоны (с основами агробиофизики) [текст] / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев // Учебное пособие рекомендовано УМО вузов РФ по агрономическому образованию. - Смоленск: Изд-во ГПУ. - 2000. - 135 стр.

2. Гордеев, A.M., Вьюгин, С.М., Гордеев, Ю.А. Земледелие [текст] / A.M. Гордеев,

C.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев // Рабочая тетрадь для лабораторно-практических занятий. - Смоленск: 2001. - 44 стр.

3. Вьюгин, С.М., Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Прудникова, А.Г. Системы земледелия [текст] / С.М. Вьюгин, A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, А.Г. Прудникова // Рабочая тетрадь для лабораторно-практических занятий. - Смоленск: 2002. - 62 стр.

4. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Башмаков, A.A., Беляков, М.В. Агробиофизика [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, A.A. Башмаков, М.В. Беляков // Учебное пособие с грифом УМО. - Смоленск: 2004. - 116 стр.

5. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Савченков, В.И., Боханов, В.Н. Экология [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, В.И. Савченков, В.Н. Боханов // Учебное пособие.

- Москва: 2004. - 227 стр.

6. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Паничкин, Л.А. Агробиофизика [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, Л.А. Паничкин // Примерная программа. - Смоленск:

2005.-24 стр.

7. Гордеев, Ю.А., Беляков, М.В. Использование оптического излучения для предпосевной обработки семян [текст] / Ю.А. Гордеев, М.В. Беляков II Учебное пособие. - Смоленск: 2005. - 104 стр.

8. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, С.М. Вьюгин, В.В. Рассохина, А.Ф. Селютин // Пособие по выполнению лабораторно-практических занятий и самостоятельных работ для студентов обучающихся по специальности 311200 -Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции. -Смоленск: 2005. - 100 стр.

9. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Примерный учебный план экологического образования сельского населения [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, А.Р. Камо-шенков, С.П. Довгань. - Смоленск: 2005. - 12 стр.

10. Гордеев, А.М., Гордеев, Ю.А. и др. Примерный учебный план экологического образования сельской молодежи [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, А.Р. Камо-шенков, С.П. Довгань. - Смоленск: 2005. - 8 стр.

П.Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Примерный учебный план экологического образования учащихся с.-х. учебных заведений [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, А.Р. Камошенков, С.П. Довгань. - Смоленск: 2005. - 16 стр.

12. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А. и др. Земледелие [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, С.М. Вьюгин, А.Г. Прудникова // Методические указания и индивидуальные задания для курсовой работы по земледелию для студентов обучающихся по специальности 311200 - Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции. - Смоленск: 2006. - 44 стр.

13. Гордеев, Ю.А. Экология и экологическое образование [текст] / Ю.А. Гордеев // Комплексное учебно-методологическое пособие для специалистов, преподавателей, студентов и учащихся старших классов. - Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing AG & Co. KG. - 2012. - 655 стр.

Научные труды в зарубежных изданиях

1. Гордеев, A.M., Гордеев, Ю.А., Кульков, A.A. Биофизический подход к нанотех-нологиям повышения плодородия почв [текст] / A.M. Гордеев, Ю.А. Гордеев, A.A. Кульков // Материалы международной науч.-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения залуженного деятеля науки БССР, доктора с.-х. наук, профессора Р.Т. Вильдфлуша «Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрений в современных условиях». - Минск: 2007. - С. 42-46.

2. Гордеев, Ю.А. Биофизические основы нового поколения агротехнологий [текст] / Ю.А. Гордеев // Материалы международной науч.-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения залуженного деятеля науки БССР, доктора с.-х. наук, профессора Р.Т. Вильдфлуша «Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрений в современных условиях». - Минск: 2007. - С. 46-49.

3. Гордеев, Ю.А. Изменение содержания нитратного азота в почве, в зависимости от некоторых приемов биологизации земледелия [текст] / Ю.А. Гордеев // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 130-летию со дня рождения академика Я.Н. Афанасьева - основателя и первого заведующего кафедрой почвоведения БГСХА. - Горки: 2007. - С. 96-98.

4. Гордеев, Ю.А. Внедрение на полях России биофизически обоснованных агрона-нотехнологий [текст] / Ю.А. Гордеев // Материалы международного форума «Инновации и высокие технологии». - Киев: 2010. - С. 10.

5. Гордеев, Ю.А. Системы очистки питьевой воды, основанные на современных достижениях нанотехнологий [текст] / Ю.А. Гордеев // Материалы международного форума «Инновации и высокие технологии». - Киев: 2010. - С. 11 стр.

6. Гордеев, Ю.А. Высокоэффективное водообеспечение растений в стрессовых условиях глобального экологического кризиса [текст] / Ю.А. Гордеев // Сборник материалов 2-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон: 2010. - С. 146-150.

7. Гордеев, Ю.А. Межгосударственный научно-производственный центр «Биофизических нанотехнологий» [текст] / Ю.А. Гордеев // Сборник материалов 2-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон: 2010. - С. 164-168.

8. Гордеев, Ю.А., Прудников, А.Д. Инновационные агронанотехнологии - основа рационального природопользования днепровского Бассейна [текст] / Ю.А. Гордеев, А.Д. Прудников // Сборник материалов 2-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон: 2010. - С. 156-160.

9. Гордеев, Ю.А. Технология очистки воды, основанная на применении генераторов плазмы [текст] / Ю.А. Гордеев // Сборник материалов 2-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон:

2010.-С. 67-71.

10. Гордеев, Ю.А., Прудников, А.Д. Эколого-экономическая концепция земледелия водоохранных зон и ООПТ, расположенных в зоне Бассейна верхнего Днепра [текст] / Ю.А. Гордеев, А.Д. Прудников // Сборник материалов 2-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». -Херсон: 2010. - С. 26-29.

11. Гордеев, Ю.А., Прудников, А.Д. Прогностические модели для оценки уровня антропогенного воздействия и их использование для устойчивого функционирования биогеоценозов особо охраняемых природных территорий [текст] / Ю.А. Гордеев, А.Д. Прудников // Сборник материалов 3-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон:

2011.-С. 253-261.

12. Гордеев, Ю.А. Проект создания на территории Смоленской области экологического образовательного центра [текст] / Ю.А. Гордеев // Сборник материалов 3-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». - Херсон: 2011. — С. 261-268.

13. Гордеев, Ю.А. Сохранение биоразнообразия - основа экологической безопасности государства [текст] / Ю.А. Гордеев // Сборник материалов 3-го международного экологического форума «Чистый город, чистая река, чистая планета». -Херсон: 2011.-С. 268-275.

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Подписано в печать 05.10.2012 г. Формат 60 х 84 '/16. Объем 2,75 усл. печ. л. Тираж 100 экз.

Отпечатано ИП Суркова. Тел. 326-576 46

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Гордеев, Юрий Анатольевич

Введение.

Глава 1. Аналитический обзор литературы.

1.1. Современная теория влияния стресса на растения и семена.

1.2. Научные основы действия излучений на биологические системы.

1.3. Применение электромагнитных излучений в агрономии.

1.4. Применение излучений плазмы для предпосевной обработки семян.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы"

В начале XXI века основные тенденции мирового развития будут определяться ростом населения и поиском принципиально новых подходов при решении продовольственной проблемы, так как дальнейшая интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур в традиционном понимании обеспечивает все меньшие прибавки урожая на единицу дополнительно затраченной антропогенной энергии и часто приводит к загрязнению окружающей природной среды. Это позволяет предположить, что только традиционные технологии будут не в состоянии обеспечить рост урожайности, необходимый для обеспечения продовольствием и сырьем всего населения планеты.

Процесс дальнейшей интенсификации технологических приемов выращивания сельскохозяйственных культур становится все более затратным и менее эффективным. Поэтому в последние десятилетия все более активно ведется поиск физиологических, биохимических и биофизических приемов и технологий, направленных на реализацию генетического потенциала, повышения неспецифической устойчивости к различного рода абиотическим и биотическим стрессам, усиления адаптивного потенциала растений с целью роста и стабилизации урожая.

К настоящему времени накоплен многочисленный материал по эффективности физических способов стимулирования роста и развития растений, а целесообразность их применения не вызывает сомнения. Хорошо известны приемы предпосевной обработки семян, с помощью которых можно увеличить всхожесть семян. Ионизирующая радиация в малых дозах, звуковая, ударно-волновая и кратковременная тепловая обработки, экспонирование в электрическом и магнитных полях, лазерное облучение, облучение ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами и другие внешние физические воздействия могут увеличить всхожесть семян и урожайность сельскохозяйственных культур на 15-25%.

По мнению ведущих ученых Агрофизического научно-исследовательского института (С.-Петербург) Н.Ф. Батыгина, В.Н. Савина и др. разнообразные физические факторы, используемые в стимулирующих дозах действуют сходно, а М.В. Архипов приводит данные о том, что обработка электромагнитными полями семян зерновых культур различной репродукции положительно влияет на рост, развитие и созревание растений, повышает урожай и улучшает его качество.

Особое внимание заслуживают работы авторов фоторезонансной гипотезы A.A. Шахова и В.М. Инюшина которые доказали, что семена после обработки имеют больший энергетический потенциал, в них происходят структурнофункциональ-ные перестройки мембранных образований и макромолекул, в результате чего в растениях возникает широкий спектр физиологических изменений, вызванных фотоактивацией. Следует отметить, что воздействие на семена плазмой близко по своей природе к импульсному концентрированному солнечному свету, а в качестве объекта для плазменной биоактивации могут быть использованы семена, т.е. биологические структуры из которых формируется новый организм.

Именно поэтому в ближайшие годы одним из перспективных способов воздействия на растительный организм будут являться излучения плазмы. Новые плазменные технологии наряду с использованием традиционных способов в дальнейшем станут важнейшим направлением в современном агропромышленном комплексе, так как позволят разработать способы управления активными системами и организмами с применением активаторов метаболизма, таких как физиологически активные вещества, слабые и сверхслабые физические поля и излучения.

Задачи исследований:

1. Обобщить агробиологические особенности действия (биоактивации) электромагнитных излучений различного спектрального диапазона, с точки зрения современной теории влияния внешних стрессоров (неблагоприятных факторов среды) на семена и растения;

6. Дать агроэкономическую оценку эффективности новых плазменных технологий.

Научная новизна. Несомненной новизной является то, что в результате предпосевной биоактивации семян излучениями плазмы происходит ускорение начального этапа онтогенеза, что позволяет существенно поднять степень использования биофизического потенциала растений. Стимулирующий эффект проявляется в ускорении темпов роста колеоптилей и корешков зародышей, повышении лабораторной всхожести. В дальнейшем на первых этапах развития проростки и, особенно, их корневая система, активнее растут, что повышает их конкурентоспособность с сорняками и повышает устойчивость к поражению вредными организмами.

Семена различных культур и сортов по-разному реагируют на биоактивацию низкотемпературной плазмой и для них свойственны разные области спектра, так впервые было отмечено, что обработанные семена имеют характерные спектры люминисценции, которые затем можно измерить и по их параметрам определить стимулирующий эффект облучения.

Полученными результатами доказано, что одним из основных механизмов биологического эффекта низкотемпературной плазмы является генерация после биоактивации в семенах сельскохозяйственных растений индуцированных свободных радикалов, молекулярная структура которых отличается от исходных (контрольных) семян без облучения.

Низкотемпературная плазма может воздействовать и на ферментативные системы семян, так экспериментами установлено, что значительно повышается активность ферментов: амилазы, катал азы и протолитических ферментов в семенах ячменя, яровой пшеницы, клевера лугового и других культур.

Связь работы с научными программами и темами. Эксперименты с низкотемпературной плазмой были начаты в 1994 году на кафедре земледелия и земельных отношений Смоленского сельскохозяйственного института, где в 1998 году была создана лаборатория биофизики, которая функционировала до весны 2008 года под руководством автора диссертации.

Исследования выполнялись в рамках: Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»; Федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы и на период до 2012 года» и областной целевой программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в Смоленской области» на 20082012 годы.

Исследования поддерживались: в 2000-2002 годах - договорами с Главным управлением сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Смоленской области; в 2006 году - грантом Роснауки № 01.168.24.016 «Разработка технологий использования низкотемпературной плазмы для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений и животных» и грантом Мин-сельхоза № 1438/13 «Проведение научных исследований по разработке новых высокоэффективных агротехнологий, обеспечивающих максимальное снижение степени зависимости величины и качества урожая от неблагоприятных факторов, на основе исследований с помощью биофизических методов».

Положения, выносимые на защиту:

2. Биофизические и физиологические механизмы биоактивации потоком низкотемпературной плазмы первичных процессов прорастания семян обеспечивающие повышение урожайность ячменя, яровой пшеницы и озимой ржи -в 1,3-1,6; льна - в 1,5-1,7; других культур - в 1,2-1,8 раза.

3. Оценка эффективности рациональных технологических приемов воздействия излучениями низкотемпературной плазмы на посадочный материал в целях обеспечения эффекта стимуляции показателей продуктивности растений на различных этапах онтогенеза.

4. Новый прием улучшения и регулирования экологического качества растениеводческой продукции позволяющий существенно снижать дозы агро-химикатов и уменьшать антропогенную нагрузку на окружающую среду.

5. Разработка плазмотронов сельскохозяйственного назначения (изготовлены экспериментальные лабораторные установки СУПР-М и СУПР-К, создан мобильный комплекс АгроПлаза-М).

Практическая значимость работы.

1. Обоснованы оптимальные режимы плазменной биоактивации семян и посадочного материала для различных сельскохозяйственных культур при peaлизации разработанных технологий в прецизионных исследованиях и производственных масштабах.

3. Созданы плазмотроны сельскохозяйственного назначения для предпосевного облучения семян потоком низкотемпературной плазмы с расходом рабочего газа гелия - 2-3 л/мин, силой тока - 80-120 А, временем импульсного облучения - 0,01-1,00 сек и постоянным 40-60 сек с расстояния 40-80 см.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: Международной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения В.В. Докучаева (Смоленск, 1995); Международной научно-практической конференции, посвященной 25-летию Смоленского сельскохозяйственного института (Смоленск, 1999); Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию со дня основания ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» (Смоленск, 2004); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения залуженного деятеля науки БССР, доктора с.-х. наук, профессора Р.Т. Вильдфлуша «Приемы повышения плодородия почв и эффективности удобрений в современных условиях» (Горки, 2007); Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию доктора с.-х. наук, профессора, заслуженного деятеля науки Российской Федерации A.M. Гордее-ва «Активизация роли молодых ученых - путь к формированию инновационного потенциала АПК» (Смоленск, 2009); XI Международной научно-практической конференции «Автоматизация и информационное обеспечение производственных процессов в сельском хозяйстве» (Углич, 2010); Ежегодной научно-технической конференции Нанотехнологического общества России (Москва, 2009, 2010, 2011); Международном конгрессе «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине» (С.-Петербург, 2000, 2003, 2006, 2009, 2012).

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа является обобщением научных исследований автора за последние двадцать лет, в исследованиях также принимали участие ведущие ученые, сотрудники, аспиранты, дипломники ФГБОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия» и других научных учреждений.

Результаты исследований по теме диссертации были использованы при разработке рекомендаций курса для высших учебных заведений - «Агробиофи-зика».

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Гордеев, Юрий Анатольевич

ВЫВОДЫ

Установлено, что облучение семян ячменя, яровой пшеницы, клевера лугового и других культур в стимулирующих экспозициях приводит к повышению ферментативной активности каталазы (по сравнению с контролем) в 1,7-2,0 раза, амилазы - 2,0 и более раз, протеолитических ферментов - в 1,2-2,4 раза.

5. Установлено, что:

- при постоянном облучении плазмой большинства видов и сортов растений эффект стимуляции показателей продуктивности достигается при экспозициях в диапазоне 40-60 сек. При этом урожайность ячменя, яровой пшеницы и ржи повышается в 1,3-1,6 раза, льна в 1,5-1,7 раза, а для других культур возрастает в 1,21,8 раза;

Выявленные закономерности позволили установить: а) для зерновых культур применение облучения плазмой обеспечивает рост урожайности на 10-47% и улучшает качество выращенной растительной продукции; б) для семян многолетних бобовых трав (козлятника восточного и клевера лугового) обработка плазмой приводит к увеличению урожайности во второй год жизни на 11,2-34,5%, при неблагоприятных погодных условиях эффект стимуляции выражен более отчетливо; в) для семян льна предпосевная обработка плазмой оказывает достоверное положительное влияние на урожайность семян и качество волокна. Применение факторного анализа позволило выявить степень влияния параметров облучения на эффект стимуляции, а именно: экспозиция определяет увеличение высоты растений на 12,7%, расстояние от сопла - на 10,4%, а электромагнитное поле на 49,3%.

Наибольший стимулирующий эффект получен при импульсном облучении с экспозицией 1 сек и расстоянием от сопла 10 см. При этом показатели густоты стояния растений возрастают на 31-36%, высоты на 11-13%, технической длины стебля на 15-16%; г) для семян гороха плазменная обработка ускоряет рост стебля в высоту и толщину, увеличивает количество семян с растения, урожайность увеличивается на 17% и составляет 2,94 т/га; д) для семян тепличных культур огурца и томата предпосевная обработка плазмой повышает урожайность по сравнению с контролем в 1,6 раза, а количество нестандартной продукции не превышает 8%. Количество нитратов в продукции при этом снижается с 707,6 до 235,6 мг/кг; е) для клубней картофеля предпосевная обработка плазмой приводит к росту урожая картофеля, повышению содержания в клубнях сухого вещества и крахмала, увеличению до 91% доли товарных клубней. Максимальный эффект прибавки урожая получен при экспозиции 180 сек постоянного облучения и составил 10,2 т/га.

- для семян ячменя, пшеницы и овса прибавка урожая варьировала в диапазоне от 22 до 80%, для семян кукурузы составила 13,5%, для семян сои -5,3% и для семян подсолнечника варьировала от 6,2 до 29,8%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур излучениями низкотемпературной плазмы обеспечивает формирование более устойчивых и продуктивных агроценозов. Для обработки семян зерновых культур наиболее эффективным является импульсное облучение в течение 0,01 сек, для клубней картофеля - 2-4 минуты постоянным облучением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенная экономическая оценка эффективности плазменной предпосевной обработки семян ячменя позволяет говорить о том, что затраты в структуре себестоимости 1 тонны ячменя составляют порядка 50 рублей при приросте финансового результата как минимум на 2000-2500 рублей.

При применении плазмы чистый доход увеличился в 1,92 раза, а рентабельность с 87,6% на контроле без обработки до 160,5%.

Расчеты по определению энергетической эффективности возделывания яровой пшеницы показали, что энергетические затраты на обработку семян плазмой составляют 0,6 ГДж/га, чистый энергетический доход возрос в 1,54 раза в варианте без удобрений, в 1,28 раза - на умеренном фоне минеральных удобрений и 1,84 раза - на органическом фоне

Анализ полученных данных показывает, что обработка посадочного материала картофеля излучениями плазмы по-разному изменяла экономические показатели в зависимости от сорта. При урожайности свыше 20 т/га картофель обеспечивает получение стабильной прибыли. Обработка плазмой увеличивает производственные затраты на 2-5 тыс. руб. в расчете на 1 га. Однако в большинстве случаев получена достоверная прибавка урожая и улучшение экономических показателей.

Проведенный экономический анализ данных показывает, что используемые современные технологии предпосевного облучения семян плазмой инертных газов обеспечивают экономическую выгоду.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора биологических наук, Гордеев, Юрий Анатольевич, Смоленск

1. Аверьянов, A.A. Активные формы кислорода и иммунитет растений Текст. / A.A. Аверьянов//Успехи современной биологии. 1991.-Т. 111. - № 5. - С. 722-737.

2. Агрохимические методы исследования почв Текст. / Под ред. A.B. Соколова М.: Наука, 1975. - 656 с.

3. Акимов, А.И. и др. Влияние слабых магнитных полей на рост и фотосинтетическую активность листьев бобов Текст. / А.И. Акимов, А.И. Баранов,

4. A.M. Салецкий // Известия вузов. Прикл. и нелинейн. динамики. Т. 4. №1, 1996. С. 91-95.

5. Акишев, H.H. Неравновесная плазма в плотных газах (физика, химия, техника и применение в экологии) Текст. / H.H. Акишев М.: МИФИ, 2002 - 150 с.

6. Акопян, В.Б. и др. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами Текст. / В.Б. Акопян, Ю.А. Ершов, Б.В. Акопян М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 223 с.

7. Аксёнов, И.И. и др. Вакуумная плазменная технология высоких энергий Текст. / И.И. Аксёнов, В.Г. Падалка, В.Т. Толок, В.М. Хороших // Физика плазмы. 1980. Т. 6. С. 918.

8. Алехина, Н.Д. и др. Физиология растений Текст. / Н.Д. Алехина, Ю.М. Балнокин, В.Ф. Гавриленко и др.; Под ред. И.П. Ермакова М.: Издат. центр «Академия», 2005. - 635 с.

9. Андреева, С.Н. и др. Влияние УФ-излучения на сельскохозяйственные растения в условиях юга Текст. / С.Н. Андреева, Э.Г. Яцкова // Науч. труды Киргизского НПО по земледелию. В. 17, 1980. С. 92-97.

10. Андрианов, И.С. и др. Плазменные технологии Текст. / И.С. Андрианов,

11. B.Ф. Сидоренко, В.И. Воробьев // Поволж. экол. вестн. Волгогр. отд-ние Рос. экол. акад., 2005. В. 11. С. 36-39.

12. Артемьев, И.А. Проблемы электровоздействия на рост растений Текст. / И.А. Артемьев М.: ВИЭСХ-ВАСХНИЛ, 1936. - 46 с.

13. Архангельская, З.М., Аладина, О.Н. Эффективна ли обработка семян в во-дородно-плазменной установке? Текст. / З.М. Архангельская, О.Н. Аладина // Защита растений. № 7, 1985. С. 21-22.

14. Атлас Смоленской области Карты. / Под. ред. A.C. Кремня М.: Вентана-Граф, 1997. - 38 с.

15. Атрощенко, Е.Э. Действие ударно-волновой обработки семян на морфофи-зиологические особенности и продуктивность растений Текст. / Е.Э. Атрощенко // Автореф. дисс. канд. биол. наук М.: ТСХА, 1997. - 20 с.

16. Баденко, A.JI. Сравнительная оценка действия на клетки растений электромагнитных полей экологической природы Текст. / A.JI. Баденко // Применение электромагнитных полей в сельскохозяйственных исследованиях и производстве Л.: АФИ, 1988. - С. 94-97.

17. Базаров, Е.И. и др. Методика биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства Текст. / Е.И. Базаров, Е.В. Глинка, ДА. Мамонтова и др. М.: Минсельхоз СССР, 1983. - 44 с.

18. Барабой, В.А. Ионизирующая радиация в нашей жизни Текст. / В.А. Бара-бой М.: Наука, 1991. - 217 с.

19. Барабой, В.А. и др. Перекисное окисление и стресс Текст. / В.А. Барабой, И.И. Брехман, В.Г. Голотин, Ю.Б. Кудряшов СПб.: Наука, 1992. - 148 с.

20. Батыгин, Н.Ф. и др. Перспективы использования факторов воздействия в растениеводстве Текст. / Н.Ф. Батыгин, С.Н. Потапова, Т.С. Кортаева -М.: 1978.-53 с.

21. Батыгин, Н.Ф., Савин, В.Н. Использование ионизирующих излучений в растениеводстве Текст. / Н.Ф. Батыгин, В.Н. Савин Л.: Колос, 1966. - 124 с.

22. Безверхний, Ш.А. Сельские профессии лазерного луча. Монография Текст. / Ш.А. Безверхний М.: Агропромиздат, 1985. - 136 с.

23. Белозерская, Т.А., Гесслер, H.H. Окислительный стресс и дифференциров-ка у Neurospora crassa Текст. / Т.А. Белозерская, H.H. Гесслер // Микробиология. Т. 75. № 4, 2006. С. 497-501.

24. Беляков, М.В. Влияние спектра излучения различных источников на параметры прорастания семян Текст. / М.В. Беляков // Естественные и технические науки. №5, 2005. С. 73-77.

25. Бидзилина, Н.И. Действие УФ-излучения на растения Текст. / Н.И. Бидзи-лина // Бюллетень по физиологии растений. № 3. Киев: 1958 - С. 91-96.

26. Биль, К.Я., Любимов, В.Ю. Физиология растений Текст. / К.Я. Биль, В.Ю. Любимов и др. // Физиология растений. Т 28. № 6, 1981. С. 1119-1127.

27. Биоэнергетика и продуктивность Текст. // Инфом.-аналит. журнал «Новое в жизни, науке, технике», Серия «Сельское хозяйство» М.: Знание, № 6, 1982. - с. 13-20.

28. Блонская, А.Л. Предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур в ЭП постоянного тока в сравнении с другими физическими методами воздействия Текст. / А.Л. Блонская, В.А. Акулова // Электромагнитная обработка материалов, № 3, 1982. С. 72.

29. Бондаренко, Н.Ф. и др. Магнитные поля в сельскохозяйственной практике и исследованиях Текст. / Н.Ф. Бондаренко, Е.З. Гак, Э.Е. Рохинсон, И.П. Ананьев СПб.: Феникс плюс, 1997. - 168 с.

30. Бондаренко, Н.Ф. и др. Методические рекомендации по предпосевной магнитофорной обработке семян овощных культур для открытого и закрытого грунта Текст. / Н.Ф. Бондаренко, Е.З. Гак, Э.Е. Рохинсон, Л.Ф. Клыгина -СПб.: АФИ, 1992.-30 с.

31. Бородин, И.Ф. Обработка семян сельскохозяйственных культур электромагнитным полем Текст. / Н.Ф. Бондаренко // Перспективы использования физических факторов в сельском хозяйстве. М.: 1995. - С. 52-53.

32. Бородин, И.Ф. и др. Применение СВЧ-энергии в сельском хозяйстве Текст. / И.Ф. Бородин, Г.А. Шарков, А.Д. Горин М.: ВНИИТЭИ агро-пром, 1987. - 55 с.

33. Бородин, Н.Ф. и др. ЭМП на службе у полевода Текст. / Н.Ф. Бородин, C.B. Вендин, A.A. Горин // Зерновые культуры. № 5-6, 1992. С. 13-14.

34. Бос, Д.Ч. Избранные произведения по раздражимости растений Текст. / Д.Ч. Бос М.: Изд-во «Наука», 1964. - Т. 1. 427 е., Т. 2. 395 с.

35. Бояркин, А.Н. Быстрый метод определения активности пероксидазы Текст. / А.Н. Бояркин // Биохимия. 1951. - Т. 16, вып. 4. - С. 352-355.

36. Бояркин, А.Н. Быстрый метод определения активности полифенолоксидазы Текст. / А.Н. Бояркин // Тр. Ин-та физиологии растений. 1954. - Т. 8. - № 2. -С. 398-403.

37. Браун, С. Элементарные процессы в плазме газового разряда Текст. / С. Браун М.: Гостехиздат, 1961. - С. 59.

38. Бреславец, Л.П. Растение и лучи Рентгена Текст. / Л.П. Бреславец М.: Изд-во АН СССР, 1946. - 194 с.

39. Будаговский, A.B. Управление функциональной активностью растений когерентным светом Текст. / A.B. Будаговский // Автореф. дисс. на соискание учёной степени д.тех.н. М.: 2008, - 21 с.

40. Бурилков, В.К. и др. Биология действия лазерного излучения. Монография

41. Текст. / В.К. Бурилков, Г.М. Крочкин Кишинев: Штинница, 1989. - 101 с.

42. Вавилов, Н.И. Научные основы селекции пшеницы (избранные произведения) Текст. / Н.И. Вавилов Л.: Наука, 1967.

43. Вадюнина, А.Ф., Корчагина, З.А. Методы исследования физических свойств почв Текст. / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. Изд. 3-М.: Агро-промиздат, 1986. 416 с.

44. Верещагин, И.П. Высоковольтные электротехнологии Текст. / Под редакцией И.П. Верещагина // Учеб. пособ. по курсу «Основы электротехнологии» М.: МЭИ, 1999. - 197 стр.

45. Верещагин, И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной технологии Текст. // И.П. Верещагин М.: Энергоатомиздат, 1985.

46. Вершинина, О.Л. Влияние ИК-обработки семян арахиса на кислотное число масла и активность липазы Текст. / О.Л. Вершинина // Изв. вузов. Пищ. технология, 2008. № 2-3. - С. 57-58.

47. Веселов, Д.С. Роль гормонов в быстрой реакции растений пшеницы на неблагоприятные воздействия Текст. / Д.С. Веселов // Автореф. дисс. канд. биол. наук Уфа, 1999. - 22 с.

48. Веселова, Т.В. и др. Стресс у растений Текст. / Т.В. Веселова, В.А. Веселовский, Д.С. Чернавский М.: МГУ, 1993. - 145 с.

49. Веселовский, В.А. и др. Бимодальное изменение всхожести семян гороха под влиянием гамма-излучения в малых дозах Текст. / В.А. Веселовский,

50. Т.В. Веселова, B.JI. Корогодина, Б.В. Флорко, Ю.В. Мокров // Радиац. биология. Радиоэкология. Т. 46. № 6, 2006. С. 691-696.

51. Власов, И.Ю. и др. Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ Текст. / И.Ю. Власов, Т.Н. Теплоухов, С.Н. Сидорова М.: Агропромиздат, 1989. - 27 с.

52. Волкова, JI.M. и др. Влияние метастабильных состояний на развитие импульсного разряда в гелии Текст. / JI.M. Волкова, A.M. Девятов, В.М. Шибков, Л.В. Шибкова // Физика плазмы. 1981. Т. 7, № 2. - С. 296-302.

53. Вьюгин, С.М. Агроэкологическая оптимизация систем земледелия Центрального района Нечерноземной зоны России Текст. / С.М. Вьюгин // Автореф. дис. доктора с.-х. наук М.: Всерос. НИИ информатизации агрономии и экологии, 1998. - 37 с.

54. Вьюгин, С.М., Вьюгина, Г.В. Влияние элементов технологии на урожайность и качество зерна яровой пшеницы Энита Текст. / С.М. Вьюгин, Г.В. Вьюгина // Земледелие, № 2, 2010. С. 45-46.

55. Вьюгина, Г.В. и др. Возможности и перспективы адаптивных технологий возделывания зерновых в Центральном регионе Текст. / Г.В. Вьюгина, С.М. Вьюгин, З.А. Чичкова// Зерновое хозяйство. № 7, 2007. С. 25-26.

56. Гак, Е.З. О возможной природе электродинамических явлений в живых системах Текст. / Е.З. Гак, Н.В. Красногорская // Электромагнитные поля в биосфере. Том II. Биологическое действие электромагнитных полей М.: Наука, 1984. - С. 179-185.

57. Гаркави, JI.X. и др. Антистрессорные реакции и активационная терапия Текст. / JI.X. Гаркави, Е.Б. Квакина, Т.С. Кузьменко. М.: Имедис, 1998. -656 с.

58. Гасанов, Ильхам Солтан оглы Плазменная и пучковая технология Текст. / Ильхам Солтан оглы Гасанов Баку: Издательство "Элм", 2006 - 174 с.

59. Генель, JI.C. Происхождение вселенной, происхождение жизни, адронный коллайдер и не только Текст. / JI.C. Генель М.: МАХ, 2010. - 289 с.

60. Геннис, Р. Биомембраны: Молекулярная структура и функции Текст. / Р. Геннис М.: Мир, 1997. - 624 с.

61. География Смоленской области: Учебное пособие Текст. / Под ред. А.П. Катровского. Изд. 4 Смоленск: 2008. - 206 с.

62. Герасимов, Г.И. и др. Измерение электронных концентраций в распадающейся гелиевой плазме Текст. / Г.И. Герасимов, Р.И. Лягущенко, Г.П. Старцев // Опт. и спектроск. 1971. Т. 30, № 4. С. 606-611.

63. Гомонов, A.A. Эффективность плазменной обработки семян озимой ржи Текст. / A.A. Гомонов // Тез. докл. конф. «Наука возрождению сельского хозяйства в XXI веке» - Великие Луки: 2001. - С. 85-87.

64. Гомонов, A.A. Эффективность плазменной обработки семян амаранта Текст. / A.A. Гомонов // Наука сельскохозяйственному производству и образованию. Т. 2 Агрономия. Ч. I - Смоленск: 2004. - С. 243-244.

65. Гордеев A.M. и др. Влияние электрообработки на биологические свойства почв различной плотности и урожайность кукурузы и гороха Текст. /

66. A.M. Гордеев, C.M. Вьюгин, В.Н. Герасимов, A.B. Колпышев, Ю.А. Гордеев // Интенсификация сельскохозяйственного производства. Тезисы докладов научно-практической конференции Смоленск: 1990. - С. 87-90.

67. Гордеев A.M. и др. Отчет о проведении научно-исследовательских и внедренческих работ по экологически безопасным технологиям. Научный отчет Рукопись. / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, А.Д. Прудников, Ю.А. Гордеев и др. Смоленск: 2002 - 120 с.

68. Гордеев, A.M. Оптимизация минерального питания растений при неблагоприятных факторах среды Текст. / A.M. Гордеев М.: Агропромиздат, 1991.-144 с.

69. Гордеев, A.M. Биофизические основы эколого-адаптивного земледелия Текст. / A.M. Гордеев Смоленск: Изд-во «Смядынь», 1999. - 316 с.

70. Гордеев, A.M. и др. Применение электромагнитного поля сверхвысокой частоты для сушки льносырья Текст. / A.M. Гордеев, Б.М. Тишин, Н.М. Рылев, А.Ф. Спиридонов // Технические культуры, № 1, 1989. С. 58-51.

71. Гордеев, A.M. и др. Пути экологизации земледелия Центрального района Нечерноземной зоны Текст. / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, Н.Б. Бадекина, Ю.А. Гордеев // Земледелие. № 5, 1994. С. 28-31.

72. Гордеев, A.M. и др. Экологизация земледелия Нечерноземной зоны (с основами агробиофизики). Учебное пособие Текст. / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев Смоленск: 2000. - 137 с.

73. Гордеев, A.M. Эколого-адаптивные агротехнологии Текст. / A.M. Гордеев, С.М. Вьюгин, Ю.А. Гордеев // Тез. докл. II Всерос. науч.-практ. конф. «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» Смоленск: 1999. -С. 47-49.

74. Гордеев, A.M. и др. Электричество в жизни растений. Монография Текст. / A.M. Гордеев, В.Б. Шешнев М.: Наука, 1991. - 187 с.

75. Гордеев, Ю.А. Семена проросли в космосе Текст. / Ю.А. Гордеев Сельский механизатор. № 4, 2011. - С. 25-29.

76. Готовский, Ю.В., Перов, Ю.Ф. Особенности биологического действия физических факторов малых и сверхмалых интенсивностей и доз Текст. / Ю.В. Готовский, Ю.Ф. Перов М.: Имедис, 2000. - 192 с.

77. Гурский, A.B. и др. Влияние УФ-радиации на высшие растения Текст. / A.B. Гурский, Л.Ф. Остапович, Л.Ф. Соколов // М.: Изд-во Института атомной энергии им. Курчатова, 1961. С. 35-38.

78. Гусев H.A. Состояние воды в растении / H.A. Гусев. М.: Наука, 1974. -134 с.

79. Данько, С.Ф. и др. Звуковая обработка ячменя на разных стадиях солодо-ращения Текст. / С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук, Д.Н. Юрьев, В.В. Егоров // Пиво и напитки. № 5, 2000. С. 50-51.

80. Данько, С.Ф. и др. Проращивание ячменя после воздействия звуком разной частоты Текст. / С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук, Д.Н. Юрьев, В.В. Егоров // Пиво и напитки. № 3, 2000. С. 22-23.

81. Данько, С.Ф. и др. Роль частоты акустических волн в процессе солодора-щения Текст. / С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук, Д.Н. Юрьев, В.В. Егоров // Актуальные вопросы экологии М.: 2000. - С. 155-160.

82. Девятков, Н.Д. Биологическое действие когерентного света и применение лазеров в решении фотоэнергетических проблем Текст. / Н.Д. Девятков // В кн.: Проблемы фотоэнергетики растений Кишинев-Штиинца: 1974. -С. 137-142.

83. Девятков, Н.Д. Результаты и задачи использования лазерного излучения для стимуляции и мутагенеза растений Текст. / Н.Д. Девятков // Проблемы фотоэнергетики растений. В. 5. Алма-Ата: 1978. - С. 129-135.

84. Девятов A.M., Шибков В.М. Элементарные процессы в ионизованном газе Текст. / Учебное пособие. — М.: МГУ, 1999. — 84 с.

85. Дмитриев, A.M. и др. Стимуляция роста растений Текст. / A.M. Дмитриев, Л.К. Страцкевич Минск: 1986. - С. 4-6.

86. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта Текст. / Б.А. Доспехов М.: Колос, 1979.-416 с.

87. Доспехов, Б.А. и др. Практикум по земледелию Текст. / Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, A.M. Туликов. Изд. 2 М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с.

88. Дубров, А.П. Генетические и физиологические эффекты действия УФ-радиации на высшие растения. Монография Текст. / А.П. Дубров // М.: Наука, 1986. 250 с.

89. Дубров, А.П. Действие ультрафиолетовой радиации на растения Текст. / А.П. Дубров М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. - 115 с.

90. Дуткевич, Д.Е. Обоснование режимов обработки семян многолетних трав излучениями низкотемпературной гелиевой плазмы Текст. / Д.Е. Дуткевич // Автореф. дис. на соискание уч. степени к.с.-х.н. Смоленск: 2005. - 21 с.

91. Елецкий, A.B. и др. Явления переноса в слабоионизованной плазме Текст.

92. A.B. Елецкий, JI.A. Палкина, Б.М. Смирнов M.: Атомиздат, 1975. - 333 с.

93. Елецкий, A.B., Смирнов, Б.М. Элементарные процессы в плазме Текст. / A.B. Елецкий, Б.М. Смирнов // в кн.: Основы физики плазмы, под ред. A.A. Галеева, Р. Судана, Т. 1. М.: 1983 - С. 190-266.

94. Емельянов, Л.Г., Анкуд, С.А. Водообмен и стресс-устойчивость растений Текст. / Л.Г. Емельянов, С.А. Анкуд Минск: Наука и техника, 1992. -144 с.

95. Ермаков, А.И. Методы биохимического исследования растений Текст. /

96. A.И. Ермаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош. Под ред. А.И. Ермакова. Л.: Колос, 1987. - 430 с.

97. Ермаков, Е.И. и др. Метод выращивания растений огурца в вегетационных установках с вертикальным расположением источников света и оценка его экономической эффективности Текст. / Е.И. Ермаков, Ю.И. Желтов,

98. B.Л. Судаков // Регулируемая агроэкосистема в растениеводстве и экофи-зиологии СПб.: Агрофиз. науч.-исслед. ин-т., 2007. - С. 165-171.

99. Жданов, С.К. и др. Основы физических процессов в плазме и плазменных установках Текст. / С.К. Жданов, В.А. Курнаев, М.К. Романовский, И.В. Цветков Под ред. В.А. Курнаева М.: МИФИ, 2007. - 368 с.

100. Жердецкая, Т.Н. и др. Предпосевное обеззараживание семян огурца бактерицидными лучами Текст. / Т.Н. Жердецкая, Г.И. Левашенко // Защита и карантин растений. №4, 1996. С. 43.

101. Жирмунская, Н.М. Шаповалов, A.A. Физиологические аспекты применения регуляторов роста для повышения засухоустойчивости растений ~ -Текст. / Н.М. Жирмунская, A.A. Шаповалов // Агрохимия. № 6, 1987.1. C. 102-119.

102. Жолкевич В.Н. и др. Водный обмен растений / В.Н. Жолкевич, H.A. Гусев,

103. A.B. Капля. М.: Наука, 1989. - 256 с.

104. Жуков, М.Ф. Экспериментальные исследования плазмотронов Текст. / Под ред. М.Ф. Жукова Новосибирск: Наука, 1977. - 391 с.

105. Зарубина, Е.П. и др. Влияние частоты переменного тока на солодоращение ячменя Текст. / Е.П. Зарубина, С.Ф. Данько, Т.Н. Данильчук, Д.Н. Юрьев,

106. B.В. Егоров // Пиво и напитки. № 4, 2003. С. 14-15.

107. Инюшин, В.М., Чекуров, П.Р. Биостимуляция лучом лазера и биоплазма Текст. / В.М. Инюшин, П.Р. Чекуров Алма-Ата: Казахстан, 1975. - 170 с.

108. Ипатова, В.И. Адаптация водных растений к стрессовым факторам среды Текст. / В.И. Ипатова М.: Изд-во «Графикон-принт», 2005. - 224 с.

109. Казначеев, В.П., Михайлова, Л.П. Живое вещество в слабых полях Текст. / В.П. Казначеев, Л.П. Михайлова // Тез. межд. конгресса Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине СПб.: 2000, - С. 263-264.

110. Каменская, К.И. и др. Электростимуляция роста и развития кукурузы в условиях недостаточного увлажнения Текст. / К.И. Каменская, Ю.Х. Шо-генов, H.H. Третьяков // Жцрн. «Механизация и электрификация сельского хозяйства». № 6, 1987. С. 54-55.

111. Карандасова, О.С., Абрамова, С.Н. Изучение влияния физических и химических факторов на цветочно-декоративные культуры Текст. / О.С. Карандасова, С.Н. Абрамова // Интродукция и экология растений. Т. 10, 1987. С. 37-49.

112. Карасев, В.Н. Физиология растений Текст. / В.Н. Карасев. Йошкар-Ола, 2001.-272 с.

113. Карначук, P.A. Гормональный баланс листа растений на свету разного спектрального состава Текст. / P.A. Карначук, В.А. Негрецкий, И.Ф. Го-ловацкая // Физиология растений. Т. 37, 1990. С. 527-534.

114. Карначук, P.A. и др. Действие эпибрассинолида на морфогенез и соотношение гормонов у проростков Arabidopsis на зеленом свету Текст. / P.A. Карначук, И.Ф. Головацкая, М.В. Ефимова, В.А. Хрипач // Физиология растений. Т. 49, 2002. С. 591-595.

115. Карначук, P.A. Регуляторная роль света разного спектрального состава процессах роста и фотосинтетической активности листа растений Текст. / P.A. Карначук // Автореф.: дисс. д.б.н. М.: 1989. - 42 с.

116. Карначук, P.A. и др. Физиологическая адаптация листа левзей к спектральному составу света Текст. / P.A. Карначук, H.H. Протасова, М.В. Добровольский // Физиология растений. Т. 34. №1, 1987. С. 51.

117. Кауричев, И.С. и др. Практикум по почвоведению для агрономических специальностей Текст. / И.С. Кауричев, Н.П. Панов, М.В. Стратонович и др. М.: Колос, 1973. - 272 с.

118. Кефели, В.И. и др. Природный ингибитор роста абсцизовая кислота Текст. /

119. В.И. Кефели, Э.М. Коф, П.В. Власов, E.H. Кислин М.: Наука, 1989. - 184 с.

120. Кефели, В.И. Фотоморфогенез, фотосинтез и рост как основа продуктивности растений Текст. / В.И. Кефели Пущино: 1991. - 136 с.

121. Колесников, А.П. и др. НАДФ-Н2 флавиннуклеотид-оксидоректуза зеленых растений Текст. / А.П. Колесников, C.B. Зорэ, К.В. Пшенова, Е.И. Петрочен-ко, A.A. Мутускин // Физиология растений, Т. 18. Вып. 2, 1971. С. 233-237.

122. Колесниченко, A.B., Войников, В.К. Белки низкотемпературного стресса растений. Монография Текст. / A.B. Колесниченко, В.К. Войников М.: Арт-Пресс, 2003. - 196 с.

123. Кондорская, Г.К. и др. Влияние света на включение N из N15 Н/ в некоторые свободные аминокислоты и амиды проростков пшеницы Текст. / Г.К. Кондорская, З.С. Каган, B.JI. Кретович // Изв. АН СССР, Сер. биол. №3, 1970.-С. 271-275.

124. Конев, C.B., Волотовский, И.Д. Фотобиология Текст. / C.B. Конев, И.Д. Волотовский Минск: 1979. - 385 с.

125. Копанев, В.А. и др. Метод вероятностной оценки токсического эффекта Текст. / В.А. Копанев, Э.Х. Гинзбург, В.Н. Семенова Новосибирск: Наука, 1988. - 126 с.

126. Коротеев, A.C. и др. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет Текст. / A.C. Коротеев, В.М. Миронов, Ю.С. Свирчук М.: Машиностроение, 1993. 296 с.

127. Костин, В.И. Влияние облучения семян яровой пшеницы на динамику азота, фосфора и калия Текст. / В.И. Костин // Селекция и агротехника зерновых и зернобобовых культур в Среднем Поволжье Ульяновск: 1988. - С. 98-103.

128. Косулина, Л.Г. и др. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды Текст. / Л.Г. Косулина, Э.К. Луценко, В.А. Аксенова. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун-та, 1993. - 240 с.

129. Кретович, В.Л. Биохимия растений Текст. / В.Л. Кретович // Учебник для биол. факультетов ун-тов М.: Высшая школа, 1980.

130. Кретович, В.Л. и др. Влияние света, темноты и азотного питания на содержание кето- и аминокислот в проростках фасоли Текст. / В.Л. Кретович, Н.С. Гейко, М.П. Ценова, Г.С. Верхотурова // Изв. АН СССР, Сер. Биол. № 2, 1970. С. 222-226.

131. Кудряшов, Ю.Б. и др. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения Текст. / Ю.Б. Кудряшов, Ю.Ф. Перов, А.Б. Рубин // Учебник для ВУЗов М.: Физматлит, 2008. - 184 с.

132. Кузин, A.M. Стимулирующее действие ионизирующего излучения на биологические процессы Текст. / A.M. Кузин М.: Атомиздат, 1977. - 133 с.

133. Кузнецов, В.В. и др. Физиология растений Текст. / В.В. Кузнецов, Г.В. Дмитриева. М.: Высш. шк., 2005. - 736 с.

134. Кузнецов, В.В. и др. Элементы неспецифичности реакции генома растений при холодовом и тепловом стрессе Текст. /В.В. Кузнецов, Д. Кимпел, Д. Гокджиян, Д. Ки. // Физиология растений. Т. 34. № 5, 1987. С. 859-868.

135. Кузнецов, В.В., Дмитриева, Г.А. Физиология растений: Учебник Текст. / В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева М.: Высш. шк., 2011. - 762 с.

136. Кузнецов, Е.Д. Фитохромзависимые процессы автотрофного развития пшеницы в связи с проблемами физиологической экологии семян Текст.: Автореф. дисс. д.биол.н. в форме науч. докл. / Е.Д. Кузнецов // Рос. акад. с.-х. наук, Агрофиз. НИИ СПб.: 1993. - 43 с.

137. Кулаева, О.Н. и др. Стрессовые белки растений Текст. / О.Н. Кулаева,

138. Т.П. Микулович, В.А. Хохлова // Современные проблемы биохимии -М.: Наука, 1991.-С. 62-73.

139. Кумаков, В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы Текст. / В .А. Кумаков М.: Колос, 1985. - 270 с.

140. Кунаева, О.Н. Как регулируется жизнь растений Текст. / О.Н. Кунаева // Сорос, образоват. журн. № 1, 1995. С. 18-27.

141. Ландау, Л.Д. Колебания электронов плазмы Текст. / Л.Д. Ландау. Т. 16 -М.: ЖЭТФ, 1946. 574 с.

142. Ландау, Л.Д., Лифшиц, Е.М. Квантовая механика Текст. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц М.-Л.: ГИТТЛ, 1948. - 440 с.

143. Ландау, Л.Д., Лифшиц, Е.М. Теоретическая физика Текст. / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Т. 10 М.: Наука, 1979. - С. 59.

144. Лапаева, Л.А. О механизме воздействия слабых электрических полей на живые организмы Текст. / Л.А. Лапаева // Влияние электромагнитных полей на живые организмы М.: Наука, 1973. - 120 с.

145. Лархер, В. Экология растений. Учебник Текст. / В. Лархер. М.: Мир, 1978.-384 с.

146. Ларюшин, А.И., Никитина, М.В. Оптико-электронные приборы для медицины. Учебное пособие Текст. / А.И. Ларюшин, М.В. Никитина М.: МЭИ, 2003. - 156 с.

147. Левин, В.И. Агроэкологические эффекты воздействия на семена растений электромагнитных полей различной модальности Текст. / В.И. Левин // Автореф. дисс. докт. с.-х. наук, М.: ВНИИ Агроэкоинформ, 2000. 62 с.

148. Лившиц, П.Л., Otto, М.Ш. Импульсная электротехника Текст. // П.Л. Лившиц, М.Ш. Otto М.: Энергоатомиздат, 1983.

149. Лоусон, Д. Физика пучков заряженных частиц Текст. / Д. Лоусон М: Мир, 1980. - 438 с.

150. Лысиков, В.Н. и др. Лазерный мутагенез растений и резонансный механизмего действия Текст. / В.Н. Лысиков, П.Г. Плешанов, О.В. Бляндур // В кн.: Проблема фотоэнергетики растений Кишинев: 1975. - С. 160-169.

151. Мазей, Н.Г. Последействие импульсного давления на морфофизиологиче-ские особенности и продуктивность растений гречихи Текст. / Н.Г. Мазей // Дисс. к.биол.н. Н.-Новгород: 2002. - 162 с.

152. Мак, Д.И. Процессы столкновений в ионизированных газах Текст. / Д.И. Мак М.: Мир, 1967. - 832 с.

153. Маркель, А.Л. Поведение и эволюция Текст. / А.Л. Маркель // Генетика, 1997. Т. 33. С. 1069-1076.

154. Маркель, А.Л. Современные концепции эволюционной генетики Текст. / А.Л. Маркель; Под ред. В.К. Шумного // Стресс и эволюция: концепция Д.К. Беляева и ее развитие Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. С. 103-114.

155. Маркель, А.Л. Стресс и эволюция Текст. / А.Л. Маркель // Вестник ВОГиС, 2008, Том 12, № 1/2. С. 34-39.

156. Масленкова, Г.Л. Применение полиградиентных магнитных полей при обработке семян сельскохозяйственных культур Текст. / Г.Л. Масленкова // На-уч.-техн. бюлл. по агроном, физике. № 60 Ленинград: 1985. - стр. 33-37.

157. Медведев, С.С. Физиология растений: Учебник Текст. / С.С. Медведев СПб.: Изд-во С.- Петерб. ун-та, 2004. - 336 с.

158. Меерович, Л.А., Зеличенко, Л.Г., Импульсная техника, 2 изд. Текст. / Л.А. Меерович, Л.Г. Зеличенко М.: 1954. - 240 с.

159. Мелехов, Е.И. Принцип регуляции скорости повреждения клетки и реакция защитного торможения метаболизма Текст. / Е.И. Мелехов // Журнал Общей биологии. Т. 46. №2, 1985. С. 174-189.

160. Мерзляк, М.Н. Активированный кислород и жизнедеятельность растений Текст. / М.Н. Мерзляк // Соросовский образовательный журнал. 1999. -№ 9. - С. 20-26.

161. Месяц, Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов Текст. / Г.А. Месяц М.: Сов. радио, 1974.

162. Месяц, Г.А. Импульсная энергетика и электроника Текст. / Г.А. Месяц. -М.: Наука, 2004. 704 с.

163. Месяц, Г.А. и др. Импульсный наносекундный электрический разряд в газе Текст. / Г.А. Месяц, Ю.И. Бычков, В.В. Кремнев // Успехи физ. наук, Т. 107, Вып. 2. М.: 1972. С. 201-208.

164. Метелица, Д.И. Активация кислорода ферментативными системами Текст. / Д.И. Метелица. М.: Наука, 1982. - 256 с.

165. Методические рекомендации по предпосевному лазерному облучению семян (временные): Утв. 20.03.80 / ВАСХНИЛ Текст. / Сост.: Г.И. Кособо-ков и др. М.: 1980. - 20 с.

166. Минич, A.C. и др. Синтез аскорбиновой кислоты и морфогенез Arabidopsis thaliana при адаптации к УФ-А излучению Текст. / A.C. Минич, И.Б. Минич,

167. ОБ. Шайтарова, Н.Л. Пермякова // Вестник ТГПУ. Вып. 6 (84), 2009. -С. 126-131.

168. Митриченко, А.Н. Динамика содержания гормонов в проростках пшеницы при изменении температуры Текст. / А.Н. Митриченко // Автореф. дисс. к.б.н. Уфа, 1999. - 23 с.

169. Митчнер, М., Кругер, Ч. Частично ионизированные газы Текст. / М. Митчнер, Ч. Кругер М.: Мир, 1976. - 496 с.

170. Михайловский, А.Б. Теория плазменных неустойчивостей Текст. / А.Б. Михайловский М.: Атомиздат. Т. 1, 1975, Т. 2, 1977.

171. Можайский, О.С. Плазма лечит и выращивает Текст. / О.С. Можайский // Изобретатель и рационализатор. № 10 (622), 2001. С. 7.

172. Морозов, А.П., Савельев, В.В. Структура стационарных дебаевских слоев в разреженной плазме вблизи диэлектрических поверхностей Текст. / А.П. Морозов, В.В. Савельев // Физика плазмы, Т. 30, № 4, 2004, С. 299306. Т. 31, №3.2005.

173. Муромцев, Г.С. и др. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений Текст. / Г.С. Муромцев, Д.И. Чкаников, О.Н. Кулаева, К.З. Гамбург М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с.

174. Намитоков, К.К. и др. Излучение газоразрядной плазмы Текст. / К.К. На-митоков, П.Л. Пахомов, П.Л. Харин Алма-Ата: Наука, 1984.

175. Нейробиология растений: нервные импульсы без нервной системы. По статье: Пятыгин, С.С. Сравнительная характеристика потенциалов действия у животных и высших растений Текст. / С.С. Пятыгин // Журн. Общей Биологии, 2008. Т. 69. № 1. С. 72-77.

176. Нефедьева, Е.Э., Хрянин, В.Н. Динамика митотического индекса корневыхмеристем проростков гречихи, развивающихся из семян, подвергнутых импульсному давлению Текст. / Е.Э. Нефедьева, В.Н. Хрянин // Цитология. Т. 42, № 4, 2000. С. 412-419.

177. Нефедьева, Е.Э., Хрянин, В.Н. Особенности стрессовой реакции растений гречихи на ударно-волновое воздействие Текст. / Е.Э. Нефедьева, В.Н. Хрянин // Докл. АН/РАН. Т. 368. № 2, 1999. С. 286-288.

178. Николаева, М.В. и др. Справочник по выращиванию покоящихся семян Текст. / М.В. Николаева, М.В. Разумова, В.Н. Гладкова // Отв. ред. Данилова М.Ф.; Ботан. ин-т им. В.Л.Комарова Л.: Наука. Ленинградское отделение, 1985. - 348 с.

179. Николаева, М.Г., Обручева, Н.В. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян Текст. / М.Г.Николаева, Н.В. Обручева // Сборник под ред. М.Г. Николаевой, Н.В. Обручевой; пер. с англ. H.A. Аскоченской и др. -М.: Колос, 1982. 495 с.

180. Ничипорович, A.A. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения их продуктивности Текст. / A.A. Ничипорович // В кн.: Теоретические основы фотосинтетической продуктивности М.: Наука, 1972. - С. 511-527.

181. Опритов, В.А. и др. Биоэлектрогенез у высших растений Текст. / В.А. Оп-ритов, С.С. Пятыгин, В.Г. Ретивин М.: Изд-во «Наука», 1991. - 216 с.

182. Осипова, О.П. и др. Взаимосвязь метаболизма белка и функциональной активности фотосинтетического аппарата Текст. / О.П. Осипова, М.Н. Николаева, А.Д. Ничипорович // Сб. «Функциональная биохимия клеточных структур» М.: Наука, 1970. - 244 с.

183. Основы агрономии: учеб. для нач. проф. образования Текст. / H.H. Третьяков и др. // Под ред. H.H. Третьякова. 4-е изд., стер. - М.: Академия, 2009. - 463 с.

184. Основы электродинамики плазмы: Учеб. для физ. спец. Университетов Текст. / А.Ф. Александров, Л.С. Богданкевич, A.A. Рухадзе // Под ред. A.A. Рухадзе. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1988. — 424 с.

185. Падалка, В.Г., Толок, В.Т. Методы плазменной технологии высоких энергий Текст. / В.Г. Падалка, В.Т. Толок // Атомная энергия. 1978. Т. 44, Вып. 5. С. 476.

186. Паничкин, J1.A. У истоков электрофизиологии растений Текст. / JI.A. Па-ничкин // Тимирязев и биологическая наука. Сб. научн. тр. М.: Изд-во МСХА, 1994.-С. 77-83.

187. Пахомова, Г.И. и др. Водный режим растений Текст. / Г.И. Пахомова, В.К. Безуглов Казань: Изд-во Казанского университета, 1980. - 252 с.

188. Пахомова, В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений Текст. / В.М. Пахомова//Цитология, 1995; Т.37, № 1/2. С. 66-91.

189. Пилсудский, Е. Электрокультура растений по способу Е. Пилсудского Текст. / Е. Пилсудский // Электричество. № 21, 1902. С. 289-295.

190. Пилюгин, H.H., Тирский, Г.А. Динамика ионизированного излучающего газа Текст. / H.H. Пилюгин, Г.А. Тирский М.: Изд-во МГУ, 1989. - 309 с.

191. Пилюгина, В.В. Электромагнитная стимуляция в растениеводстве Текст. / В.В. Пилюгина // М.: ВНИИТЭИСХ, 1980. 50 с.

192. Питиримова, М.А., Батыгин, Н.Ф. Перспективы использования ионизирующих излучений Текст. / М.А. Питиримова, Н.Ф. Батыгин // Селекция и семеноводство. Т. 2, 1985. с. 51-53.

193. Поварницин, В.Г. и др. Обработка семян в электростатическом поле потоком ионов Текст. / В.Г. Поварницин, В.В. Чувашова, Т.Д. Строг, В.В. Шмигель, A.M. Ниязов // Защита и карантин растений. № 8, 2000. с. 18.

194. Полевой, В.В. и др. Практикум по росту и устойчивости растений: Учеб. пособие Текст. / В.В. Полевой, Т.В. Чиркова, JI.A. Лутова и др. // Под ред. В.В. Полевого, Т.В. Чирковой. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. -212 с.

195. Полевой, В.В. Физиология растений Текст. /В.В. Полевой М.: Высшая школа, 1989.-464 с.

196. Полинг, Л. Теория резонанса в химии Текст. / Л. Полинг Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, 1962, т. 7, № 4, с. 462.

197. Полунин, В.Н. Модель активации семян в магнитном и электрическом поле Текст. / В.Н. Полунин, Ю.Н. Ксенз, Т.В. Жидченко Сб. науч. тр. Азов.-Черномор, гос. агроинж. акад. В. 3, 2001. - С. 129-134.

198. Поляков, И.Я. Прогноз развития вредителей и болезней сельскохозяйственных культур (с практикумом) Текст. / И.Я. Поляков, М.П. Персов, В.А. Смирнов. Л.: Колос, 1984. - 318 с.

199. Пономарев, А.Н., Василец, В.Н. Кинетика и механизм химического взаимодействия НТП с полимерами Текст. / А.Н. Пономарев, В.Н. Василец // Под ред. В.Е. Фортова Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том 3 - М.: Наука, 2000. С. 374-382.

200. Посыпанов, Г.С. Энергетическая оценка технологии возделывания полевых культур Текст. / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов М.: Изд-во МСХА, 1995. - 16 с.

201. Преображенская, Е.И. Радиоустойчивость семян растений Текст. / Е.И. Преображенская М.: Агропромиздат, 1971. - 231 с.

202. Применение оптического излучения в сельском хозяйстве Текст. / Меж-вуз. сб. науч. тр. Под ред. A.C. Федина Саранск: Мордовский университет им. Н.П. Огарева. 1985. - 142 с.

203. Принципы фоторегулирования метаболизма растений и регуляторное действие красного и синего света на фотосинтез Текст. / Под ред. А.Л. Кур-санова, Н.П. Воскресенской // Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений М.: Наука, 1975. С. 16-36.

204. Природа Смоленской области. Учебное пособие Текст. / Под ред. В.А. Шкаликова Смоленск: Универсум, 2011. - 424 с.

205. Прудников, А.Д., Дуткевич, Д.Е. Влияние излучения низкотемпературной гелиевой плазмы на рост, развитие и продуктивность многолетних бобовых трав Текст. / А.Д. Прудников, Д.Е. Дуткевич // Докл. ТСХА. Вып. 277 М.: МСХА, 2005. - С. 77-80.

206. Пупонин, А.И., Захаренко, A.B. Управление сорным компонентом агрофи-тоценоза в системах земледелия Текст. / А.И. Пупонин, A.B. Захаренко -М.: Изд-во МСХА, 1998. 154 с.

207. Путинцев, А.Ф. Обработка семян электромагнитным полем Текст. / А.Ф. Путинцев // Земледелие. № 4, 1997. С. 45.

208. Пятыгин, С.С. Стресс у растений: физиологический подход Текст. / С.С. Пятыгин // Журн. Общей биологии, Т. 69, № 4, 2008. стр. 294-298.

209. Радов, A.C. и др. Практикум по агрохимии Текст. / A.C. Радов, И.В. Пусто-вой, A.B. Корольков // Под ред. И.В. Пустового М.: Агропромиздат, 1985. -312 с.

210. Райзер, Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов Текст. / Ю.П. Райзер М.: 1980. - 327 с.

211. Ракитина, Т.Я. и др. Гормональная реакция Arabidopsis thaliana на УФ-Б стресс Текст. / Т.Я. Ракитина, П.В. Власов, Ф.Х. Жалилова, В.И. Кефели // Тез. докл. всеросс. конф. Фотобиологов Пущино: 1996. - С. 87-89.

212. Регуш, А.А, Строганов, А.Н. Исследование биостимуляции семян Текст. / A.A. Регуш, А.Н. Строганов // Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйства. Вып. 3 (39) М.: 1979. - С. 11-12.

213. Реймерс, Н.Ф. Сельскохозяйственная экология Текст. / Н.Ф. Реймерс // С.-х. наука и практика М.: 1987. - С. 51-61.

214. Рогожин, В.В. Физиолого-биохимические механизмы формирования гипо-биотических состояний высших растений Текст. / В.В. Рогожин // Авто-реф. дисс. на соискание ученой степени доктора биологических наук Иркутск: ЯГСХА, 2000. - 42 с.

215. Рубин, А.Б. Биофизика Текст. / А.Б. Рубин // Т. 2. Биофизика клеточных процессов М.: 2000. - 468 с.

216. Рубин, А.Б. и др. Биофизика фотобиологических процессов Текст. /

217. A.Б. Рубин, O.P. Колье, Т.Е. Кренделева и др. М.: 2010. - 300 с.

218. Рубин, Б.А. Проблемы физиологии в современном растениеводстве Текст. / Б.А. Рубин М.: Колос, 1979. - 139 с.

219. Рубин, Л.Б. Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений Текст. / Л.Б. Рубин М.: Наука, 1975. - 255 с.

220. Рубцова, П.А. и др. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. Монография Текст. / П.А. Рубцова, П.А. Осетров, С.П. Бондаренко -М.: Колос, 1971.-526 с.

221. Савельев, В.А. Обработка семян УФ-лучами Текст. / В.А. Савельев // Вестник с.-х науки. № 3, 1990. С. 133-135.

222. Савин, В.Н. Действие ионизирующего излучения на целостный растительный организм Текст. / В.Н. Савин М.: Энергоиздат, 1981. - 120 с.

223. Савин, В.Н. Экологическое воздействие на биологические объекты электромагнитных полей крайне низких и сверхнизких частот Текст. /

224. B.Н. Савин // Изв. вузов. Пищ. тех. № 5-6, 2005. С. 126.

225. Сапунов, В.Б. Популяционный стресс как биологический индикатор экологических нарушений Текст. / В.Б. Сапунов // Биологическая индикация в антропоэкологии Л.: Наука, 1984. - С. 195-199.

226. Селье, Г. На уровне целого организма Текст. / Г. Селье. М.: Наука, 1972. - 121 с.

227. Селье, Г. Стресс без дистресса Текст. / Г. Селье. М.: Прогресс, 1979. -122 с.

228. Семихатова, O.A. Энергетика дыхания растений в норме и при экологическом стрессе Текст. / O.A. Семихатова // XLVDI Тимирязевские чтения M.: ТСХА, 1990. - 72 с.

229. Сивухин, Д.В. Общий курс физики Текст. / Д.В. Сивухин // Термодинамика и молекулярная физика. Т 2. Изд. 5. М.: Физматлит, 2005 - 544 с.

230. Синещеков, В.А. Система фитохромов: фотобиофизика и фотобиохимия in vivo Текст. / В.А. Синещеков // Биологические мембраны. № 5, 1998. -С. 549-572.

231. Скулачев, В.П. Законы биоэнергетики Текст. / В.П. Скулачев // Соровский образовательный журнал. № 1, 1997. С. 9-14.

232. Смирнов, Б.М. Ионы и возбужденные атомы в плазме Текст. / Б.М. Смирнов М.: Атомиздат. 1974. — 456 с.

233. Смирнов, Б.М. Возбужденные атомы Текст. / Б.М. Смирнов М.: Энерго-издат, 1982. - 124 с.

234. Солдатов, А.П. и др. Кинетика возбужденных атомов гелия Текст. / А.П. Солдатов, Г.С. Евтушенко, И.И. Муравьев // Физика, 1973. № 5. С. 46.

235. Солнечная и солнечно-земная физика. Иллюстрированный словарь терминов Текст. / Под ред. А. Бруцека и Ш. Дюрана, перевод с англ. М.: Мир, 1980. - 254 с.

236. Степаненко, О.Г. Последействие радиации в прорастающих семенах и ве-гетирующих лекарственных растениях Текст. / О.Г. Степаненко // Авто-реф. дисс. д.биол.н. СПб.: Агрофиз. НИИ, 2002. - 37 с.

237. Султанбаев, A.C. УФ-излучение и жизнедеятельность растений Текст. /

238. A.C. Султанбаев, Ю.Л. Соколов // Природа. № 12, 1982. С. 61-67.

239. Суржиков, С.Т. Тепловое излучение газов и плазмы Текст. / С.Т. Суржиков М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, -2004. - 544 с.

240. Тарчевский, И.А. Водный обмен растений Текст. / И.А. Тарчевский,

241. B.Н. Жолкевич М.: Наука, 1989. - 28 с.

242. Тарчевский, И.А. Сигнальные системы клеток растений Текст. / И.А. Тарчевский М.: Наука, 2002. - 294 с.

243. Тимирязев, К.А. Фотохимическое действие крайних лучей видимого спектра Текст. / К.А. Тимирязев // Труды Отделения физич. наук Общества любителей естествознания, Т. V, 1893. С. 347-352.

244. Тимофеев-Ресовский, Н.В. Избранные труды. Генетика. Эволюция. Биосфера Текст. / Н.В. Тимофеев-Ресовский М.: Медицина, 1996. - 480 с.

245. Титовец, Э.П. Биохимия Текст. / Э.П. Титовец М.: 1976. - 260 с.

246. Тихомиров, A.A. и др. Светокультура растений в теплицах Текст. / A.A. Тихомиров, В.П. Шарупич, Г.М. Лисовский Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.-247 с.

247. Тооминг, Х.Г. Солнечная радиация и формирование урожая Текст. / Х.Г. Тооминг Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 199 с.

248. Третьяков, H.H. и др. Практикум по физиологии растений Текст. / H.H. Третьяков, Т.В. Карнаухова, Л.А. Паничкин и др. // Под ред. H.H. Третьякова. Изд. 3 М.: Агропромиздат, 1990. - 271 с.

249. Трут, Л.Н. Современные концепции эволюционной генетики. Проблема дестабилизирующего отбора в развитии Текст. / Л.Н. Трут // Под ред. В.К. Шумного, А.Л. Маркеля Новосибирск: ИЦиГ СО РАН, 2000. - С. 7-21.

250. Удинцев, H.A. Особенности обмена веществ и его регуляции при воздействии электромагнитных полей Текст. / H.A. Удинцев // Электромагнитные поля в биосфере. Т. 2. 1984. С. 108-115.

251. Ульберг, З.Р. Коллоидно-химические свойства биологических наносистем. Биомембраны. Текст. / З.Р. Ульберг Киев: Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренко, 2010. - 112 с.

252. Устименко, Г.И. Основы агротехники полевых и овощных культур Текст. / Г.И. Устименко М.: Просвещение, 1984. - 255 с.

253. Уэланд, Д. Теория резонанса и её применение в органической химии Текст. / Д. Уэланд М.: Госиздат, 1948. - 463 с.

254. Файн, С., Клейн Э. Биологическое действие излучения лазера Текст. / С. Файн, Э. Клейн М.: Атомиздат, 1968. - 104 с.

255. Федин М.В. и др. Спиновая релаксация радикалов в слабых магнитных полях Текст. / М.В. Федин, С.Р. Шакиров, П.А. Пуртов, Е.Г. Багрянская

256. Известия РАН. Серия химическая, 2006, № 10, с. 1642-1654.

257. Федорова, H.H. и др. Луч лазера и урожай Текст. / H.H. Федорова, В.М. Инюшин, Г.У. Ильясов Алма-Ата: Кайнар, 1981. - 188 с.

258. Физика. Большой энциклопедический словарь Текст. / Гл. ред. A.M. Прохоров. 4-е изд. М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. - С. 874-876.

259. Физиология и биохимия покоя и прорастания семян. Сборник Текст. / Под ред. М.Г. Николаевой, Н.В. Обручевой М.: Колос, 1982. - 495 с.

260. Физиология сельскохозяйственных растений. Зернобобовые растения. Многолетние травы. Хлебные злаки (рожь, ячмень, овес, просо) и гречиха Текст. / Под ред. Н.С. Туркова М.: Изд-во МГУ, 1970. - Т. 6. - 654 с.

261. Фортов, В.Е., Якубов, И.Т. Неидеальная плазма Текст. / В.Е. Фортов, И.Т. Якубов М.: Энергоатомиздат, 1994. - 368 с.

262. Франк-Каменецкий, Д.А. Плазма четвертое состояние вещества Текст. / Д.А. Франк-Каменецкий - М.: Гостатомиздат, 1961. - 131 с.

263. Хочачка, П., Сомеро, Дж. Биохимическая адаптация Текст. / П. Хочачка, Дж. Сомеро М.: Мир, 1988. - 568 с.

264. Худолей, В.В., Мизгирев, И.В. Экологически опасные факторы Текст. / В.В. Худолей, И.В. Мизгирев СПб.: АОЗТ УПФФ, 1996. - 186 с.

265. Хьюджес, Д. О структуре и функции фитохромов Текст. / Д. Хьюджес: Под ред. И.Д. Волотовского // НАНБ, Отделение биологических наук, Институт биофизики и клеточной инженерии HAH Беларуси Минск: Право и экономика, 2010. - 49 с.

266. Цугленок, И.В. и др. Интенсификация тепловых процессов подготовки семян к посеву энергией ВЧ и СВЧ Текст. / И.В. Цугленок и др. М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 38 с.

267. Чаянов, A.B. Возможное будущее сельского хозяйства Текст. / A.B. Чаянов М.: 1989.-337 с.

268. Чепурная, И.М. и др. Влияние ультразвука на прорастание семян ячменя Текст. / И.М. Чепурная, Д.Н. Юрьев, С.Ф. Данько, А.Ю. Ратников, В.В. Егоров // Вопр. физ.-хим. биологии в ветеринарии М.: 1999. - С. 63-64.

269. ЗОЇ. Чернавина, И.А. и др. Большой практикум по физиологии растений. Минеральное питание Текст. / И.А. Чернавина, Л.Г. Косулина, А.П. Потапова -М.: Выс. шк., 1978. 326 с.

270. Черноусов, И.Н. Физическое моделирование световой среды растений в регулируемой агроэкосистеме Текст. / И.Н. Черноусов // Регулируемая аг-роэкосистема в растениеводстве и экофизиологии СПб.: Агрофиз. науч.-исслед. ин-т., 2007. - С. 43-53.

271. Черняев, А.П. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом Текст. / А.П. Черняев М.: Наука, 2004. - 124 с.

272. Чижевский, А.Л. Земное эхо солнечных бурь Текст. / А.Л. Чижевский -М.: Мысль, 1976. 367 с.

273. Чиркова, Т.В. Физиологические основы устойчивости растений Текст. / Т.В. Чиркова СПб.: Изд-во СПб ун-та, 2002. - 244 с.

274. Чумаченко, Н.П. Биологические и технико-экономические обоснования для предпосевного облучения семян зерновых культур УФ-лучами Текст. / Н.П. Чумаченко, Н.Ф. Пономаренко // Науч. тр. по электрификации сельского хозяйства, ВНИИЭСХ М.: 1968. - С. 93-107.

275. Шакирова, Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция Текст. / Ф.М. Шакирова Уфа: Гилем, 2001. -160 с.

276. Шакирова, Ф.М. Влияние теплового стресса на динамику накопления АБК и лектина в культуре клеток пшеницы Текст. / Ф.М. Шакирова, М.В. Безрукова, И.Ф. Шаяхметов // Физиология растений. Т. 42. № 4, 1995. С. 700-702.

277. Шакирова, Ф.М. Участие фитогормонов и лектина пшеницы в ответе растений на стрессовые воздействия Текст. / Ф.М. Шакирова // Автореф.дисс. докт. биол. наук СПб.: СПбГУ, 1999. - 44 с.

278. Шаповалов, Л.Н. Электрокультура семян и растений Текст. / Л.Н. Шаповалов // Сельская новь. № 2, 1988. С. 46-49.

279. Шахов, A.A. Теоретические аспекты преобразования световой энергии, в импульсном режиме Текст. / A.A. Шахов // Сб. Светоимпульсная стимуляция растений М.: Наука, 1971. - стр. 189-192.

280. Шахов, A.A. и др. Фотостимулирующее и фотомутагенное действие лазерного света Текст. / A.A. Шахов, В.М. Инюшин, H.H. Федорова, Г.Д. Немцов М.: Колос, 1972. - С. 45-50.

281. Шахов, A.A. и др. Фотостимуляция окислительной активности изолированных растительных пероксисом Текст. / A.A. Шахов, В.А. Зенченко, М.Б. Чурина // ДАН СССР, Т. 201. № 4, 1971. - С. 349-354.

282. Шашко, Д.И. Агроклиматическое районирование СССР Текст. / Д.И. Шашко М.: Колос, 1967. - 334 с.

283. Шибкова, Л.В., Шибков, В.М. Разряд в смесях инертных газов Текст. / Л.В. Шибкова, В.М. Шибков М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 200 с.

284. Шидловский, В.А. Динамические биологические системы Текст. / В.А. Шидловский // Динамические системы и управление М.: 1973. - С. 78-81.

285. Шмигель, В.В. Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле Текст. / В.В. Шмигель Кострома: КГСХА, 2003. - 233 с.

286. Щербаков, Н.И. Интенсификация низкоэнергетическим магнитным полем процессов роста сельскохозяйственных растений Текст. / Н.И. Щербаков // Автореф. дисс. канд.биол.наук. М.: 1998. - 21 с.

287. Щербатых, Ю.В. Психология стресса и методы коррекции Текст. / Ю.В. Щербатых. СПб.: Питер, 2007. - 256 с.

288. Эйдус, JI.X. Мембранный механизм биологического действия малых доз. Новый взгляд на проблему Текст. / J1.X. Эйдус М.: ООО «Типография ФНПР», 2001.-81 с.

289. Электротехнический справочник Текст. // Раздел 54, Т.З, кн.2 М.: Энер-гоатомиздат, 1988.

290. Элкин, А. Стресс для «чайников» Текст. / А. Элкин М.: Вильяме, 2006. -С. 320.

291. Эльпинер, И.Е. Биофизика ультразвука Текст. / И.Е. Эльпинер М.: Наука, 1973.-220 с.

292. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Серия Б. Справочные приложения, базы и банки данных. Том XI-4. Газовые и плазменные лазеры Текст. / Отв. ред. С.И. Яковленко М.: Физматлит, 2005. - 820 с.

293. Энциклопедия низкотемпературной плазмы Текст. / Под ред. В.Е. Форто-ва. Т. 1 М.: Наука, 2000. - 586 с.

294. Юдин, Ф.А. Методика агрохимических исследований. Учебник Текст. / Ф.А. Юдин. Изд. 2 М.: Колос, 1980. - 366 с.

295. Юлдашев, А.К. Действие радиации на качество хлопка-сырца Текст. / А.К. Юлдашев // Науч. тр. Ташк. СХИ, Т. 123, 1986. С. 122-127.

296. Юрьев Д.Н. Влияние озвучивания на прорастание ячменя Текст. / Д.Н. Юрьев, В.В. Егоров, С.Ф. Данько // Материалы третьей межд. науч.-техн. конф. "Пища. Экология. Человек" М.: 1999. - С. 117.

297. Ягодин, Б.А. Агрохимия. Учебник по агрохимии для агрономических специальностей Текст. / Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, A.B. Петербургский и др. М.: Колос, 1982. - 574 с.

298. Ягодин, Б.А. и др. Практикум по агрохимии Текст. / Б.А. Ягодин, И.П. Дерюгин, Ю.П. Жуков и др. М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.

299. Якобенчук, В.Ф. Последействие светолазерного облучения семян различных с.-х. культур Текст. / В.Ф. Якобенчук // Применение физ. и хим. мутагенеза с сельском хозяйстве Кишинев: 1987. - С. 140-141.

300. Якушина, Н.И., Бахтенко, Е.Ю. Физиология растений Текст. / Н.И. Якушина, Е.Ю. Бахтенко. М.: Владос, 2005. - 463 с.

301. Ярцев, Г.Ф. и др. Роль сорта в повышении урожайности яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева Текст. / Г.Ф. Ярцев, Р.К. Байка-сенов, O.E. Цинцадзе // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2009; № 2. С. 36-37.

302. Ятманов, А.Н., Жарков, В.К. Повышаем урожайность Текст. / А.Н. Ятма-нов, В.К. Жарков // Зерновое хозяйство. Т. 9, 1985. С. 23.

303. Badole, W.P., Umale, S.R. Effect of seed fortification and graded doses of fertilizers on growth, development and yield of greengram (Phaseolus radiatus) Text. / W.P. Badole, S.R. Umale Indian J. Agron. V. 39. № 4, 1994. - P. 654-656.

304. Badyaev, A.V. Stress-induced variation in evolution: from behavioural plasticity to genetic assimilation Text. / A.V. Badyaev // Proc. Roy. Soc. Brit., 2005. V. 272. P. 877-888.

305. Bednar, H. Ökoloqische Aspekte niederfrequenter elektromagnetischer Felder in Bereich der Land und Forstwirtschaft Text. / H. Bednar // Nichtionisierende Strahlung: 21 lahrestag, Gürzenich zei Köln. 7-9 Nov, 1989. P. 103-104.

306. Beese, G. Aspekte der Nutzung des Zuchtungsfortschrittes Text. / G. Beese // Feldwirtschaft, 1989; T. 30. № 4. S. 156-158.

307. Bellini, E., Van Poucke, M. Distribution of phenylalanine ammonialyase jn etiolated and far-red irradiated radish seedlings Text. / E. Bellini, M. Van Poucke // Planta, V. 93. № 1, 1970. P. 60.

308. Bier, M. et al. Resealing dynamics of a cell membrane after electroporation Text. / M. Bier, W. Chen, T. Gowrishankar, R. Astumian, R. Lee // Phys. Rev. E. Stat. Nonlin. Soft. Matter Phys. 66 (Pt 1), 2002 128 p.

309. Bjedov, I. et al. Stress-induced mutagenesis in bacteria Text. / I. Bjedov, O. Tenaillon, B. Gerard, et al. // Science. V. 300, 2003. P. 1404-1409.

310. Bochalska, M. Wplyw zmiennego pola magnetycznego niskiej czestotliwosci na kielkowanie nasion w niskiej temperaturze Text. / M. Bochalska // Postep biol.i technologiczny w produkcji roslinnej Warszawa: 1997. - P. 31-36.

311. Bogershausen and Krempl «Z. angew. Physik», Bd.22, Heft 2, 1967, s.166.

312. Borojevic, S. The Jugoslav wheat breeding programs and the role of the variety in increasing grain yield production Text. / S. Borojevic // Hard wheat: agronomic, technological, biochemical and genetic aspects. Brussels; Luxembourg, 1987. p. 191-197.

313. Borthwick, H.A., Proc. Nat. Acad. Sci. USA. Text. / H.A. Borthwick, S.B. Hendricks, M.W. Parker et. al. 38. № 8, 1952. - P. 662-666.

314. Botts, J. Triggering of contraction in skeletal muscle Text. / J. Botts // Physiological triggers and discontinuous rate processes Wash.: 1957. - P. 123-126.

315. Bullock, T.H. The trigger concept in biology Text. / T.H. Bullock // Physiological triggers and discontinuous rate processes Wash.: 1957. - P. 167-169.

316. Bulte, F., Dorta, C. Investigación sobre el tratamiento electroestimulativo de semilla Text. / F. Bulte, C. Dorta Cieñe. Suelo Riego Mecan. V. 2. № 3, 1992. - P. 79-94.

317. Christie, J.M., Briggs, W.R. Blue Light Sensing in Higher Plants Text. / J.M. Christie, W.R. Briggs // The J. of Biol. Chemistry. V. 276. № 15, 2001. -P.11457-11460.

318. Drozd, D., Szajsner, H. Analysis of spring wheat reaction to laser radiation Text. / D. Drozd, H. Szajsner Biul. Inst. Hodowli Aklimat. Rosl. № 242, 2006. - P. 57-62.

319. Drummn, H.E., Margulies, M.M. Amino acid incorporation by etio-plasts and effect of illumination of leaves on incorporation by plastids Text. / H.E. Drummn, M.M. Margulies // Plant Physiol., V. 45, 1970. 435 p.

320. Dunlap, J.R., Binzel, M.I. Is indole-3-acetic acid part of the signal mechanism regulating salinity stress in tomato? Text. / J.R. Dunlap, M.I. Binzel // Plant Physiol. V.105, 1994. P. 24.

321. Engelsma, G. Photoinduction of phenylanine deaminase in gherkin seedlings.

322. I. Effects of excision and irradiation on enzyme development in hypocotyl segments Text. / G. Engelsma // Planta, Bd. 82, 1968. P. 355.

323. Fedin, M.V. et. al. Spin relaxation of radicals in low and zero magnetic field Text. / M.V. Fedin, P.A. Purtov, E.G. Bagryanskaya J. Chem. Phys., 2003, v. 118, p. 192-201.

324. Frankham, R. Stress and adaptation in conservation genetics Text. / R. Frankham// J. Evol. Biol., 2005. V. 18. P. 750-755.

325. Fukuda, A. Criteria Annals Of Internal Medicine Text. / A. Fukuda, V. 121. № 12, 1994. - P. 953-959.

326. Galova, Z. The effect of laser beams on the process of germinating power of winter wheat grains Text. / Z. Galova // Rocz. AR Poznoniu Pol. V.49, 1996. -P. 39-43.

327. Guay R., Theriault R. Eclairage et regie des déplacements d"un module de culture en serre sur deux niveaux Text. / R. Guay, R. Theriault // Canad. agr. Engg, 1990; T. 32. № 2. p. 303-308.

328. Harrison, S.K., Wax, L.M. The effect of adjuvants and oil carriers on photo-decomposition of 2,4-D, bentazon, and haloxyfop Text. / S.K. Harrison, L.M. Wax // Weed Sc, 1986; T. 34. N 1. p. 81-87.

329. Jackson, M. Hormones from roots as signal for the shoots of stressed plants Text. / M. Jackson // Elsevier Trends J. V. 2, 1997. P. 22-28.

330. Jump, A.S., Penuelas, J. Running to stand still: adaptation and the response of plants to rapid climate change Text. / A.S. Jump, J. Penuelas // Ecol. Lett. 2005. V. 8. P. 1010-1020.

331. Kessler, I.O., Bier, M. Gravitational dynamycs of byosystems: some speculations Text. / I.O. Kessler, M. Bier // Material Sciences in space with applikation to space processing Philadelphia, Pennsylvania.: 1977. - 78 p.

332. Knodler, C. Keimungsverhalten verbreiteter Festuco-Brometea- und Molinietalia-Arten Text. / C. Knodler // Inaug.-Diss. Giessen, 2001. - 169 c.

333. Kordas, L. Wplyw magnetycznej biostymulacji materialu siewnego pszenicy jarej na jej rozwoj i plonowanie Text. / L. Kordas // Folia Univ. Agriculturae Stetinensis Szczecin, № 226, 2002. - P. 69-75.

334. La Cuadra, C.de Germinación, latencia y dormicion de las semillas Text. /

335. C.de. La Cuadra // Dormicion en las avenas locas Madrid, 1993. - 24 c.

336. Levin, M. Pulsed magnetic filed treatment of seeds: new method in plant growing Text. / M. Levin // Int. Ecol. Congr. Voronezh: Proc. and Abstr. Sec: Sei. and Environ. Voronezh, 1996. P. 77-81.

337. Malik, N., Vanden, W.H. Germination response of Galium spurium L. to light Text. / N. Malik, W.H. Vanden // Weed Res, 1987; T. 27. № 4. p. 251-258.

338. Masafumi, M. et al. Effect of magnetic field on the growth of the primary rood of corn Text. / M. Masafumi, T. Wataru, F. Tomoo // Men. Fac. Eng. Osaka City Univ. № 32, 1991. P. 29-35.

339. Mazzucotelli, J.P. et al. Postoperative infections after heart surgery under extracorporeal circulation Text. / J.P. Mazzucotelli, C. Benkelfat, J.P. Saal et al. // Arch. Mai. Coeyr. Vaiss. V. 22. № 12, 1999. P. 771-775.

340. Mitteler, R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance Text. / R. Mitteler // Trends Plant Sei. V. 7, 2002. P. 405- 409.

341. Mohr, P.J., Taylor, B.N. Reviews of Modern Physics Text. / P.J. Mohr, B.N. Taylor 72:351-495, 2000. - 525 c.

342. Nakayima, M. Cytogenetic effects of argon laser radiation Text. / M. Nakayima //1. American Med. Assocc. Vol. 187. № 11, 1964. P. 842-847.

343. Neumann, D. Heat Shock and Other Stress Response Systems of Plants Text. /

344. D. Neumann, L. Nover, B. Parthier, R. Reiger, K. Scharf, R. Wollgienn, U.

345. Neiden // Biolo-gisches Zentralblatt. Bd. 108. № 6,1989. 155 p.

346. Nitsch, C.P., Nitsch, J.P. Effect de la lumiere sur l'induction de la phenyl-alanine deaminase dans les tissus de tubercule d'Helianthus tuberosus Text. / C.P. Nitsch, J.P. Nitsch // Acad Sei, V.D 262, 1966. P. 1102.

347. Palanimuthu, V. Improving cranberry shelf-life using high voltage electric field treatment Text. / V. Palanimuthu, P. Rajkumar, V. Orsat, Y. Gariepy, G.S.V. Raghavan Journal of Food Engineering. V. 90. № 3, 2009. - P. 365-371.

348. Pauling, L. The nature of the chemical bond, 3 ed., Ithaca Text. / L. Pauling -N.Y.: 1960-236 p.

349. Poison, A., von der Werwe, K.J. The effect of weak electrical potential gradients on the transport of Water in broad dean plants under stress Text. / A. Poison, K.J. Werwe Experientia: V. 39. № 6, 1983. - P. 576-577.

350. Pozeliene, A., Lynikiene S. Special processing of rape (Brassica napus L.) seed Text. / A. Pozeliene, S. Lynikiene Zemes ukio mokslai. № 2, 2006. - P. 37-41.

351. Priestley, D.A., Leopold, A.C. Alleviation of imbibitional chilling injury by use of lanolin Text. / D.A. Priestley, A.C. Leopold // Crop Sc. T. 26. № 6, 1986. -P. 1252-1254.

352. Rols, M. et al. Factors controlling electropermeabilisation of cell membrane Text. / M. Rols, M. Golzio, B. Gabriel, J. Teissie // Technol. Cancer res. Treat. V. 1,2002. P. 319-328.

353. Roth, J.R. et al. Regulating general mutation rates: examination of the hypermutable state model for Cairnsian adaptive mutation Text. / J.R. Roth, E. Kofoid, F.P. Roth et al. // Genetics. V. 163. № 4, 2003. P. 1483-1496.

354. Shakirov, S.R. et al. Electron spin exchange relaxation of radicals in low magnetic fields Text. / S.R. Shakirov, P.A. Purtov, Yu.A. Grishin, E.G. Bagryanskaya Mol. Phys., 2006, v. 104, p. 1739-1749.

355. Sheppard, S.C., Regitnig, P.J. Factors controlling the hormesis response in irradiated seed Text. / S.C. Sheppard, P.J. Regitnig Health Phys V. 52. № 5 (May), 1987. - P. 599-605.

356. Szajsner, H. Estimation of laser stimulation effect on wheat seedlings depending on grain moisture Text. / H. Szajsner Biul. Inst. Hodowli Aklimat. Rosl. № 250, 2008.-P. 107-116.

357. West-Eberhard, M.J. Developmental plasticity and evolution Text. / M.J. West-Eberhard Oxford Univ. Press, 2003. - 122 p.

358. Whitelam, G.C., Devlin, P.F. Light signalling in Arabidopsis Text. / G.C. Whitelam, P.F. Devlin // Plant Physiol. Biochemistry. V. 36. № 1-2,1998. P. 125133.

359. Williams, J. et al. Wilt-induced ABA biosynthesis, gene expression and down-regulation of rbcS mRNA level in Arabidopsis thaliana II Text. / J. Williams, M.P. Bulman, S.J. Neill // Physiol. Plant. V. 91, 1994. P. 177-182.162.

360. Wright, R. The Logic of Human Destiny Text. / R. Wright N.Y.; L.: Panteon Press, 2000. - 168 p.

361. Zucker, M. Induction of phenylalanine deaminase by light and its relation to chlorogenic acid synthesis in potato tuber tissue Text. / M. Zucker // Plant Physiol, V. 40. № 5, 1965. P. 779.

362. Ль й> № О » ( 1ч> * ! VI 1 м 1 тЛ а» с 1 а -4 1 <С м 1 £ ы 1 СП А 1 <Л т 1 тЯ О 0» 1 а Средняя теыпературе поверхности почвы, "С

Информация о работе

Гордеев, Юрий Анатольевич
доктора биологических наук
Смоленск, 2012
ВАК 06.01.03

Диссертация

Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Методологические и агробиологические основы биоактивации семян сельскохозяйственных культур потоком низкотемпературной плазмы - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы