Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Некоторые закономерности воздействия магнитного поля на семена злаков

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Некоторые закономерности воздействия магнитного поля на семена злаков"

1 ^

Российская академия сельскохозяйственных наук Ордена Трудового Красного Знамени Агрофизический научно-исследовательский институт

РГ6 Он

; На правах рукописи

19-93-364

САПОГОВ Александр Сергеевич

УДК 577-3

НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СЕМЕНА ЗЛАКОВ

Специальность: 06.01.03 — агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1993

Работа выполнена в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Н.Ф.Батыгин

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Ю.И.Новицкий кандидат физико-математических наук Е.З.Гак

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии

Защита диссертации состоится

часов на заседании Специализированного совета Д020.21.01 в Агрофизическом научно-исследовательском институте по адресу: 195220, С.-Петербург, Гражданский проспект, 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Агрофизического НИИ

Автореферат разослан года.

Отзывы на автореферат просим высылать по адресу: 195220, С.-Петербург, Гражданский проспект,14 Специализированный совет АФИ.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор биологических наук

М.В.Архипов

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы

Происходящее в настоящее время становление магнитобиологии как полноценного раздела более общих биологических наук (в частности, биофизики, агрофизики, физиологии ) сдерживается двумя основными причинами. Во-первых, отсутствует надежное экспериментально-теоретическое обоснование первичных механизмов воздействия магнитного поля (МП) на биологические объекты (Р-СгегвЫ, 1986; Е.З.Гак с соавт., 1984, 1990). Во-вторых, не установлены достоверно конкретные корригирующие факторы, нарушающие нормальную воспроизводимость магпигобиологических опытов (Ю.И.Новицкий, 1984; Г.Ф.Плеханов 1987).

Известно, что МП оказывает воздействие на комплекс взаимозависимых метаболических реакций растительных организмов (Н.Ф.Батыгин,1986; С.И.Лебедев, 1988)

Несмотря на то,что в современной физиологии растений МП рассматривается как один из основных физических факторов, детерминирующих рост растений (В.В.Полевой, 1989), в отличие от других факторов, для МП пока нет оснований вести речь об оптимальных или даже предельно допустимых характеристиках воздействия.

Возможность надежного обоснования и прогнозирования влияния указанного фактора на конкретные показатели метаболизма растений имеет очевидное фундаментальное значение.

Прикладное значение данной темы - создание строгой научной базы для совершенствования промышленных агрофизических методов. Признавая эффективность известных серийных устройств для обработки в МП посевного материала (С.Д.Кутис с соавт., 1989; В.Г.Ботнарюк с соавт., 1989; Л.Ф.Клыгина с соавт., 1990), отметим, что подбор воздействующих параметров при их проектировании, кан правило, производится методом проб и ошибок, следовательно, режимы обработки не оптимизированы.

Цели работы

Целями настоящей работы являются:

1. Поиск закономерностей эффективного воздействия МП на семена злаковых растений, движущихся относительно его силовых линий.

2. Выяснение влияния двух естественных физических факторов (геомагнитное поле и температура) на воспроизводимость магнитобиологических опытов.

3. Проверка возможности практического использования полученных результатов.

Для достижения указанных целей было необходимо решить следующие основные задачи:

• разработать методику обработки движущихся семян в МП с возможностью точного регулирования параметров данной обработки;

• выяснить влияние различных сочетаний параметров магнитной обработки на один из основных показателей качества семян;

• установить на основании полученных статистически достоверных опытных данных возможные закономерности, детерминирующие эффективность воздействия МП на движущиеся семена, а также их соответствие известным гипотезам о механизмах биологического действия МП;

• попытаться сформулировать концепцию возможного механизма биологического действия МП, соответствующую полученным результатам и современным физико-химическим представлениям;

• проверить с помощью биофизического и биохимического тестов правомерность предложенной концепции;

• уточнить вероятную роль геомагнитного поля (ГМП) в нарушении воспроизводимости в некоторых опытах получаемых эффектов ;

• выяснить роль нагревапия семян после их эффективной обработки в МП как возможного корригирущего фактора;

• провести испытания в полевых условиях полученного в лабораторных экспериментах эффективного режима предпосевного воздействия МП на семена зерновых культур с установлением его влияния па урожайпость и определяющие ее показатели, а также некоторые характеристики качества семян нового урожая.

Научная новизна

1. Для семян трех видов злаковых растений экспериментально подобраны режимы предпосевного пропускания через МП, достоверно в сериях опытов индуцирующие биологическую реакцию.

2. Установлены соотношения параметров, обеспечивающие эффективное воздействие МП на исследованные биологические объекты, движущиеся относительно его силовых линий.

3. Впервые с достоверностью доказана роль ГМП и повышенной температуры в нарушениях воспроизводимости магнитобиологических опытов.

4. Результаты экспериментов позволяют вычислить один из возможных триггерных механизмов влияния МП на биологические объекты, опирающийся на хорошо изученные закономерности, согласующийся с известными на сегодня экспериментальными данными и подтверждаемый биофизическим и биохимическим гестами.

5. Впервые в полевых опытах установлено влияние предпосевной активации семян в МП па влажность и посевные качества семян нового урожая.

Научно-практическая ценность работы

1. Экспериментально подобраны режимы предпосевного пропускания через МП семян трех видов зерновых культур, обеспечивающие достоверное повышение их посевных качеств с воспроизводимостью не менее 80 %■

2. Показана эффективность данных режимов обработки семян в условиях сельскохозяйственного производства для повышения урожайности овса и ячменя (разных сортов), проявившаяся в отличающиеся по климату годы проведения опыов.

3. Установлена принципиальная возможность снижения энерго- и трудозатрат на сушну семян нового урожая, полученных из активированных в МП растений.

4. Зарегистрировано устойчивое повышение посевных качеств семян нового урожая, полученных из активированных в МП растений,при аналогичных условиях выращивания и хранения.

5. Определены необходимые условия оптимизации используемых магнитных приставок к сеялкам и зернопогрузчикам, заключающиеся в создании в зоне прохождения семян эффективного соотношения действующей максимальной напряженности МП и скорости движения семян.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались па Биофизических семинарах ОИЯИ (1986 1993гг.), i специальном семинаре в ВАСХНИЛ (19S9), научно-практических конференциях по arpo-, изическим методам в Рязани (РГПИ, 1986), Ленинграде (АФИ.1987), Москве (ВСХИЗО,1989),на абочем совещании в РЛОХН (1992). Диссертационная работа апробирована на Биофизи-;ском семинаре Объединенного института ядерных исследований 25 мая 1993г.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 114 страницах, включает 11 таблиц, 7 рисунков, 7 приложений, >стоит из введения, 6 глав, выводов и практических рекомендаций. Список литературы >держит 154 работы.

На защиту выносятся следующие результаты:

• обнаружено детерминирование эффекта стимулирования посевных качеств семян злаковых растений, пропускаемых через МП, скоростью их движения относительно силовых линий поля при прочих равных условиях;

• установлено соотношение максимальной действующей напряженности МП и скорости движения семян перпендикулярно силовым линиям поля, обеспечивающее получение данного эффекта, являющееся для исследованных объектов в изученных диапазонах напряженности и скорости постоянной величиной;

• показано отсутствие прямой зависимости, определяющей эффективность воздействия МП на исследуемую биологическую реакцию, от величины напряженности, а также от следующих производных характеристик режима данного воздействия: времени экспозиции объектов в МП, величины индуцируемой в живых клетках поперечной ЭДС, величины наведенной в тех же клетках вихревой ЭДС;

• разработана гипотеза, касающаяся возможного механизма действия МП на живые клетки, подтверждаемая биофизическим и биохимическим тестами, опирающаяся на полученные экспериментальные данные и известные закономерности, согласующаяся с установленными до настоящего времени эмпирическими фактами: триггером биологического действия МП является индуцированный выход части ионов Н+ за пределы слоя проти-воионов наружной поверхности клеточных мембран;

• доказано влияние геомагнитного поля и повышенных температур в качестве корригирующих факторов, нарушающих воспроизводимость опытов с воздействием на энергию прорастания семян злаковых растепий искусственным МП;

• установлено повышение продуктивной густоты стояния исследованных злаковых растений, выросших из семян, обработанных МП в режиме стимулирующем их энергию прорастания, как важнейшее условие получения прибавки урожайности;

• зарегистрировано понижение влажности семян нового урожая в период уборки, а также устойчивое повышение их посевных качеств при аналогичных условиях выращивания и хранения, обеспечивающиеся применением указанного режима предпосевной магнитной обработки исходных семян.

2. Основное содержание Первая глава. Обзор литературы.

Глава посвящена описанию современного состояния вопроса о закономерностях влияния МП на показатели метаболизма растений. Рассмотрены результаты многих лабораторных исследований отечественных и зарубежных авторов, демонстрирующие отдельные аспекты реакций растительных организмов на воздействие искусственных МП и ослабление естественного МП Земли.

Анализ литературных данных показывает, что несмотря на огромное число эмпирических фактов, накопленных за многие десятилетия существования магнитобиологии, остаются открытыми два основных вопроса, решение которых ограничивает дальнейшее развитие этой науки.

Во-первых, за исключением гармонических низкочастотных электромагнитных полей (ЭМП)

в сочетании с постоянным МП, до сих пор не установлено триггерных закономерностей эффективного воздействия на растения МП, определяющихся сочетанием параметров действующего поля.

Во-вторых, достоверно не подтверждены экспериментально конкретные корригирующие факторы, приводящие к парушевиго воспроизводимости магнитобиологических опытов.

На сегодняшний день из множества гипотез, предложенных для объяснений первичных механизмов воздействия МП на растения, лишь одна, впервые сформулированная и проверенная в России, развиваемая американскими (позже западноевропейскими) учеными и касающаяся низкочастотных гармонических ЭМП в сочетании с постоянными МП, хорошо согласуется с опытными фактами и позволяет прогнозировать их результаты. Эта гипотеза опирается на так называемый "припцип циклотронного резонанса".

Прочие известные гипотезы, касающиеся воздействий других видов МП, не дают строгих оснований для прогнозирования эффектов или целенаправленного воздействия на те или иные показатели метаболизма растений. То же характерно и в отношении влияния корригирующих факторов па воспроизводимость магнитобиологических эффектов. Несмотря на множество теоретических предположений, нет достоверных экспериментальных доказательств подобного влияния какого-либо конкретного фактора.

В современных учебниках для вузов по физиологии растений воздействию МП уделяется значительное внимание, по, в отличие от других физических факторов, пока нельзя обоснованно утверждать о приоритете тех или иных параметров (их сочетаний) режима воздействия. С одной стороны, никто из специалистов сегодня не отрицает факт влияния МП на различные аспекты метаболизма растений и в делом на их онтогенез. С другой стороны, никто пока не сможет уверенно отдать предпочтения какой-то одной из множества гипотез, предложенных для объяснения механизма влияния постоянных и переменных МП на растения.

Многолетпие испытания метода обработки семяп сельскохозяйственных растений в МП как промышленного агрофизического приема убеждают в его эффективности. Но пока недостаточно обоснованы критерии подбора режимов такой обработки. Гораздо лучше исследо-вапы диапазоны показателей качества семян, обладающих повышенной чувствительностью к МП. Известные зарубежные и отечественные описания изобретений, научно-технические рекомендации, инструкции по применению серийных магнитных устройств для сельского хозяйства, как правило, опираются на метод проб и ошибок, следовательно, не оптимизированы по лабораторным критериям, коррелирующим с урожайностью.

Очевидно, что нерешенность двух вышеуказанных фундаментальных проблем магнитоби-ологии сдерживает совершенствование эффективного , технологичного, экологически чистого агроприема.

Вторая глава

Материалы и методы исследования

В качестве объектов исследования использованы семена злаковых растений: пшеницы сорта Заря, овса сортов Гамбо и Геркулес, ячменя сортов Московский-2, Московский-3 и Фаворит. В соответствии с ГОСТами 10467-76, 10469-76 и 10470-76, указанные семена относились ко второму-третьему классам по всхожести.

Все семена подвергались воздействию МП в суховоздушном состоянии. Источником МП служил бариево-ферритовый брус размером 120 х 80 х 65 мм с полюсами по большим плоскостям. Семена, помещенные в жесткие пластиковые пакеты размером 50 х 32 х 6 мм, перемещались в поле данного магната с установленными скоростями. Во время перемещения плоскости пакетов двигались параллельно плоскости северного полюса, перпендикулярно главной оси магнита и на таких расстояниях от последнего, чтобы максимальная напряженность зоздействующего МП в разных вариантах составляла: 1,3; 2,7; 4,0; 5,3 кА/м. Погрешность измерения напряженностей не превышала 0,05 кА/м. Скорости пропускания семян через

МП составляли в разных вариантах от 1м/с до 4м/с (интервалы 0,5 м/с). Погрешность воспроизведения скоростей не превышала 0.05 м/с. Графически изменения максимальных на-пряженностей МП, действующих по траекториям прохождения семян,представлены на рис.1.

Рис.1

I

Изменения максимальной действующей напряженности МП при прохождении семян по разноудаленным от источника траекториям

Н - напряженность действующего МП;

Ь — расстояние от точки над центром источника МП по траектории; I — источник МП, II — транспортер, III — семена.

Различия между режимами обработки семян в МП заключались в разных сочетаниях максимальных действующих на них налряженностей и скоростей их движения относительнс силовых линий поля.

Проращивание семян для определения их энергии прорастания (ЭП) осуществлялось (по методике ГОСТа 12038-84) в чашках Петри между слоями увлажненной до полного насыщения фильтровальной бумаги (для овса и ячменя с постоянной подачей воды), в темноте при постоянной температуре 20°С.

ЭП определялась как измеряемое через трое (для овса - через четверо) сутон число нормально проросших семян, отнесенное к общему числу семян и выраженное в процентах.

В каждой чашке высевалось по 100 семян. На один вариант каждого опыта приходило« по 4 чашки (400 семян). В соответствии с требованиями указанного ГОСТа, точность из мерения ЭП - до целых чисел. За расчетную единицу для каждого варианта серий опыто! принималось значение ЭП отдельного опыта.

Отдельная серия опытов посвящена проверке влияния эффективного для повышения ЭГ семян режима обработки МП на непосредственный выход ионов Н+ в слабощелочной раствор Обработанные в МП и контрольные семена в течение 10 секунд промывались под струе!

дистиллированной воды и помещались в бюксы с разбавленным раствором ,ЫаОН. В каждом опыте опытный и контрольный варианты включали 200 семян, помещенных в 4 бюкса (по .50 семян в 40 мл раствора). Уровень рН измерялся с помощью иопометра через различные промежутки времени после помещения семян в раствор.

Серия опытов проведена с целью проверки влияния эффективного режима обработки семян в МП на активность /3-амилази их эндосперма, активируемую ионами Н+. В каждом опыте использовалось по 200 опытных и контрольных семян. Измельчение их производилось после 2-часового замачивания т.е. через 2 часа после магнитной обработки опытного варианта. Был применен модифицированный метод Смита и Роя (И.А.Чернавина, Н.Г.Потапов, 1978). Сравнительная активность ферментов регистрировалась на фотоэлектрическом колориметре по оптической плотности растворов гидролизуемого ими крахмала.

В одной из серий опытов для уточнения влияния ГМП в качестве возможного корригирующего фактора использован дополнительный контрольный вариант, проращиваемый кроме перечисленных условий еще и при ослаблении ГМП примерно в 100 раз с помощью пермал-лоевого экрана.

Отдельная серия опытов проведена с целью уточнения влиянии повышенной температуры в качестве возможного корригирующего фактора. Семена, предварительно обработанные МП в эффективном режиме и необработанные, подвергались воздействию температур от 30°С до 70°С в течение 30 минут, находясь в плотно закрытых, предварительно прогретых до заданной температуры чашках Петри.

Полевые опыты проведены с целью проверки влияния режимов магнитной обработки, стимулирующих лабораторную ЭП семян овса (сортов Гамбо, Геркулес, Льговский) и ячменя (сортов Фаворит, Московский-3) на следующие показатели: полевую густоту стояния, среднее число семян в колосьях (метелках), средний вес 1000 семян, влажность семян в день уборки урожая, прибавку урожайности, всхожесть семян нового урожая.

Для статистических расчетов использованы параметрические тссты Стьюдента и Фишера (Г.Ф.Лакин, 1980).

Третья глава

Поиск эффективных сочетаний действующей напряженности магнитного поля и скорости движения семян относительно силовых линий этого поля

На рис.2 представлены результаты серий опытов по изучению влияния на ЭП семян ско->остей (V) их движения по одной из траекторий через МП с Нмаис=4 иЛ/м.

Для каждого из трех видов семян выявлена только одна скорость пропускании, позволи-|шая при сочетании с использованной напряженностью МП статистически достоверно уве-[ичить их ЭП. Причем для ячменя и овса эффективной оказалась скорость 3м/с, а для (шеницы - 3,.5м/с.

Зависимость ЭП семян злаков от скорости их предпосевного пропускания через МП с Нмакс = 4 кА/м

контр.

1-1-1-1-—I-1-Г

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

V (м/с)

(I) - пшеница, (II) - овёс, (III) - ячмень

Для данных вариантов опытов при указанных объемах выборок оценка по критерию Стьюдента существенности разности средних независимых выборок опровергает нуль-гипотезу с уровнем вероятности не ниже 0,99. Отметим, что в других вариантах серий опытов (с семенами овса и ячменя) имеется лишь недостоверная тенденция к повышению ЭП по сравнению с контролем.

Результаты опытов с уверенностью подтвердили неоднократно высказываемое в литературе предположение, что сама по себе величина Н действующего на семена МП не является определяющим фактором для получения эффекта. Можно утверждать, что только сочетания ее с определенными величинами V движения семян в МП обеспечивают создание эффективных режимов обработки исследованных объектов. Но полученные факты не позволяют оценить роль конкретных действующих факторов, являющихся производными от сочетаний Н и V. В частности, следующих:

• длительности экспозиции семян в МП (Тэ),

• величины индуцируемой силой Лоренца в живых клетках зародышей семян электродвижущей силы (ил),

• величины индуцируемой в тех же клетках изменяющимся магнитным потоком вихревой электродвижущей силы (11в).

Для дифференциации влияния указанных факторов проведена дополнительная серия опытов с семенами ячменя. Последние проходили относительно источника МП не только с разными скоростями, но и по разноудаленным траекториям, действующие Н которых отражены на рис.1. На рис.3 представлены результаты дополнительной серии опытов. Главное, что

эбращает на себя внимание - факт наличия для той или иной максимальной воздействующей Н своей собственной V, сочетание с которой обусловливает эффективность воздействия. Лишь самая, низкая из использованных Н (1,ЗкА/м) не повлияла достоверно па исследуемый показатель. Все остальпые Н при сочетаниях с определенными V позволили довольно зна-тательно повысить ЭПГ данных семян. При Н=4кА/м в точности воспроизведен результат зредыдущей серии опытов с семенами ячменя другого сорта и класса: эффективная У=3м/с. При Н=2,7кА/м эффективной оказалась У=2м/с, при Н=5,ЗкА/м - У=4м/с. Уровни веро-1тности отличия от контроля ЭП в указанных режимах не ниже 0,99. Важно подчеркнуть, г то во всех эффективных режимах пропускания семян через МП отношения максимальной действующей Н к V практически одинаковы.

Рис.3

Влияние скоростей движения семян ячменя через МП с различными максимальными напряженностями на показатели их ЭП

Н макс. =1,3 кА/гл

Н макс. = 2,7 кА/м

контр. 12 3 4 Н макс. =4,0 кА/м

контр. 12 3 4 Н макс. = 5,3 кА/м

контр. I

контр. I

3 4

>П - энергия прорастания семян (%);

г -скорость движения семян перпендикулярно силовым линиям МП (м/с)

Дифференцируем вклад в получаемый эффект каждого из упомянутых производных фак->ров.

Что касается длительности экспозиции объектов в МП, то, основываясь па графиках изменений действующей Н, нетрудно рассчитать, что, например, при V=2m/c в сочетаниях с Н=2,7 и 4 кА/м Тэ составляют соответственно 0,26 и 0,25с, то есть различаются всего на 0,01с. Однако, в первом сочетании мы имеем повышение ЭП на 9 процентов с высшим уровнем вероятности, в то время как во втором - ЭП не отличается от контроля даже на 1 процент. При V=3 м/с в сочетаниях с Н=2,7 и 4кА/м Тэ равны с точностью до 0,01с и составляют 0,17с. Но, подобно предшествующему примеру, в первом случае ЭП не отличается от контроля ни на 1 процент, а во втором - увеличилась на 8 процентов с высшим уровнем вероятности. Приведенные фанты позволяют утверждать, что само по себе время экспозиции данных объектов в МП не является определяющим фактором для получения эффекта.

Выделим значения поперечных ЭДС, индуцируемых силой Лоренца в живых клетках зародышей при движении семян в МП. Uл рассчитывается по формуле:

Un=—/iofiHLV,

(1)

где Ца - магнитная постоянная,

/( - относительная магнитная проницаемость вещества объекта,

V - скорость движения объекта перпендикулярно силовым линиям МП,

Ь - поперечный размер объекта, содержащего подвижные заряды.

Как видим, в правой части уравнения переменными величинами в ваших случаях являются только Н и V. Причем, эти векторы взаимно перпендикулярны при максимальных значениях действующей Н, то есть при прохождении объектов над центральной частью магнитного бруса.

Если в данную формулу подставить пары значений: Н=2,7кА/м при У=2м/с и Н=5,ЗкА/м при У=1м/с, мы получим одинаковые величины Ил. Но, если первое сочетание привело к достоверной стимуляции ЭП, то второе совершенно не повлияло на этот показатель. Следовательно, можно констатировать, что величина индуцированной в живых клетках 11л не является для данных объектов фактором, детерминирующим эффект.

Оценим возможный вклад в получаемое увеличение ЭП вихревых ЭДС, наведенных в тех же клетках зародышей изменяющимся МП. Запишем известную зависимость:

\1в=— А(цфНЗ)/А1

(2)

где в - площадь поперечного сечения проводника, нормальная к направлению вектора Н, Д1 - время изменения магнитного потока, пронизывающего данную площадь.

Возникновение 1/в связано с изменением либо Н, либо Б. Поскольку в наших опытах семена проходят через МП в жестких пакетах, то есть фиксированы относительно плоскости полюса, максимум Ив в клетках может быть индуцирован только изменением действующей на них величины Н.

Снова обратимся к графикам изменений Н, действующих на траекториях движения семян. Практически одинаковые значения -11в можно получить при следующих сочетаниях Н и V: 2,7кА/м и 4м/с, 4кА/м и Зы/с, 5,ЗкА/м и 2м /с. Но, как видно из рис.3, только второе

из приведенных сочетаний позволило получить эффект, в то время как первое и третье не повлияли на ЭП. Отсюда можно заключить, что величина вихревой ЭДС, по всей видимости, не является самостоятельной причиной воздействия МП па семена. Легко рассчитать, что (с учетом размеров растительных клеток) в данных опытах 11в на несколько порядков уступает 11л по абсолютной величине.

Известна довольно перспективная гипотеза о первичном влиянии МП на биологические объекты посредством рассасывания объемных электрических зарядов па поверхности клеточных мембран (Е.З.Гак с соавт., 1975). Однако, при надежной обоснованности с физической точки зрения, эта гипотеза не затрагивает причин, по которым биологические эффекты МП средних и малых напряженностей, как правило, никогда не имеют линейной зависимости от интенсивности воздействия (Л.С.Филиппов с соавт.,1973; Н.Ф.Батыгин с соавт.,1978; П.Совински с соавт.,1989).

Существует предположение о влиянии МП на способность ионов взаимодействовать с мембраной растительной клетки (Ю.И.Новицкий,1978).

Высказывалось мнение, что на мембранах живых клеток происходит трансформация физического сигнала (МП) в химические эффекты, которые, в свою очередь, индуцируют ферментные реакции и метаболические ответы (Ы.С1\еп5,1985). Но оно не опирается на результаты экспериментов.

Известно, что при движении с пересечением силовых линий МП свободный заряд стремится выйти на спиральную (так называемую ларморовскую) траекторию, радиус которой определяется по формуле:

г=шУ/ВЧ,

(3)

где г - радиус окружности, описываемой свободным зарядом, т - масса заряженного тела,

V - скорость движения заряда в плоскости перпендикулярной вектору В, В - индукция МП, действующего на заряд, с] - величина заряда.

Так как форма клеток щитка зародыша сухих семян близка к сферической, средний диаметр их около 15 мкм, а величина заряда подавляющего большинства ионов живой клетки 1,6-10-19 Кл, учитывая,что в наших опытах при максимальных значениях Н действующего на объекты МП векторы В и V перпендикулярны, мы имеем все необходимые данные для нахождения массы искомого иона. С учетом магнитной проницаемости наших объектов переведем значения Н в соответствующие значения В: 2,7кА/м - 3,3 мТл, 4кА/м - 5мТл, 5,ЗкА/м -6,7мТл. Подставив в приведенную формулу одну из пар эффективных сочетаний В и V, а также принятые значения ч и г, попытаемся приблизительно установить массу искомого иона:

_ 5-10-3Г-1,6-10-19А'л-7,5-10-ви _ 2.Ю-27 КГ 3м/с

(4)

Подстановка других полученных в наших опытах сочетаний В и V, стимулирующих ЭП, даст практически тот же результат. По рассчитанной массе свободной заряженной частицы,

вовлекаемой в резонансное движение, уверенно идентифицируется ион водорода (Н+ ). Отличие от его реальной массы (1,67-10~27 кг) составляет около 20 процентов и связано, по-видимому, с приблизительным значением принятого радиуса клеток.

То, что ионы Н+ действительно могут являться искомыми компонентами живой клетки, реагирующими на МП, подтверждается известными фактами:

• данные ионы и в самом деле концентрируются на наружной поверхности мембран живых клеток, создавая градиент рН в радиальном направлении (Д.Николс, 1985);

• поскольку на величину рН не влияют ионы Н+ , находящиеся в химических и прочных физических связях, в данном случае мы имеем дело с ионами Н+, входящими в состав диффузной части слоя противоионов, наличие которого на поверхности клеточных мембран надежно установлено (Дш.Финеан с соавт., 1977);

• свободные ионыдиффузного слоя находятся в потенциальной яме, образованной взаимодействием более сильного отрицательного заряда потенциалообразукмцих ионов поверхности мембраны и меньшего по величине, но более близкого к диффузным ионам положительного заряда адсорбционного слоя в имеют минимум сопротивления направленному перемещению именно в пределах потенциальной ямы;

• опыты с моделированием биологических мембран свидетельствуют о появлении вблизи их поверхностей ионов Н+, поток которых реагирует на действие МП (Гвакигш, У.Ка«гатига,1989 ).

Полученные экспериментальные данные, с учетом известных фактов и закономерностей, позволяют сформулировать концепцию о возможном механизме действия МП на исследованные биологические объекты: триггерпой реакцией воздействия МП на живые клетки является индуцированный выход части ионов Н+ за пределы слоя противоионов наружной поверхности клеточных мембран.

Известно, что МП подобных интенсивностей не могут существенно влиять на хаотические тепловые движения ионов (У.ЮпоисЫ Й а1., 1988), но в наших опытах ионы в составе семян принимают участие в направленном движении с определенной скоростью относительно силовых линий МП. Поэтому в данном случае, как и при движении в МП растворов электролитов, происходят магнитогидродинамические эффекты. Поскольку при максимальных значениях Н действующего на семена поля векторы В и V перпендикулярны, а пространственный градиент В в объемах отдельных клеток незначителен, при прохождении этих зон свободные протоны должны стремиться к движению по окружностям с радиусом г (формула 3), оси которых параллельны силовым линиям. Движения свободных ионов диффузной зоны слоя противоионов вдоль поверхности мембраны представляются наиболее вероятными с энергетических позиций, так как при этом они испытывают наименьшее торможение потенциалообразующими ионами мембраны и противоионами адсорбционного слоя. Поэтому, наиболее интенсивную (резонансную) циркуляцию диффузных противоионов можно ожидать именно при совпадении радиусов клетки и витка ларморовской траектории, на которую при данных условиях они стремятся выйти. Эти условия и обеспечиваются для ионов Н+ обнаруженными эмпирически эффективными сочетаниями максимальной действующей напряженности и скорости движения объектов в МП. Возникшее на одном из участков диффузного слоя направленное перемещение зарядов вдоль мембраны в плоскости перпендикулярной силовым линиям МП неизбежно вызовет в этой плоскости вихревой электрический ток противоионов (рис.4). При резком уменьшении величины действующей магнитной индушщи, что в наших опытах имело место после прохождения объектов над центральной частью магнита, включившиеся в циркуляцию свободные протоны по всей траектории движения, получают центробежные импульсы и повышенную вероятность выхода из противоионного слоя.

Схема циркуляции свободных ионов Н+ вдоль диффузного слоя противоионов поверхности клеточных мембран, в плоскости перпендикулярной силовым линиям МП при эффективных сочетаниях индукции МП и скорости пропускания объектов.

Понятно, что в отличие от вакуума циклотрона в межклеточном пространстве свободным протонам довольно сложно двигаться по окруяшостям. Их траектории движений детерминируются взаимодействиями с молекулами и другими ионами. И, тем не менее, многие из вступивших в движения по окружностям свободных ионов Н+ за счет указанного центробежного импульса за ничтожные доли секунды способны выйти из зоны взаимодействия с клеточной мембраной. (Скорость циркуляции данных ионов совпадает со скоростью движения объектов в плоскости перпендикулярной силовым линиям МП, а толщина слоя противоионов сравнима с толщиной мембраны). При прочих сочетаниях действующей напряженности МП и скорости движения объектов возможен лишь локальный выход протонов из диффузной зоны противоионов клеточной мембраны под действием силы Лоренца. Но в подобных случаях этот процесс будет компенсироваться усиленным притоком протонов за счет той же силы Лоренца в диффузную зону из межклеточного пространства с противоположной стороны клетки.

В случае же нескомпенсированного (индуцированного) ухода части ионов Н+ с поверхности мембраны здесь происходит некоторое повышение рН, что должно включить комплекс биофизических и биохимических изменений, каждое из которых неоднократно наблюдалось магнитобиологами (рис.5).

Схема комплекса последовательных явлений в прорастающих зерновках после их эффективной предпосевной обработки в МП и высева

Предложенная концепция воздействия негармонических МП на живые клетки, являясь логичным следствием экспериментальных результатов и известных законов, вполне согласуется и с раннее установленными разными авторами эмпирическими фактами. К ее важным особенностям можно отнести наличие двух возможностей: 1)строгой проверки на различных растительных клетках; 2)прогнозирования эффективности того или иного режима воздействия МП на движущиеся в нем конкретные растительные объекты.

Предположение о воздействии на живой объект слабого электромагнитного сигнала как триггера, запускающего целую последовательность физических и биохимических явлений высказывалось и ранее (У.11.А<1еу,1981), но некопкретно и без экспериментальных подтверждений.

Предложенная концепция хорошо согласуется и с упоминавшимся "принципом циклотронного резопанса". Известно, что период (Т) циркуляции заряженной частицы, движущейся в МП по траектории Лармора, рассчитывается по формуле:

Т=2л- г/У,

(5)

где г = тУ/Вд

(3)

Объединив (5) и (3), получаем одну из модификаций рабочей формулы магнитобиологов, исследующих "принцип циклотронного резонанса":

Т=2тг ш/ВЧ,

(6)

где Т - период резонансного ЭМП; В - индукция постоянного МП. Основные практические отличия нашей концепции от указанного "принципа":

1. применимость для обоснований эффектов у биологических объектов, движущихся в МП;

2. возможность интерпретации и прогнозирования биологического действия МП без необходимости привлечения резонансных ЭМП;

3. возможность расчета избирательного воздействия с помощью МП не только на определенные ионы, но и на клетки определенного радиуса.

Но, безусловно, принятие данной концепции требует проведения комплекса разноплановых экспериментальных проверок.

Четвертая глава

Применение биофизического и биохимического проверочных тестов

На рис 6. представлены результаты серии опытов, проведенной для непосредственной проверки предложенной рабочей гипотезы. Они представляют собой средние значения изменений показателей рН слабощелочного раствора, в который помещены промытые семена пшеницы, предварительно обработанные МП в эффективном режиме и контрольные. Минимально необходимое подацелачивание дистиллированной воды раствором Ь'аОН произведено с учетом того, что хорошо промытые семена пшеницы через несколько минут после помещения их в нейтральный или слабокислый раствор начинают вместе с водой активно усваивать ионы Н+, заметно повышая его рН и маскируя ожидаемое понижение этого показателя. Создание исходной рН раствора на уровне 7,25 сильно замедляет этот процесс. При этом условии становится заметным быстрый выход в раствор из обработанных в МП семян ионов Н+, по-видимому, потерявших связь с поверхностью клеток. В растворе с контрольными семенами этого не происходит. Разность показаний рН достигает максимума примерно через 2-3 минуты после начала замачивания семян, являясь достоверным в серии опытов с уровнем вероятности 0,99. Затем начинает сказываться указанный процесс преимущественного поглощения ионов Н+ , и уже через 7-8 минут после замачивания уровни рН растворов обоих вариантов статистически ве различаются.

Рис.6

Динамика показателей рН растворов с контрольными и обработанными МП семенами пшеницы

7,30-1

20 Т (мин.)

Итак, данный биофизический тест позволяет непосредственно подтвердить предложенный триггерный механизм эффективного воздействия МП на исследуемые семена злаков.

Результаты серии опытов, проведепных для проверки сравнительной активности ¡3 -амилазы эндосперма семян пшеницы, прошедших обработку в МП и контрольных, выявили достоверное отличие разностей показателей оптической плотности стандартных растворов крахмала до и после воздействия на них ферментными вытяжками из этих семян (оптическая плотность измерепа в условных единицах на фотоэлектрическом колориметре):

Контрольный вариант 0,67 ± 0,09 Опытный вариант 1,01 ± 0,12

уровень вероятности отличия 0,95

Как видим, растворимый крахмал интенсивней гидролизуется вытяжкой из обработанных в МП семян. Известно,что /?-амилаза в эндосперме сухих семян пшеницы содержится в малоактивной форме, но может активироваться иопами Н+, поступающими из щитка зародыша при набухании. Активность этого фермента имеет прямую корреляцию с разностью оптических плотностей исследуемых растворов. В серии опытов активность /?-амилазы в эндосперме семян, прошедших магнитную обработку, достоверпо повысилась. Учитывая условия проведения опытов, этот факт также резонно объяснить действием ионов Н+, вышедшими за пределы двойного электрического слоя мембран клеток щитка зародыша и успевшими проникнуть в эндосперм.

Итан, результаты данпого биохимического теста также находятся в согласии с предложенной концепцией триггерного мехапизма.

Пятая глава

Исследования влияния геомагнитного поля и повышенной температуры как возможных корригирующих факторов

В литературе имеются предположения о влиянии случайных слабых электромагнитных попей на воспроизводимость магнитобиологических опытов (Ю.И.Новицкий,1984; С.А.Павлович, 985). Геомагнитное поле (ГМП) представляется наиболее универсальным из подобного рода факторов.

Для уточнения влияния ГМП как фактора, нарушающего воспроизводимость опытов с действием искусственных МП, были проведены две серии независимых опытов.

В таблице 1 приведены результаты серии опытов с семенами овса. Если брать за еди-гацу результат отдельного опыта, то можно констатировать, что обработка в МП повысила ЭП семян в данной серии с высоким уровнем вероятности. Однако, сравнив дисперсии ре->улматов двух вариантов опытов, убеждаемся в достоверном превышении этого показателя в гантрольном варианте.

Очевидно, это свидетельствует о большей выровненности (прогнозируемости) показателей Ш у обработанных семяп. Но в 7 из 20 опытов нет достоверного различия между опытным и юнтрольным вариантами. Разбив опыты на две группы: с наличием эффекта ("эфф.") и без (ффекта ("н.эфф."), получаем важную информацию. Оказывается, что средние значения ЭП опытного варианта в обеих группах одинаковы. Но в группе "н.эфф." контрольный |ариант каким-то образом догнал по уровню ЭП опытный вариант, одновременно достоверно [ревосходя по этому показателю свой вариант в группе "эфф."

Таблица 1

Результаты серии опытов по проверке воспроизводимости

эффекта повышения ЭП семян овса предпосевной магнитной активацией

Наименование Средние Общее Уровень Уровень

выборки ЭП (%) число вероятности Дисперсия значимости

опытов отличия отличия дисперсий

К серии 73,5±1,0 20 0,999 19,95 0,01

0 серии 79,1 ±0,5 20 5,25

К группы "эфф." 70,8±0,7 13 0,999 6,03 *

О группы "эфф." 79,0±0,7 13 6,17

К группы "н.эфф." 78,6±0,8 7 * 4,95 *

О группы "н.эфф." 79,3±0,8 7 4,24

*- отличие не достоверно

Таблица 2

Результаты серии опытов по проверке влияния ГМП на воспроизводимость эффекта стимулирования ЭП семян пшеницы, индуцированного предпосевной активацией в искусственном МП

Наименование Средние Общее Уровень Уровень значи-

выборки ЭП (%) число вероятности Дисперсия мости отличия

опытов отличия от О дисперсий от К

К серии 83,4±0,8 14 0,99 7,80

КЭ серии 83,7±0,3 14 0.999 1,30 0.01

0 серии 86,6±0,3 14 1,34 0,01

К группы "эфф." 81,3^=0,8 7 0,99 4,57

КЭ группы "эфф." 83,7±0,5 7 0.99 1,57 0,05

0 группы "эфф." 86,4±0,5 7 1,62 0,05

К группы "н.эфф." 85,6±0,5 ' 7 * 1,62

КЭ группы "н.эфф." 83,7±0,4 7 0,99 1,24 *

0 группы "н.эфф." 86,7±0,4 7 1,23 *

*- отличие не достоверно

Что же заставило семена контрольного варианта, взятые из одной партии, хранившиеся и Проращиваемые в строго стандартных условиях, примерно в каждом третьем опыте повышать свою ЭП ?

Известно, что некоторые сочетания индукций и частот искусственных МП, характерные для переменной составляющей ГМП, могут оказывать существенное влияние на обменные процессы в живых клетках (А.Е.БЬеррагс!, М.ЕЬепЬис), 1977). Поскольку ЭП семян есть функция интенсивности в часгности и данных процессов, резонно предположить, что именно состояние переменной составляющей ГМП в период прорастания является корригирующим фактором. Для уточнения этого предположения, логично следующего из результатов первой серии, проведена вторая серия опытов.

В таблице 2 приведены результаты этих опытов с семенами пшеницы. В отличие от предыдущей, в данной серии использован дополнительный контрольный вариант, проращиваемый при ослаблении ГМП примерно в 100 раз с помощью пермаллоевого экрана.

В целом по серии средние значения ЭП обработанных семян превосходят таковые в обоих контрольных вариантах с высокими уровнями вероятности. Как и в предыдущей серии, дисперсия ЭП в контрольном варианте достоверно выше, чем в опытном, но здесь она также достоверно превышает и дисперсию в экранированном контрольном варианте. Средние же по серии значения ЭП в обоих контрольных вариантах статистически не отличаются друг от друга.

Итак, экранирование от ГМП практически не повлияло на среднюю ЭП в серии опытов, достоверно снизив лишь вариацию этого показателя от опыта к опыту, приближая ее к вариации ЭП в опытном варианте. Несомненно, что в данной серии опытов все три ее варианта есть выборки разных совокупностей. В отдельных опытах достоверные отличия ЭП опытного варианта от контрольного зарегистрированы лишь в 7 из 14 случаев. В то же время, отличия ЭП Опытного варианта от экранированного контрольного отмечено в 13 опытах из 14. Это очень высокая воспроизводимость для биологических экспериментов.

Разделим и эту серию опытов иа две группы: "эфф." и "н.эфф.", основываясь на достоверности отличий между опытным и неэкранированным контрольным вариантами.

Во-первых, получаем подтверждение результатов предыдущей серии: в обеих группах ЭП опытного варианта не различаются, в то время как ЭП контрольного варианта в группе "н.эфф." достигает уровня опытного варианта, достоверно превышая ЭП своего те варианта в группе "эфф.". Следовательно, в нарушении воспроизводимости эффекта стимуляции ЭП снова повинна нестабильность контрольного варианта.

Во-вторых, получаем решающую информацию: в контрольном экранированном варианте ЭП в обеих группах одинаковы и достоверно ниже ЭП опытного варианта. Этот факт не только демонстрирует повышение стабильности воспроизводимости ЭП в условиях экранирования от ГМП, но и убедительно доказывает влияние ГМП как искомого корригирующего фактора.

Известно, что предпосевное прогревание семян злаковых растений может существенно повысить их посевные качества (ГОСТ 12038-84). Принимая во внимание сходство действия эффективного режима МП и прогревания на показатели ЭП, представляется важным уточнить возможное корригирующее влияние второго фактора па действие первого.

На рис.7 представлены результаты проведенных серий опытов с семенами овса.

Во-первых, отметим, что использованный один из эффективных режимов обработки семян МП позволил повысить их ЭП с высшим уровнем вероятности.

Во-вторых, сама по себе тепловая обработка при данных условиях достоверно повлияла на показатели ЭП при использовании двух температур: при 50°С повысила и при 70°С понизила.

Наиболее важной информацией, представляемой полученными результатами, является то, что воздействие температур выше 40°С вызывает полную нейтрализацию стимулирующего эффекта МП. При действии на обработанные МП семена температурой 50° С их ЭП снижается до уровня контроля. Можно констатировать, что режим прогревания, который при самостоятельном воздействии существенно не влияет на ЭП семян ( 60°С) или даже оказывает стимулирующее влияние (50°С), при пост магнитном использовании может иейтрализовывать стимулирующий эффект МП. Как хорошо видно из рис.7, сама норма реакции обработанных в МП семян на температурные воздействия резко изменяется по сравнению с контролем. Другими словами, обработанные в МП и контрольные семена по реакциям на повышенные температуры есть выборки разных совокупностей.

Поскольку, как упоминалось в методической части, сухие семена подвергались воздей-

ствию повышенных температур, находясь в плотно закрытых чашках, их влажности после прогрева существенно не изменялись. Единственным фактором, нивелирующим стимулирующий эффект МП, следует признать непосредственное воздействие повышенной температуры.

Рис.7

Действие предпосевного прогревания на показатели ЭП семян овса, прошедших магнитную активацию и контрольных

ЭПС56)

90 -

10 20 30 40 50 60 ТО Т °С

Итак, ностмагнитные воздействия повышенных температур на семена растений могут являться сильным корригирующим фактором, нарушающим воспроизводимость лабораторных и полевых экспериментов.

Шестая глава

Проверка в полевых опытах: влияния эффективного режима предпосевной обработки семян на урожайность и определяющие ее показатели

В таблице 3 представлены данные, полученные в сериях независимых полевых опытов с семенами овса и ячменя. Подобранные в лабораторных опытах эффективные режимы предпосевной обработки семян позволили получить статистически достоверные прибавки урожайности для обеих исследованных культур.

Результаты показывают, что в повышении урожайности овса сыграли роль достоверное увеличение продуктивной густоты стояния растений (функция полевой всхожести) и достоверное увеличение среднего числа семян в метелках.

Напротив, средняя масса семян у обработанных растений этого вида в период уборки оказалась достоверно ниже, чем в контроле, что снизило прибавку урожайности. Технологически нормальное подсушивание семян практически устраняет разницу в средней массе

семян обоих вариантов. Как видим, превышение массы семяп в контроле есть следствие более высокой влажности. Положительный сам по себе факт спижепия влажности формально снижает прибавку урожайности.

Таблица 3

Результаты полевых серий опытов по проверке влияния эффективной для ЭП семян двух злаковых культур предпосевной магнитной обработки на урожайность и некоторые другие показатели

Изменение показателей относительно контроля

в средпем по серии опытов (%'

Иссле- продук- число масса масса всхожесть то же

дуемая урожай- тивная семяп 1000 1000 семян через 8

культура ность густота в колосе свеше- семян нового месяцев

стояния (метелке) убранных после урожая

семян сушки

овес +25,3 +15,8 +18,7 -8,0 0 +12 +9

ячмень +16,9 +19,1 +1,3 -4,0 0 +9 +7

Всхожесть нового поколения семян овса в опытном варианте достоверно выше, чем в контрольном как через 1, так и через 8 месяцев после уборки урожая. Несмотря на значительное возрастание всхожести в обоих вариантах через 8 месяцев после уборки по сравнению с предшествующими измерениями, разпица сохранилась. Особенно важно, что накануне высева всхожесть хранившихся семян опытного варианта соответствовала 1-2 классам по действующему ГОСТу 10469-76, в то время как всхожесть хранившихся семян контрольного варианта в среднем оказалась ниже 3 класса, и, фактически, контрольные семена не пригодны для высева.

Повышение урожайности ячменя на опытных делянках получено исключительно за счет увеличения продуктивной густоты стояния растений. Среднее число семян в колосе статистически одинаково в обоих вариантах. Средняя масса семян, так же как и в опыте с овсом, в контрольном варианте достоверно выше и тоже за счет влажности.

И в данном случае нормальная непродолжительная сушка выравнивает показатели сре-цней массы опытных и контрольных семян. Увеличение показателей всхожести новых семян а опытном варианте, регистрируемое уже через 1 месяц после уборки урожая, сохраняется и терез 8 месяцев хранения, несмотря на возрастание этих показателей в обоих вариантах.

Обращает на себя внимание факт, что и в данном случае накануне весенних посевных эабот только семена, выращенные в опытном варианте, соответствовали требованиям ГОСТа 10470-76 по всхожести и могут быть использованы для высева.

Выводы

1. При пропускании сухих семяя злаковых растений через магнитное поле с последующим их высевом и измерением энергии прорастания скорость движения семян относительно силовых ливий при прочих равных условиях является существенным параметром воздействия ва данный показатель.

2. При использовании источника постоянного магнитного поля размером 120x80x65 мм с полюсами по большим плоскостям и движении семян перпендикулярно главной оси магната, параллельно северпому полюсу и на таком расстоянии от последнего, что максимальная воздействующая напряженность составляла 4,0 кА/м, эффективной для пшеницы оказалась скорость прохождения 3,5 м/с, для ячменя и овса 3,0 м/с.

3. Результаты опытов показывают, что во всех эффективных режимах пропускания семян злаков через магнитное поле (напряженностью 2,7; 4,0 ; 6,3 кА/м) эффект определяют не величины воздействующей напряженности и не скорости движения объектов сами по себе, а соотношения этих параметров, являющиеся для исследованных объектов и диапазонов режимов обработки практически постоянными.

4. Воздействие магнитного поля напряженностью 1,3 кА/м при сочетании с исследованными скоростями пропускания данных семян существенно не повлияло на их энергию прорастания.

5. Сравнительное изучение влияния предпосевного воздействия магнитным полем на энергию прорастания семян одного из исследованных видов растений позволило установить следующее:

(a) время экспозиции семян в магнитном поле само по себе не является детерминирующим параметром воздействия,

(b) получаемый эффект не имеет однозначной зависимости от величины электрического потенциала, индуцируемого силой Лоренца в направлении, перпендикулярном векторам скорости и напряженности,

(c) эффект не имеет определяющей зависимости от значения вихревой ЭДС, наводимой в плоскостях, перпендикулярных силовым линиям магнитного поля.

6. Основываясь на результатах данных опытов, современных физико-химических представлениях, фактах, установленных предшествующими исследователями, а также некоторых известных законах, есть основание предложить новую гипотезу, объясняющую один из возмояшых механизмов действия магнитного поля на биологические объекты. Суть ее сводится к следующему: триггером эффективного воздействия магнитного поля на живые клетки,движущиеся относительно его силовых линий, является Индуцированный выход части ионов Н+ (вовлекаемых в резонансное циркулярное движение вдоль мембраны и получающих центробежный импульс при уменьшении действующей напряженности) за пределы слоя противоионов поверхности клеточных мембран.

7. После обработки сухих семян злаковой культуры магнитным полем в эффективном режиме и помещения их в слабощелочной раствор, через 2-3 минуты наблюдается статистически достоверное снижение рН этого раствора, что может являться следствием увеличения числа ионов Н+, не находящихся в связях со структурами, а значит подтверждает предложенную гипотезу. Контрольные семена при подобных условиях не понижают рН раствора.

8. Наличием тех же ионов, вышедших за пределы зоны взаимодействия с мембранами клеток щитка зародыша, возможно объясняется активирование ¡3 -амилазы семян, обработанных в МП, что тоже соответствует предложенной гипотезе.

9. Геомагнитное поле в некоторых случаях способно оказывать корригирующее воздействие на контрольные варианты опытов,повышая их до уровня вариантов с использованием эффективных режимов предпосевной обработки семяя растений искусственным магнитным полем гораздо большей напряженности.

10. Влияние предпосевной обработки семян исследуемых растений магнитным полем в режиме стимулирующем энергию прорастания может полностью нейтрализовываться их последующим прогреванием в режиме, который при независимом использовании не влияет на данный показатель или даже стимулирует его.

11. Режим предпосевной магнитной обработки семян овса и ячменя, повышающий их энергию прорастания, позволил в независимых полевых экспериментах получить достоверную прибавку урожайности этих культур (у овса - за счет повышения продуктивной густоты стояния и среднего числа семян в метелках, у ячменя - за счет повышения продуктивной густоты стояния).

12. Семена овса и ячменя нового урожая, полученные в вариантах с использованием эффективной предпосевной обработки магнитным полем, имеют пониженную влажность в период уборки, а также устойчиво превышают контроль по показателям всхожести как через 1 месяц после закладки в хранилища, так и через 8 месяцев, то есть накануне и.4 весеннего высева.

Практические рекомендации

1. На основании результатов данной работы для использования в сельскохозяйственном производстве можно рекомендовать режимы предпосевного пропускания семян овса и ячменя через магнитное поле, при которых соблюдается отношение максимальной дей; ствующей напряженности (кА/м) к скорости (м/с) движения семян перпендикулярно силовым линиям поля примерно 4/3, причем величина действующей напряженности должна быть не ниже 2,5 - 3 кА/м.

2. Предпосевная обработка семян исследованных зерновых культур магнитным полем в указанных режимах может использоваться с целью повышения урожайности путем увеличения продуктивной густоты стояния растений на единице площади, а для овса еще и среднего числа семян в метелке.

3. Предпосевная обработка семян исследованных зерновых культур магнитным полем в тех же режимах может использоваться также с целью сокращения периода вегетации либо получения в день уборки урожая менее влажных семян.

4. Предпосевная обработка семян данных зерновых культур магнитным полем в установленных режимах может быть использована и с целью существенного повышения посевных качеств семян нового урожая при идентичных условиях выращивания и хранения.

5. Результаты работы убеждают, что после предпосевного воздействия на семена злаковых растений магнитным нолем во избежание снижения эффекта следует избегать их нагрева до температур выше 40°С.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Сапогов A.C. Скорость пропускания семян зерновых культур через магнитное поле как существенный параметр эффективного воздействия на энергию прорастания. PI9-91-576, ОИЯИ, Дубна, 1991.

2. Сапогов A.C., Батыгин Н.Ф. О совместном воздействии предпосевной обработки магнитным полем и прогревания на энергию прорастания семян овса сорта Горизонт. Научно-технический бюллетень по агрономической физике, N.78, АФИ, Л., 1990, с.15-19.

3. Сапогов A.C. К вопросу о невоспроизводимости магнитоби ологических опытов. Биофизика, т.37, в.4, 1992, с.769-771.

4. Сапогов A.C. (с соавт.) Способ предпосевной обработки семян и устройства для его осуществления. Описание изобретения по авторскому свидетельству N 1253445, 1986.

5. Сапогов A.C. (с соавт.) Способ оценки качества семян. Описание изобретения по авторскому свидетельству N 1427609, 1988.

6. Сапогов A.C. (с соавт.) Устройство для обработки посевного материала. Описание изобретения по авторскому свидетельству N 1423015, 1988.

7. Сапогов A.C. К вопросу о триггерном механизме биологического действия магнитного поля. PI9-93-183, ОИЯИ, Дубна, 1993.

Рукопись поступила в издательский отдел 7 октября 1993 года.