Geum.ru

Денисова Татьяна Викторовна

Вид материалаАвтореферат
6.3. Фитотоксические свойства почв под влиянием СВЧ-излучения
Таким образом
7.1. Состояние почвенной микрофлоры
Влияние постоянного магнитного поля
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

6.3. Фитотоксические свойства почв под влиянием СВЧ-излучения


Почву (воздушно-сухие образцы): чернозем обыкновенный (предкавказский и североприазовский), серая лесная, бурая лесная почва и рендзина выщелоченная (плато Лагонаки; Апшеронское лесничество), подвергали воздействию СВЧ-излучения мощностью 450 Вт длительностью 10-60 секунд. Затем на облученную почву высаживали тест-объекты – семена редиса. СВЧ-излучение исследованных уровней не оказало влияния на показатели прорастания: всхожесть, энергию, дружность и скорость прорастания. Показатели интенсивности начального роста (длина побегов и корней тест-объектов) в подавляющем большинстве случаев достоверно также не отличались от контроля. В отдельных вариантах отмечено стимулирующее воздействие на длину побегов (бурая лесная, чернозем обыкновенный), которое составило 17% (p<0,05). Наибольший стимулирующий эффект обнаружен в варианте с рендзиной выщелоченной (плато Лагонаки) на длину побегов на 27-47% (p<0,05).

Таким образом, к воздействию СВЧ-излучения мощностью 450 Вт ферменты разных классов и различающихся по свойствам почв проявили практически сходную устойчивость. К СВЧ-излучению мощностью 800 Вт ферменты разных классов и отличающихся почв проявили различную чувствительность. В целом ферменты исследованных почв более устойчивы к СВЧ-излучению, чем микроорганизмы. По устойчивости разных групп микроорганизмов к СВЧ-излучению (800 Вт) исследованные почвы образовали ряды: бактерии-аммонификаторы: чернозем >каштановая >серопески >бурая лесная; спорообразующие бактерии: чернозем > серопески > бурая лесная; микромицеты: чернозем >серопески >бурая лесная >каштановая; бактерии рода Azotobacter: серопески > каштановая почва > чернозем.

Результирующие ряды устойчивости к СВЧ-излучению мощностью 800 Вт (с некоторой долей обобщения имеют вид. Ферментативная активность: серопески>чернозем обыкновенный≥каштановая>бурая лесная. Показатели микробиологической активности: чернозем обыкновенный>серопески>каштановая>бурая лесная. Можно говорить об отсутствии фитотоксического эффекта СВЧ-излучения мощностью 450 Вт как на показатели прорастания, так и на показатели интенсивности начального роста тест-объектов.


ГЛАВА 7. Изменение биологических свойств почв и состояния растений под влиянием низкочастотных и постоянных магнитных полей

Выбор нами низкочастотного диапазона МП для исследования продиктован рядом причин: 1) именно в этом диапазоне наиболее ярко проявляется парадоксальность биологического действия ЭМП (Бинги, 2002); 2) низкоинтенсивные ЭМП способны вызывать реакцию биосистемы, которую не способны вызвать излучения относительно высокой (тепловой) мощности (Аксенов и др., 2000; Новиков, Фесенко, 2001; Сусак и др., 2005); 3) полагают, что действие слабых и сверхслабых факторов находится ниже порога включения защитных биологических механизмов и поэтому способно накапливаться на субклеточном уровне, на уровне генетических процессов (Бинги, 2002; Кудряшов и др., 2008); 4) в последние десятилетия все больше подчеркивается экологическая значимость воздействия именно низкочастотных ЭМП на биоту и экосистемы (Григорьев и др., 2003; Горбачев, Марков, 2010).

Механизм действия МП на почву чаще всего является косвенным. Реакцию почвы на магнитное воздействие объясняют наличием в ней парамагнитных и ферромагнитных минералов, которые могут изменять свое магнитное состояние под действием МП и влиять на окружающие их немагнитные материалы (Олешко и др., 1980). Магнитное поле оказывает влияние на материальную основу почв (минералы, органическое вещество, воду, живые организмы) и те процессы, которые в них протекают (Бабанин и др., 1995). Под влиянием МП повышается остаточное намагничивание почвы, происходят микроморфологические изменения (Ванек, Кремер, 1976; Вадюнина и др., 1974, 1977; Ванек и др., 1981; Ярилова и др., 1983).

7.1. Состояние почвенной микрофлоры


Влияние низкочастотных МП. В результате исследований установлено, что микрофлора бурой лесной почвы и микромицеты серопесков оказалась устойчива к НЧ МП индукцией 1500 и 6000 мкТл (рис. 14).





а) численность бактерий, млн/г
б) обилие микромицетов, тыс/г

Рис. 14. Влияние НЧ МП (50 Гц; 5 суток) на микрофлору почв


В остальных вариантах отмечено подавляющее воздействие НЧ МП. Численность бактерий чернозема обыкновенного ниже контроля на 58 и 57% (p<0,001), серопесков - на 76 и 88% (p<0,01), рендзины типичной – на 32 и 31% (p<0,01) в вариантах с индукцией 1500 и 6000 мкТл соответственно (рис. 14а). Численность микромицетов чернозема ниже контроля на 26 и 41% (p<0,05), рендзины – на 82 и 82% (p<0,01) при тех же уровнях МП (рис. 14б).

Кратковременное (1-часовое) воздействие НЧ МП индукцией 1500 мкТл разных частот: промышленной (50 Гц), 90 и 100 Гц оказало различное воздействие на микрофлору чернозема обыкновенного (рис. 15).

По устойчивости к воздействию ЭМП частотой 90 и 100 Гц микроорганизмы чернозема образовали ряд: бактерии на МПА>микромицеты>Azotobacter. Ряд устойчивости к ЭМП частотой 50 Гц иной: Azotobacter> бактерии на МПА>микромицеты.

Кратковременное (1 часовое) воздействие ЭМП (50 Гц) индукцией 100, 500, 1000, 1500 и 2000 мкТл на микрофлору чернозема обыкновенного и каштановой почвы оказало стимулирующее, подавляющее воздействие или не повлияло. Численность бактерий чернозема возрастала под влиянием низких уровней ЭМП (100 и 500 мкТл) на 148 и 141% (p<0,01), бактерий каштановой почвы (100 и 1000 мкТл) на 136 и 129% (p<0,05) соответственно, в то время как в варианте 500 мкТл наблюдалось подавление численности до 46% (p<0,05) от контроля. НЧ МП индукцией 1500 мкТл во всех вариантах оказало подавляющее воздействие на 18-61%, при этом наиболее сильное влияние отмечено на микромицеты чернозема обыкновенного.



Рис. 15. Влияние ЭМП (1-часовое) индукцией 1500 мкТл на микрофлору чернозема обыкновенного, % от контроля


Влияние постоянного магнитного поля. Сравнительный анализ влияния ПМП и НЧ МП и индукцией 6000 мкТл на бактерии и микромицеты в почве, почвенной суспензии и суспензии чистых культур Bacillus mycoides и Penicillum sp. показал, что и НЧ МП и ПМП практически одинаково влияет на бактерии (почва) – подавление на 44-57% (p<0,05), микромицеты (почва) – подавление на 41-56% (p<0,05), микромицеты (почвенная суспензия) – их обилие находится на уровне контроля.

Предполагается, что действие постоянного (ПМП) идет по иному механизму и способно накапливаться на каком-то биологическом уровне, минуя стадию первичных физических осцилляторов (Бинги, 2002). Считается, что биологическое действие ПМП в отличие от низкочастотных полей не выглядит, на первый взгляд, парадоксальным, поскольку отсутствуют кванты ЭМП, энергию которых можно было бы сравнить с энергией биохимических превращений.