Geum.ru

"Intellectual Revival" held in the Saint-Petersburg State University and Saint-Petersburg Science Centre of the Russian Academy of Sciences on April 27-28 2002

Вид материалаДокументы
Влияние слабого магнитного поля на рост и развитие растений на примере фасоли.
Ранневесенние растения ленинградской области
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Влияние слабого магнитного поля на рост и развитие растений на примере фасоли.


The present work is a part of a complex research of the influence of low magnetic field upon the growth and development of the bean. The tested seeds was irradiate of low static magnetic field for quarter of an hour. The field strength was approximately 20 oersted. The observation over growth and development seeds and plants have shown that tested seeds outstripped in development and growth the control group. Also is noted that the tested seeds group consumed water more than control seeds group. In present work are submitted given on to spatial orientation root age irradiation seeds.

Как известно, наша планета окружена не только атмосферой, но и магнитным полем [1]. Магнитное поле – один из постоянно присутствующих факторов внешней среды. Однако можно сказать, что это и один из наименее изученных факторов в смысле влияния его на растения, животных и человека [2]. Когда при дальнейшем освоении космического пространства и развитии техники жизнь человека будет в какой-то промежуток времени проходить в магнитных полях и в тысячи раз сильнее

-41-

земного, он уже должен знать, как действует поле на биологические объекты, в том числе и на растения. Но и слабое земное магнитное поле может представлять для него практический интерес в разных областях [3]. В том, что магнитное поле оказывает влияние на рост, формирование корневой системы и развитие растений уже известно [1]. В течение многих лет ученые проводят опыты и исследования над растениями [2]. Поэтому теперь представляет интерес сравнение и изучение результатов различных воздействий.


Целью представляемой работы является исследование влияния слабого магнитного поля на особенности роста и развития растений на примере фасоли обыкновенной. Выбор растения обусловлен хорошо развитой корневой системой фасоли, высоким травянистым стеблем, крупными размерами семени, сравнительно небольшим периодом от всходов до технической спелости – 60 дней.

Для исследований были отобраны семена с хорошей всхожестью и разделены на две группы, контрольную (К) и исследуемую (И), по десять семян в каждой. Семена группы (И) подвергались воздействию слабого магнитного поля. Для этого они помещались вовнутрь токопроводящей катушки с 120 витками и внутренним диаметром 4 см и высотой 7,5 см. (рис.1). Катушка подключалась к источнику постоянного тока. В цепь были включены амперметр и вольтметр для измерения силы тока в катушке и напряжения на ее зажимах. Напряженность магнитного поля в середине катушки определяется по известной формуле [4] для соленоида.

При силе тока в 0,2 А приближенное значение напряженности магнитного поля в середине катушки составило 20 эрстед. Облучение семян длилось 15 минут, после чего обе группы семян были уложены в марли и постоянно смачивались водой.

В первый же день семена группы (И) набухли, а на второй уже проросли. На следующий день у семян этой группы на главном корне стали развиваться боковые. Еще через день у них появился побег. У семян контрольной группы (К) такая особенность выявлена лишь на третий день. В табл.1 приведены данные измерений размеров семян каждой группы, а также размера корня.

-42-

Табл. 1. Размеры семян и корня каждой группы.

Как видно из данных таблицы, размеры корня семян группы (И) превышают размеры корня семян группы (К), а также наличие боковых корней у группы (И) существенно превосходит аналогичные из группы (К).

Также выявлена еще одна особенность. С первого дня марли, в которые были уложены семена, смачивались водой. В первый день образцы контрольной группы употребили 45 мл., но группе (И) этого не хватило. Во все последующие дни группа (И) употребляла воды больше, чем группа (К).


На 15 день у семян обеих групп появились побеги и боковой корень. Но у исследуемой группы развитие и рост опережает группу (К). Семена были пересажены в грунт с нейтральной средой и в одинаковые климатические условия. На этом этапе исследования наблюдались и сравнивались цветность, темп роста стебля, биомасса, количество потребляемой воды и другие визуальные показатели. На рис.2 приведены графики роста стебля и количество потребляемой воды после посадки в грунт. Как видно из рисунка, высота стебля семян исследуемой группы больше, чем контрольной. Также видно, что количество потребляемой воды группой (И) приблизительно на 5 – 10 мл больше, чем контрольной группой. Следует также отметить существенные различия в биомассе. Стебли группы (И) значительно крепче и плотнее. Существенных различий в цветности обнаружено не было.

Известно, что при посадке фасоли, лучшая ориентация семян запад-восток [5]. В настоящей работе также были проведены исследования на ориентацию корневой системы в пространстве. Всего в этом исследовании было 3 группы семян по

-43-

10 в каждой. Первые две группы были обработаны магнитным полем напряженностью приблизительно 20 эрстед, как было описано ранее. Третья группа была контрольная и обработке не подвергалась.

Т
аблица 2. Особенности ориентации корневой системы семян, обработанных магнитным полем.

Семена первой группы высаживались в грунт ориентацией север-юг, второй группы – запад-восток, третей группы – запад-восток. Через каждые пять дней проверялась ориентация корневой системы. Для этого аккуратно раскапывался верхний слой грунта. Наблюдения велись в течение 30 дней.

Наблюдения выявили следующие особенности (табл. 2): корневая система семян первой группы лучше ориентировались на юг, даже те семена, которые были посажены с ориентацией на север. Сначала корни этих семян придерживались первоначального направления, затем изгибались на 180 градусов к югу. Семена второй группы дали мощную корневую систему. В целом, у семян первой и второй группы корневая система росла и развивалась существенно лучше, чем у третьей контрольной группы.

Результаты наблюдений, описанных в представляемой работе, позволяют сделать следующие выводы. Магнитное поле действительно оказывает влияние на особенности роста и развития растений. Набухание семян, развитие корневой системы, скорость роста стебля, все это указывает на ускорение процессов, протекающих в семени и растении. Некоторые похожие результаты получены и в исследованиях по воздействию электрохимически активированной воды, например, различие в биомассе исследуемых образцов по сравнению с контрольными.

Выявленные особенности позволяют выделить данные исследования в самостоятельное направление работы, с целью изучения зависимости вышеуказанных особенностей от величины напряженности магнитного поля и продолжительности облучения [6]. Также предполагается исследовать вопрос о внутренних изменениях в семенах и растении фасоли, вызываемых влиянием магнитного поля на растения [7].

Литература:

1. “Юный натуралист”. № 1, 1974

2. Мизун Ю.В., Мизун Ю.Г. Тайны будущего. М., Вече, 2000

3. Новицкий Ю.И. “Растения и магнит”. Детская энциклопедия, т.4, Изд. 2, М., Просвещение, 1965

4. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. М., Наука, главная редакция физико-математической литературы, 1965

5. Имшенецкая Л.И. Мир растений. М., Просвещение, 1964

6. Холодов Ю.Л. Человек в магнитной паутине. М., Знание, 1972

7. Генкель П.А. “Семя”. Детская энциклопедия, т.4., Изд. 2, М. Просвещение, 1965


-45-

Несов Леонид

РАННЕВЕСЕННИЕ РАСТЕНИЯ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ


Целью работы является знакомство с биологией и особенностями сезонного развития ранневесенних травянистых растений Ленинградской области. Для этого в апреле-мае 2001г. проводились наблюдения в окрестностях Санкт-Петербурга: в Ломоносовском районе (около пос. Копорье, в пос. Сергиевка и в районе дер. Глядино), в Гатчинском районе (около ст. Можайское) и в Лужском районе (около ст. Толмачево). Первой частью работы стало проведение фенологических наблюдений за ритмом развития весенних растений. Для этого один раз в семь дней отмечались следующие фазы в развитии растений: вегетация до цветения, вегетация после цветения, цветение, плодоношение и отмирание.

Также были проведены геоботанические наблюдения, чтобы узнать в каких сообществах чаще всего встречаются ранневесенние растения и какие условия они предпочитают. Описание растительности делались по стандартной методике. Для лесной растительности описывались площадки 20х20 м, для луговой – 10х10м. Определение растений сделаны по Определителю высших растений Северо-Запада европейской части РСФСР(1981).

В работе описано 23 вида раннецветущих растений. Среди них преобладают однолетние летневегетирующие виды (13 видов). На втором месте весенние эфемероиды (6 видов). Остальные группы представлены бедно: однолетние (2 вида), паразиты (1 вид) и кустарнички (1 вид).

Наиболее раннецветущим растением является мать-и мачеха. Из эфемероидов раньше всех зацветает гусиный лук, а среди летневегетирующих видов- ожика, медуница и печеночница (в последнюю неделю апреля). В первых числах мая печеночница уже закончила цветение, а медуница продолжала цвести до 10 мая. К началу мая зацвели все эфемероиды и многие из летневегетирующих видов. Примерно к 10 мая большинство ранневесенних растений заканчивают цветение и начинается созревание семян. Пик цветения ранневесенних видов пришелся на период с 29 апреля по 6 мая. В этот период цвело максимальное число видов. Пик цветения летневегетирующих видов наступает на несколько дней позже пика цветения эфемероидов.

Среди эфемероидов первым зацветает гусиный лук, потом хохлатка, потом ветреницы и чистяк. Пожелтение и отмирание эфемероидов происходит одновременно с дозреванием семян. В первых числах мая начинает отмирать гусиный лук. После 10 мая начинает плодоносить и отмирать хохлатка. Дольше всех цветет ветреница дубравная, почти до 25 мая, а ее зеленые листья можно найти еще в начале июня. Чистяк и ветреница лютиковая плодоносят во второй декаде мая и после этого отмирают.

Наибольшее количество ранневесенних растений приурочено к широколиственным лесам. Там могут встречаться все виды эфемероидов, а также летневегетирующие виды: медуница, печеночница, пролесник, копытень, фиалка удивительная, сочевичник, адокса. Наибольшее количество ранневесенних видов приурочено к снытевым и зеленчуковым широколиственным лесам. Какие-либо связи состава ранневесенних растений с доминантами древесного яруса не наблюдается. Их состав больше зависит от места положения леса, сомкнутости крон и состава других травянистых растений. На южных более сухих и прогреваемых склонах в травостое преобладает печеночница и медуница, а на северных – 2 вида ветреницы, пролес

-46-

ник, фиалка удивительная и сочевичник. На разреженных участках в травостое возрастает количество злаков и осок и количество ранневесенних видов падает, особенно эфемероидов, которые не выносят задернение и уплотнение почвы.

На втором месте по обилию ранневесенних видов – ольшанники, особенно в долинах ручьев или на месте бывших участков широколиственного леса. Наибольшее число эфемероидов и неморальных летневегетирующих видов растет в снытевых, крапивных и зеленчуковых ольшаниках. Здесь их обилие не меньше, чем в широколиственных лесах (до 10-12 видов). На суходолах, где почвы менее богатые, количество ранневесенних видов в ольшаниках уменьшается. Среди эфемероидов остается одна ветреница дубравная.

Березняки и смешанные мелколиственные леса содержат значительно меньше ранневесенних растений. Из эфемероидов только ветреница дубравная. Неморальные виды не характерны, так как более бедные почвы – задернение. Характерным ранневесенним растением березового леса является ожика волосистая. В ельниках также немного. На богатых почвах можно встретить довольно большое число неморальных раннецветущих летневегетирующих видов: медуница, печеночница, адокса, копытень, фиалка. Эти виды, однако, не доминируют в травостое и не образуют весной сплошного красочного ковра как в широколиственных лесах, в сосняках – прострел и ожика.

В нелесных сообществах количество ранневесенних видов невелико. На лугах первоцвет весенний, маргаритка многолетняя и 2 вида однолетников: веснянка весенняя и резуховидка Таля. Мать-и мачеха и белокопытник не связанны с какими-либо луговыми сообществами. Эти растения предпочитают нарушенные почвы.