Воздействие активированной пластинами с нанопокрытием воды на вегетативные показатели саженцев яблонь

Размещено на http://www.allbest.ru/

Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина

Воздействие активированной пластинами с нанопокрытием воды на вегетативные показатели саженцев яблонь

Каменская В.Г., Захаров В.Л.

Томанов Л.В., Суворов А.И.

Аннотация

Приведены метод получения композитного наноматериала, методика проведения эксперимента по изучению влияния активированной нановоздействием воды на вегетативные характеристики саженцев яблонь первого года выращивания. Использована методика экспериментальных и контрольных вариантов. Показано, что под влиянием полива водой в течении 4х месяцев саженцы яблонь достоверно лучше укорениваются, в 2-3 раза быстрее растут и имеют достоверно большую площадь листьев. Доказано позитивное влияние наноматериала на вегетативные характеристики растений через активацию воды.

Ключевые слова: нанопластины, саженцы яблонь, развитие и рост саженцев.

Abstract

The papers presents the method for producing a composite nanomaterial, methods of the conduction of experiment on the effects of water activated with nanoindicator plates on vegetative indicators of apple seedlings of the first year of cultivation. The method of experimental and control options is used. It is shown that under the influence of irrigation of water for 4 months apple seedlings take roots significantly better, grow 2-3 times faster and have a significantly greater leaf area. A positive impact of nanomaterials on the vegetative characteristics of plants through water activation is proved as well.

Keywords: nanoplates, apple seedlings, development and growth of seedlings.

Влияния нанообъектов на живые системы, в том числе человека в настоящее время являются предметом интенсивных научных работ [4-8]. В предыдущих наших работах был установлен факт существенного влиянии поверхностей с нанопокрытиями на энергетические характеристики организма человека, а также на параметры ЭЭГ мозга. В связи с тем, что в исследованиях на человеке невозможно отрицать субъективных психологических воздействий типа плацебо на функциональные состояния, было принято решение об изучении воздействия наноповерхностей на растения и их развитие. Работ, посвященных изучению воздействия нанообъектов на вегетативные функции растений в открытой печати найти не удалось, в связи с чем актуальность предпринятого исследования является несомненной. В литературных источниках высказывалось предположение о том, что воздействия слабых и сверхслабых полей, к которым могут относится влияния композитных наноматериалов, происходит в том числе и через модификацию молекулярной структуры воды [1,2]. По представлениям Бульенкова А.Н. [3, С. 16, 45] влияние слабых и сверхслабых электромагнитных источников на организмы происходит за счет того, что вода может образовывать электронапряженные фрактальные кристаллы, отличающиеся от обычного состояния воды и льда, если воде придать дополнительную энергию. Исходя из этих представлений, можно предположить, что прямая активация поливной воды с помощью нанопластин должна определенным образом влиять на вегетативные характеристики растений: рост, развитие листьев и выживаемость в том числе.

Проверка этой гипотезы является целью данной работы. Для ее достижения необходимо получить нанопластины, способные оказывать воздействие на воду, которая используется для полива растений. Нанопокрытия были получены по методу Суворова А.И., представленного ниже.

Методы и материалы:

Технология формирования нанопокрытией

Для создания нанопокрытий использовалась модернизированная установка вакуумного магнетронного распыления УВН-71. Исходными материалами, участвующими в создании покрытия служили металлическая мишень (пластина с которой происходит распыление) и плазмообразующий инертный газ - в нашем случае аргон. Металлическая мишень была из одного из перечисленных металлов: титана, вольфрама, золота, серебра Размер наночастиц находился в диапазоне: 50-80 нм.

Этапы создания покрытий и параметры режимов.

Образцы (пластины из пластизоля) размещаются на карусели подложкодержателей в объёме вакуумной камеры установки. Объём рабочей камеры с образцами откачивается до предельного вакуума - 1*10-5 мм.рт.ст. при этом удаляются реактивные газы, входящие в состав атмосферы (кислород, азот и др.). Если это условие не выполняется, то в процессе осаждения металлического покрытия будет напыляться не чистый металл, а его соединения - нитриды, оксиды, карбиды.

При необходимости одновременно проводится нагрев образцов с помощью кварцевых ламп по окончании нагрева в камеру напускается аргон ВЧ до давления 1*10-2 мм.рт.ст. и на источник быстрых нейтронов подаётся напряжение 1,5 кВт, в результате чего в объёме камеры возникает тлеющий разряд (плазма - сильно ионизованный газ), высокоэнергетичные ионы аргона бомбардируют поверхность образцов, что позволяет провести травление поверхности образцов, удалить остатки органических загрязнений и активировать поверхность перед нанесением покрытия. Параметры тока разряда при этом 0,4-0,6 А, продолжительность очистки 10-15 минут.

По окончании ионной очистки давление аргона в камере понижается до 3-8,5*10-4 мм.рт.ст. и на магнетронную распылительную систему подаётся напряжение поджига -1000В и напряжение питания 350-600В, в результате чего в камере возникает тлеющий разряд (ток разряда 0,5-3,5 А) и за счёт бомбардировки поверхности мишени ионами начинается распыление мишени - атомы металла выбиваются с поверхности, при этом часть потока атомов попадает на образец.

Время напыления определяется толщиной покрытия; в данном конкретном случае давление аргона 5*10-4 мм.рт.ст., ток разряда 0,65 А, напряжение 385 В, время напыления на вращающуюся подложку - 2,5 минуты.

Методика работы с саженцами

С 29 апреля 2016 г. по 28 августа 2016 г. нами был заложен модельный опыт с полукарликовым подвоем яблони 54-118. Рельеф - первая надпойменная терраса р. Быстрая Сосна. Почва - пойменная зернистая. В почве были сделаны канавы шириной 15 см, и глубиной 20 см. На дно их укладывали нетканый материал для ландшафтных работ «АгротексГео» плотностью 90г/м², затем в канавы укладывали пластиковые 5-литровые сосуды без дна.

В сосуды помещали по 4 кг почвы, взятой из гумусового горизонта чернозёма выщелоченного, и высаживали по одному подвою. Повторность опыта 3-кратная. В каждом повторении по 4 растения, в каждом варианте 12 растений.

Сосуды поливали водой, обработанной нанопластинами из расчёта 200 мл на сосуд в сутки. Срок экспозиции пластин на таре с водой составлял сутки. Использовались нанопластины двух видов. Контрольные растения поливали обычной водопроводной водой в количестве 12 штук. Поскольку в данном году опыт имитирует нулевое поле питомника (так называется год, в который проводится прививка подвоев глазком от культурных сортов), то 25 июля была проведена окулировка подвоев (они были привиты глазками яблони сорта Бельфлёр). Инвентаризация прививок была проведена спустя 3 недели с частичной перепрививкой.

Основные результаты

Различия между растениями, поливаемыми активированной водой и растениями контрольной группы проявились лишь спустя 2 месяца (рис.1).

Рис. 1 - Результаты опыта через 2 месяца: слева и в центре растения, поливаемые водой, обработанной нанопластинами; справа - контроль

Растения, которые были политы водой, находившейся под влиянием нанопластин, отличались высоким ростом, большей площадью листового аппарата и лучшей укореняемостью (табл. 1).Полученные материалы были обработаны статистически с помощью однофакторного дисперсионного анализа с использованием программы по Доспехову (1985).

Результаты статистической обработки сведены в табл.1. Как следует из материалов таблицы, использование активированной воды достоверно ускоряет рост растений, провоцирует появление большего числа листьев и возрастание общей площади листьев в расчёте на 1 растение.

Таблица 1 - Состояние подвоев яблони 54-118 через 2 месяца полива

Примечания: НСР - несущественные различия при уровне значимости Р=0,05.

Очевидно, что как синяя, так и красная пластины достоверно влияют на вегетативные показатели растений экспериментальных групп по сравнению с контрольной группой. Красная пластина, возможно, оказывает меньшее влияние на высоту растений и общую площадь листьев, однако она улучшает укореняемость саженцев. Эти различия могут определяться разной степенью активности нанопокрытия (плотности наночастиц, их размерами и пространственной распределенностью), что требует количественного и качественного анализа нанопокрытия на использованных пластинах.

Полив водой, обработанной нанопластинами, усилил рост подвоев, их облиственность и укореняемость.

По сравнению с контролем растения отличались в 2 раза большим ростом, имели в 4 раза большую площадь листьев и в 4-8 раз лучше укоренялись.

Таким образом, гипотеза о влиянии активированной наноматериалами воды полностью подтвердилась.

саженец яблоня вода активированный

Список литературы / References

1. Бинги В.Н., Савин А.В., Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы // УФН. - 2003. Т.173 (3). 265

2. Бинги В.Н. Принципы электромагнитной биофизики. - 2011. М.:изд-во Физматлит. 592 с.

3. Бульенков А.Н. Роль модульного дизайна в изучении процессов системной самоорганизации // Биофизика. - 2005. Т.50 (5). 620-664

4. Каменская В.Г., Суворов А.И., Томанов Л.В. Инновационные методы оценки и экстренного восстановления адаптационного ресурса человека в процессе интеллектуально-коммуникативной деятельности //Психология образования в поликультурном пространстве. Т.3 (21) - 2013, 39-47;

5. Каменская В.Г., Томанов Л.В., Суворов А.И. Характер воздействия наноповерхностей на адаптационный ресурс и функциональное состояние здорового человека Учебное пособие. ЕГУ им.И.А. Бунина. 2015. [Электронный ресурс]. URL: http://elsu.ru/kaf/kppp/science;

6. Каменская В.Г., Павлов К.И., Деханова И.М., Томанов Л.В., Суворов А.И. Влияние наноповерхностей на частотно-спектральные характеристики ЭЭГ молодых женщин//Материалы Международной научно-практической конференции «Комплексные проблемы техносферной безопасности», Часть IV. 2015. 229-238.

7. Павлов К.И., Мухин В.Н., Каменская В.Г., Клименко В.М. Дистантное влияние наночастиц меди на электрофизиологические проявления когнитивных процессов в мозге // Медицинский академический журнал (ВАК) . Т.16, №1. - 2016, с. 27-36

8. Чеканов А.В., Баранова О.А., Левин А.Д., Соловьева Э.Ю., Федин А.И., Казаринов К.Д. Исследование влияния наночастиц золота на активацию полиморфно-ядерных лейкоцитов крови человека // Биофизика. - 2013. Т. 58 (3). 495-500;

Размещено на Allbest.ru