Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 8
1.1. Параметры и типы электромагнитных полей 8
1.2. Природные электромагнитные поля 15
1.3. Искусственные электромагнитные поля 19
1.4. Ферромагнетики, их природа и постоянные магниты 21
1.5. Биологические эффекты магнитных полей 22
1.5.1. Биологические эффекты электромагнитных полей 22
1.5.1.1. Биологические эффекты электромагнитных полей низкой и крайне низкой частоты 22
1.5.1.2. Биологические эффекты электромагнитных полей высокой частоты 25
1.5.2. Биологические эффекты постоянных магнитных полей . 27
1.5.2.1. Биологические эффекты сильных постоянных магнитных полей 27
1.5.2.2. Биологические эффекты слабых постоянных магнитных полей 28
1.5.2.2.1. Геомагнитное поле и ориентация организмов 29
1.5.2.2.2. Биологические эффекты магнитного поля близкого к нулю 31
1.5.3. Влияние магнитного поля на растительные организмы . 32
1.5.4. Магнитное воздействие наводу 37
1.5.5. Механизмы восприятия магнитного поля 38
1.6. Постановка задач исследований 47
2. Материал и методы исследований 48
2.1. Техника измерения индукции магнитного поля 48
2.1.1. Компьютерный измерительный блок БЛМ-01 системы «L-микро» 48
2.1.2. Датчик магнитного поля К-301 системы «L-микро» 49
2.1.3. Компьютерная программа «L-микро» 50
2.1.4. Персональный компьютер 50
2.2. Лабораторная техника 50
2.2.1. Спектрометр атомно-абсорбционный «KBAHT-Z.3TA» . 50
2.2.2. Автоклавный аналитический комплекс пробоподготовки МКП-04 55
2.2.3. Весы торсионные ВТ-500 57
2.3. Методы исследований 57
2.3.1. Создание экспериментальных магнитных условий 58
2.3.2. Методика исследования влияния модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян 59
2.3.3. Методика определения значения ориентации семян в естественном магнитном поле 59
2.3.4. Методика исследования направления роста корешков в магнитном поле 60
2.3.4.1. Методика исследования влияния модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха 60
2.3.5. Методика исследования магнитной восприимчивости семян 60
2.3.5.1. Методика исследования содержания тяжёлых металлов и некоторых микроэлементов у семян в зависимости от их магнитной восприимчивости 61
2.4. Статистический анализ результатов исследований 62
3. Результаты исследований и их обсуждение 66
3.1. Влияние модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян 66
3.2. Значение ориентации семян в естественном магнитном поле . 71
3.3. Направление роста корешков в магнитном поле 72
3.3.1. Влияние модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха 86
3.4. Магнитная восприимчивость семян 87
Заключение 94
Выводы 98
Предложения Производству 100
Список литературы 101
- Природные электромагнитные поля
- Компьютерная программа «L-микро»
- Влияние модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян
- Влияние модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха
Введение к работе
В последнее десятилетие в мировой науке значительно интенсифицировались фундаментальные и прикладные исследования в области взаимодействия физических полей с биообъектами. Среди полей физической природы существует только два - электромагнитное и гравитационное, которые пронизывают Вселенную в каждой её точке, это значит, что вся биосфера Земли - от геометрических образований и до клеточных структур организмов связана воедино с этими полями. Таким образом, жизнь на Земле тесно связана с электромагнитными явлениями и без них невозможна. Считается, что без магнитного поля (МП) жизнь на Земле вообще бы не развилась, также как без солнечной энергии, воды или некоторых химических элементов.
На большом экспериментальном материале доказано реагирование биологических объектов на МП [1, 2, 10, 58, 61, 73, 81]. В сельском хозяйстве предлагаются способы использования МП для повышения урожайности сельскохозяйственных культур [5, 7, 21, 60, 95, 96]. Магнитные поля широко используют в лечебных целях, как в ветеринарной, так и в гуманитарной медицине [8, 10].
МП Земли, близкое по своим свойствам к намагниченному диполю со средней плотностью магнитного потока 0.4 Гс (4-Ю"5 Тл), характеризуется наличием континентальных, региональных и локальных аномалий. В них напряжённость МП Земли отклоняется от географической нормы в сторону увеличения (положительные аномалии) или уменьшения (отрицательные аномалии). В региональных аномалиях плотность магнитного потока может в несколько раз отличаться от географической нормы. Так, в Курской магнитной аномалии плотность магнитного потока достигает 1.9 Гс (1.9-10"4 Тл), а в Лапландской - 3.6 Гс (3.6-10"4 Тл). Отрицательные магнитные аномалии встречаются повсеместно. Среди них особенно низкой напряженностью отличается аномалия, расположенная в
южной оконечности Южной Америки. В этом регионе напряженность ниже географической нормы примерно в три раза. Исходя из этого, актуальным является изучение биологических эффектов модификаций постоянного МП, имитирующих аномалии МП Земли [31, 79].
Перспективным является использование посезонных, сравнительных исследований биологических эффектов модификаций постоянного МП, имитирующих аномалии МП Земли. Такая попытка предпринята в нашей работе.
Целью исследований являлось изучение биологических эффектов постоянных МП, имитирующих аномалии МП Земли.
Положения, выносимые на защиту:
Ослабление или усиление естественного МП влияет на скорость поглощения воды семенами.
Ориентация семян по отношению к вектору МП Земли влияет на их активность начальных ростовых процессов.
Влияние ориентации семян в МП на направления роста корешков и проростков.
Сезонная изменчивость активности начальных ростовых процессов у семян в МП усиленном или ослабленном по отношению к естественному.
Семена гороха и пшеницы отличаются по магнитной восприимчивости.
Магнитная восприимчивость у семян возрастает в процессе набухания.
Магнитная восприимчивость семян коррелирует с содержанием в них химических элементов.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались: - на конференции молодых учёных, специалистов и студентов Российского государственного аграрного заочного университета (Балашиха, 2005 г.);
на конференции - конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» по Центральному Федеральному округу (Рязанская ГСХА, г. Рязань, 2006 г.);
на конференции - Всероссийском конкурсе «Лучшая научная работа студентов аграрных вузов России» (РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, 2006 г.);
- на II международной выставке - Интернет - конференции
«Энергообеспечение и безопасность», секция № 3 «Энерго- и
ресурсосберегающие технологии в промышленности, строительстве и
сельском хозяйстве» (Орловский ГАУ, г. Орел, 2007 г.);
на Международной научно - практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика», секция № 2 «Экологические, генетические и технологические проблемы повышения устойчивости агроценозов» (Оренбургский ГАУ, г. Оренбург, 2007 г.);
на VIII Международном симпозиуме и выставке по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (г. Санкт-Петербург, 2009 г.).
По результатам выполненных исследований опубликовано 10 научных работ, одна из которых в издании рекомендованном ВАК.
Диссертация изложена на 118 страницах печатного текста, содержит 16 таблиц и 4 рисунка. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, выводов, предложений производству и списка литературы из 163 наименований, из которых 64 на иностранном языке.
Природные электромагнитные поля
Земля, образно выражаясь, представляет собой огромный магнит, воображаемая ось которого лежит близко к оси вращения планеты. Магнитное поле Земли является природным электромагнитным полем (ЭМП) и, как и гравитационное поле, является всепроникающим и всеохватывающим физическим фактором. МП Земли простирается на 70 -80 тыс. км по направлению к Солнцу и на многие миллионы километров в противоположном направлении [75].
Магнитосфера - это зона проявления магнитных свойств космического тела. Магнитосфера Земли оказывает сильное воздействие на движущиеся, в космическом пространстве в сторону Земли, заряженные электрические частицы (солнечный ветер). Часть этих частиц (электронов и протонов) удерживается магнитосферой, образуя огромное кольцо или радиационный пояс Земли, охватывающий нашу планету вокруг геомагнитного экватора. Магнитосфера отделена от межпланетарного пространства магнитопаузой, вдоль которой солнечный ветер обтекает планету [75].
Заряженные частицы в МП движутся по-разному, в зависимости от соотношения плотностей магнитной и кинетической энергий. На расстоянии около 10 земных радиусов поток заряженных частиц встречает сильное МП, и под действием силы Лоренца изменяется направление их движения. В целом движение становится колебательным по спиральной траектории вдоль силовых линий МП из северного полушария в южное полушарие и обратно. В зависимости от энергии и величины заряда частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток [75].
В соответствии с современной теорией существование и форма магнитосферы Земли определяются её внутренним строением, значительно отличающимся от строения иных планет. В процессе эволюции Земли происходило постепенное изменение (уменьшение) скорости её вращения, при этом различные её слои, имея разную плотность, тормозились по-разному. Проскальзывание менее плотного слоя мантии по более плотному ядру привело к образованию своеобразного природного генератора, создающего с тех пор магнитное поле Земли. Поскольку скорость вращения Земли в начале была большей, то её МП тогда было более мощным, чем в наши дни [75].
Изменения в ГМП обусловлены в основном солнечной активностью. Когда на Солнце происходит вспышка, то в сторону Земли вырывается поток солнечной плазмы. Проникая в магнитосферу, солнечный ветер резко повышает температуру электрических частиц в верхних слоях атмосферы и способствует дополнительной ионизации, меняющей условия распространения радиоволн, возбуждающей свечения (наблюдаемые в виде полярных сияний) и магнитные бури [75].
Для природных ЭМП периодичность и диапазоны геофизических флуктуации в значительной мере связаны с динамикой солнечной активности. Рассматривая в этом аспекте повышение интенсивности ультрафиолетового излучения, усиление ионизации атмосферы, увеличение напряжённости МП Земли, можно сказать, что перечисленные факторы геомагнитной обстановки планеты, связаны с изменением солнечной активности. Причём флуктуация природного ЭМП играет немаловажную роль [52].
Солнечно-суточные вариации, как отмечается в [52], составляющие до 20-30 гамм (20 - 30 нТл), зависят от географической широты и времени года. Летом они в несколько раз выше, чем зимой. Существенную роль в глобальных вариациях ЭП и тока играют изменения объёмного заряда атмосферы и электризация облаков. Разность потенциалов между нижней границей ионосферы (50-60 км) и поверхностью Земли достигает 400 кВ. Ионосфера заряжена положительно, а земля отрицательно. Заряд Земли около 3-Ю5 Кл. Наличие разности потенциалов и ионизации атмосферы обеспечивают ток плотностью 10-,оА/см . Преимущественно с разрядами облаков связано происхождение в атмосфере переменного электрического тока (атмосфериков). Их частота занимает широкий диапазон - от десятков до миллионов Герц. Активность атмосфериков возрастает от полярных широт к экватору. Иногда резкое увеличение интенсивности атмосфериков совпадает в дневные часы со вспышками на Солнце, что объясняется увеличением ионизации атмосферы [98].
Возмущения геомагнитного поля (ГМП), так называемые магнитные бури, коррелирующие с солнечной активностью, имеют чётко выраженный 27-дневный и 11-летний циклы [28]. Определённая динамика магнитных возмущений характерна для годового изменения положения Земли по отношению к Солнцу. Соответственно этому наибольшее число магнитных бурь приходится на время равноденствия, наименьшее - на время солнцестояния. Магнитные бури могут возникать одновременно на всей планете (синфазные возмущения) или только в отдельных её частях (локальные). Напряжённость очень больших магнитных бурь может превосходить 200 гамм (0,2 мкТл). Развитие магнитного возмущения может быть постепенным или внезапным, последнее происходит при изменении магнитной ситуации на всей планете.
Магнитосферные возмущения являются источниками микропульсаций вертикальной ГМП. Эти излучения, соответствующие низкочастотной области спектра, представляют в магнитосфере магнитогидро-динамические волны, которые на нижней границе ионосферы преобразуются в электромагнитные волны, то есть энергия солнечной радиации переходит в другой вид энергии. Их амплитуда в электрической компоненте составляет 20-50 В/м, а в области 0,3 - 3 Гц не превышает обычно 5 В/м [51].
ГМП неоднородно. На северном магнитном полюсе напряжённость магнитного поля составляет около 0,6 Э (60 мкТл), на южном - 0,7 Э (70 мкТл), а на экваторе - 0,4 Э (40 мкТл). Постепенный ход изменения напряжённости магнитного поля от экватора к полюсам нарушается во многих географических зонах, образующих магнитные аномалии (положительные или отрицательные) [28].
Средняя величина магнитной индукции МП Земли равна 0,7 10-4 [8].
Преимущественно с разрядами облаков связано происхождение в атмосфере переменного электрического тока (атмосфериков). Их частота занимает широкий диапазон — от десятков до миллионов Герц. Активность атмосфериков возрастает от полярных широт к экватору. Иногда резкое увеличение интенсивности атмосфериков совпадает в дневные часы со вспышками на Солнце, что объясняется увеличением ионизации атмосферы [98].
Природные ЭМП имели и имеют, важную экологическую роль. Жизнь зарождалась и развивалась под их постоянным влиянием. В настоящее время жизнедеятельность человека, урбанизация среды, существенно изменили естественное распределение электрических и магнитных полей. Электромагнитный фон Земли значительно возрос из-за широкого распространения различных источников ЭМП. Их интенсивность значительно превышает амплитуду возмущений, возникающих даже при самых сильных магнитных бурях. А, как известно, живые системы чувствительны к существенным изменениям параметров геомагнитной обстановки. Геомагнитные возмущения оказывают влияние на физико-химические процессы, происходящие в живых системах, а значит на направленность биохимических реакций. Из выше сказанного следует, что электромагнитный фон Земли - важный экофактор, загрязнение которого может привести к негативным последствиям [98].
Компьютерная программа «L-микро»
Полное наименование и обозначение: спектрометр атомно-абсорбционный «KBAHT-Z.3TA» ГКНЖ. 09.00.000, ТУ 4434-009-00206269-01.
Спектрометр предназначен: для измерения содержания металлов в природных водах и технологических растворах. 50 Рабочие условия эксплуатации спектрометра: - температура окружающей среды, С - +10 — 35; - максимальная относительная влажность при температуре +25 С, % - 80; - атмосферное давление, кПа - 84 - 107. Общие данные спектрометра: - спектрометр производит измерения концентрации химических элементов, аналитические резонансные спектральные линии которых лежат в спектральном диапазоне прибора, методом атомно-абсорбционного анализа с применением электротермической атомизации; - для автоматической коррекции спектральных помех в приборе использован обратный эффект Зеемана, реализующий двухлучевой двухканальный алгоритм М измерений; - управление спектрометром, обработка, отображение и хранение информации производится входящим в комплект спектрометра персональным компьютером (ПК), совместимым с IBM PC, с поставляемым программным обеспечением (программа ГКНЖ.09.00.000 ПРОІ). Основные параметры и характеристики спектрометра: - питание спектральных ламп - импульсное, синхронизованное с магнитным полем, налагаемым на графитовую трубчатую печь атомизатора; - дозировка жидкой пробы (до 25 мкл) в печь производится ручным микродозатором; - в спектрометре используется регистрация амплитудной абсорбционности, в качестве основной аналитической информации, однако возможна и регистрация интегральной абсорбционности. Пределы обнаружения, мкг/дм , не более: - кадмий —0,03; - хром - 0,07; -ртуть- 0,01. 51 Пределы допускаемой относительной неисключённой систематической погрешности измерения концентрации, %: - кадмий- 18,0; - хром- 18,0; - ртуть - 20,0. Пределы допускаемого относительного СКО случайной составляющей погрешности измерения концентрации, %: - кадмий - 6,0; - хром - 6,0; - ртуть - 8,0. Спектральный диапазон, нм — 190 - 855. Минимальный выделяемый спектральный интервал, нм - не более 0,5. Диапазон измерения оптической плотности, Б — 0 - 3. Максимальная температура печи атомизатора, "С - 2800. Питание от сети переменного тока: - напряжением, В - 220; - частотой, Гц — 50. Средняя мощность, потребляемая спектрометром, кВА — не более 0,7. Мощность, потребляемая на стадиях атомизации и очистки (в течение 3 с), кВА — не более 8. Расход аргона, л/мин - не более 0,5. Расход охлаждающей воды, л/мин — 1,5 — 2. Габаритные размеры, мм, не более: - спектрометрического блока- 1060x405x415; - персонального компьютера — 540x400x410; -принтера-252x307x130. Масса, кг, не более: - спектрометрического блока - 90; - персонального компьютера - 25; - принтера-5. 52 Средняя наработка на отказ, ч - не менее 2000. Средний срок службы, лет - не менее 10. Устройство и работа спектрометра:
Метод атомно-абсорбционного (АА) спектрального анализа основан на явлении поглощения резонансного излучения свободными атомами элемента, для каждого элемента существуют определенные разрешённые состояния - энергетические уровни. Следовательно, для каждого элемента существуют определённые длины волн излучения и поглощения. В АА анализе используются резонансные линии, соответствующие переходам атомов с невозбуждённого уровня на возбуждённые уровни. В качестве источников резонансного излучения применяются лампы с полым катодом (ЛПК). Перевод пробы в состояние атомного пара производится в аналитической ячейке (графитовой трубчатой печи) электротермического атомизатора (ЭТА), нагреваемой до температуры атомизации определяемого элемента. При испарении реальной пробы в аналитической ячейке, кроме атомов определяемого элемента может присутствовать фон (частицы и молекулы), поглощение света которым приводит к появлению систематической погрешности ЛА измерений. Для автоматической коррекции фонового поглощения в спектрометре использован обратный эффект Зеемана - графитовая печь помещена в продольное переменное магнитное поле, что позволяет реализовать идеальную двухлучевую двухканальную схему ЛА измерений.
Спектрометр (Рис. 1) состоит из источника резонансного излучения 1, оптической системы 2, ЭТА, включающего графитовую трубчатую печь 3 и электромагнита 4, монохроматора 5, фотоэлектрического преобразователя 6, интерфейса 7 и персонального компьютера (ПК) 8 с принтером 9.
Влияние модификаций естественного магнитного поля на процесс набухания семян
Ослабление или усиление естественной напряжённости МП влияет на скорость поглощения воды семенами, то есть их набухания. Она максимальна при естественной напряжённости МП (табл. 2). В естественном МП семена гороха поглощали 16.4 ± 5.7 мг воды в течение часа, в усиленном до 1 мТл, - 13.7 ± 6.7, а в ослабленном — 11.2 ± 4.0 мг/ч (Р 0.95). Однако общее количество поглощенной воды не имело статистически значимых различий. В частности, у семян контрольной группы масса возрастала от 165.6 ± 0.6 до 428.3 ±11.1 мг, в усиленном МП - от 165.2 ± 0.6 до 425.5 ± 15.5 мг и в ослабленном МП - от 165.2 ± 0.4 до 422.0 ± 12.8 мг (Р 0.95). Поэтому поглощение воды семенами первой из этих групп завершилось через 16 ч от начала замачивания, второй - через 19 и третьей - через 23 ч. У набухавших семян в естественном МП, чётко выделялось три фазы интенсивного поглощения воды, приходившихся на третий, седьмой и тринадцатый часы от начала замачивания. От первого к третьему из них скорость поглощения воды семенами уменьшалась от 41.1 мг/ч до 26.4 и 15.8 мг/ч(Р 0.95).
В усиленном МП первая и третья фазы интенсификации поглощения воды семенами в основном совпадали по времени, а вторая - приходилась на 8 ч. При этом скорость поглощения воды семенами имела небольшие отличия от таковой в естественных условиях, равняясь соответственно 33.5, 29.6, 10.2 мг/ч (Р 0.95). Значительное влияние на динамику набухания семян оказывало ослабление МП. В таких условиях фазы интенсификации поглощения воды семенами приходились на 2 - 4, 9 и 16 часы. В течение первой из них вода поглощалась со скорость 26.6 мг/ч, во второй - 25.6 и третьей - 9.9 мг/ч (Р 0.95). Неравномерное поглощение воды происходило и в последующие часы.
Модификация МП оказывала сходное влияние на поглощение воды семенами пшеницы (табл. 3).
В естественном МП увеличение массы семян пшеницы завершалось через 14 часов от начала замачивания, в усиленном - через 16 и в ослабленном - через 21 час, а скорость поглощения воды равнялась соответственно - 1.2 ± 0.4, 1.1 ± 0.5, 0.9 ± 0.4 мг/ч (Р 0.95).
Во всех вариантах опытов семена пшеницы поглощали воду с наибольшей скоростью в течение первых часов после замачивания. Фазы интенсификации поглощения воды у пшеницы были выражены меньше, чем у гороха. Но неравномерность скорости поглощения воды семенами пшеницы возрастала под влиянием модификации МП. При его усилении фазы интенсификации поглощения воды прослеживались на 3, 7 и 10 - 12 часы, а при ослаблении - на 4, 10, 13 и 19 часы (рис. 3).
Ориентация зародышей семян по отношению к вектору МП Земли оказывает влияние на их активность начальных ростовых процессов. При прочих равных условиях наибольшей скоростью прорастания отличаются семена, ориентированные зародышами в сторону северного магнитного полюса Земли, то есть на географический юг. В частности, при южной ориентации зародышей семян длина трехдневных корешков и проростков у семян гороха была больше, чем при северной в 1.2 раза, при западной - в 1.7 и при восточной - в 1.4 - 1.5 раза (Р 0.99). Сходная тенденция различий сохранялась в последующие периоды анализа начальных ростовых процессов семян (табл. 4).Модификация МП по-разному влияет на направление роста корешков в зависимости от времени года (табл. 5). Наибольшим отклонением от исходного западного направления характеризовался рост трёхдневных корешков летом. В это время года в естественном МП всего 23.8 % корешков семян гороха росли в западном направлении, в усиленном - 19.6 и в ослабленном - 23.9 %. Отклонение корешков к югу в естественном МП у гороха составляло в среднем 34.7, в усиленном МП - 30.7, в ослабленном МП- 30.6 %, а к северу соответственно - 39.5, 49.7, 41.8 %.
Осенью в полях разной напряжённости от 50.8 до 57.3 % корешков росло на запад и от 6.7 до 7.7 % - в противоположном направлении. Рост корешков в южном направлении в естественном МП составлял в среднем 17.8, в усиленном - 11.5 и в ослабленном — 20.0 %. Северное направление варьировало от напряжённости в небольших пределах, равняясь соответственно 22.2, 24.0 и 22.5 %.
В зимнем периоде не произошло существенного изменения представительства корешков, произраставших в западном направлении, но до 10.8% уменьшилась южная ориентация в ослабленном МП.
Весной на 3 - 4 % возросло количество семян, корешки которых росли в западном направлении. На юг в естественном МП отклонилось 20.3% корешков, на север - 17.2 %. Усиление МП не оказало статистически значимого влияния на изменение ориентации корешков. Она существенно изменилась лишь в ослабленном МП. В нём на юг отклонилось 17.4, а на север - 8.7 % корешков.
Влияние модификаций естественного магнитного поля на развитие боковой корневой системы у гороха
Модификации естественного МП оказывают ингибирующее действие на развитие боковой корневой системы у гороха, причём ослабление естественной напряжённости МП усиливает этот эффект (табл. 11).
Сезонная динамика развития боковой корневой системы у гороха овощного в различных магнитных условиях (n = 9360)
Боковая корневая система гороха независимо от времени года и параметров МП начинает развиваться с 4-х суток прорастания семян. Так, летом в естественном МП с 4 - 7 сутки прорастания семян гороха развивались боковые корни у 100 % семян. В усиленном и ослабленном МП этот показатель был ниже соответственно - на 9.4, 17.6 %. Весной в естественном МП боковые корни развивались у 61.6 % семян, в усиленном и ослабленном МП этот показатель был ниже соответственно на 10.1 и 30.4 %.
Таким образом, можно заключить, что развитие боковой корневой системы у гороха овощного подвержено сезонной изменчивости, независимо от магнитных условий прорастания семян.
3.4. Магнитная восприимчивость семян
Судя по углам разворота, магнитная восприимчивость семян гороха существенно превосходит таковую семян пшеницы (табл. 12). В частности, 24 из 100 семян гороха в МП индукцией 55 мТл разворачивались на 9,2 ± 1,2, а остальные 16 - на 19,0 ± 2,2(Р 0.95). В МП индукцией 180 мТл 63 из 100 семян пшеницы разворачивались на 5,4 ± 0,8 (Р 0.95), а остальные 37 семян имели угол разворота не более 1 .
Корешки, отклонявшиеся на север, были короче тех, которые отклонялись на юг. У гороха эти различия были минимальными летом. Соответственно корешкам различия по длине имели и проростки. В частности, корешки, ориентированные на юг, в естественном МП были длиннее ориентированных на север всего на 1 %, а в усиленном и ослабленном МП соответственно - на 1.1, 1.2 %. Длина проростков в естественном МП у семян, корешки которых были ориентированы на юг была больше, чем у тех, которые ориентировались на север всего на 0.9, а в усиленном и ослабленном МП - на 1.3 %.
Наименьшую длину имели корешки, прораставшие в западном направлении, то есть в том, в котором были изначально ориентированы. У таких семян, прораставших в естественном МП, корешки были длиннее, чем в усиленном и ослабленном МП соответственно на 22.7 и 24.3 %, а проростки соответственно на - 43 и 45.7 %.
У пшеницы прослеживалась сходная с горохом сезонная изменчивость влияния модификаций МП и связи между направлением прорастания корешков, длиной их и проростков (табл. 10). Но у пшеницы представительство корешков откланявшихся от исходного западного направления во всех сезонах года было больше, однако чаще всего корешки не отклонялись на восток. Этой их ориентации не было в полях всех модификаций осенью, зимой - в естественном МП. Весной не отмечалось этой ориентации у семян, прораставших в естественном и ослабленном МП, а летом - в усиленном.
У семян гороха выявлено наличие прямой связи между жизнеспособностью семян и их магнитной восприимчивостью. Так, у части семян с относительно низкой магнитной восприимчивостью энергия прорастания составляла 32 %, лабораторная всхожесть - 26 %, а у более восприимчивых - 58 и 54 % соответственно. У семян пшеницы связи между жизнеспособностью и магнитной восприимчивостью не обнаружено, что вероятно связано с их высокими посевными свойствами. Действительно, энергия прорастания семян пшеницы составляла 98 %, а лабораторная всхожесть - 100 %.
Магнитная восприимчивость у семян находится в тесной связи с содержанием в них анализируемых химических элементов (табл. 13).
Наибольшие отличия у семян обнаружены по содержанию в них кобальта и свинца. У более восприимчивых семян пшеницы кобальта содержалось больше, чем у менее восприимчивых в 4.7, у гороха — 5.6, а свинца - в 3.2 и 3.5 раза соответственно. Различия по другим элементам варьировали в пределах 1.1 - 2.1 раза. По железу семена с относительно низкой и высокой магнитной восприимчивостью различались в 1.7 раза. И только содержание селена не имело различий у семян гороха, отличавшихся по магнитной восприимчивости.
Набухание семян сопряжено с повышением их магнитной восприимчивости. Она возрастает примерно вдвое в результате полного набухания (табл. 14). Так, воздушно-сухие восприимчивые семена гороха разворачивались в МП индукцией 65 мТл на 15 ± 1.4, а условно невосприимчивые - менее 1 . После 16-часового поглощения воды такой же угол разворота у восприимчивых семян обеспечивало воздействие МП индукцией 31.5 ± 0.5 мТл, а у невосприимчивых семян разворот на 5.2 ± 0.8 стал возможным при индукции 35.5 ± 0.8 мТл.
