Интенсификация процессов растениеводства

Уже в конце 60 – х – начале 70 – х годов начали изучать процесс уничтожение сорняков, обеззараживания почвы, обработки семян перед посевом и др. с помощью энергии электромагнитных волн СВЧ. Это стало возможным в связи с развитием мощных источников СВЧ – энергии магнетронного и клистронного типа.

Сущность процесса разрушения живой ткани под действием ЭМП СВЧ, вероятно, одинакова и в семенах и в растениях. При прохождении через ткани растений ЭМП СВЧ вызывает усиленное движение молекул в них. За счёт молекулярного трения выделяется теплота, которая приводит к разрушению молекул, клеточных мембран, и в конечном итоге – к гибели растений. Растение гибнет от физического воздействия энергии СВЧ – поля на клетки.

Под действием СВЧ – излучения наблюдали различные биологические явления, названные нетепловыми эффектами.

Экспериментальными исследованиями показано, что токсичность в результате действия микроволн можно рассматривать как результат селективного нагрева клеток, что вызывает частичное денатурирование протеина и инактивацию ключевых энзимов. Однако не было замечено внутренних повреждений ткани после облучения её минимальными летальными дозами СВЧ – энергии. При долее высоких дозах наблюдалось разрушение мембраны и потеря целостности органеллы. При небольших дозах воздействия СВЧ – поля на семена и другие биообъекты было отмечено стимулирование прорастания семян и, как следствие, повышение урожайности.

Общий ход развития процессов воздействия ЭМП на клетки растительных организмов показан на схеме 1.

Согласно изложенной гипотезе свободнорадикальных механизмов биологического действия ЭМП, стимуляция и угнетение являются следствием одного и того же явления.

Стимуляция объясняется возбуждением активных центров ферментов при поглощении определённого количества энергии СВЧ – поля и носит в своей основе свободнорадикальный характер. В облученных семенах или растениях в результате образования свободных радикалов происходит увеличение проницаемости мембран, что обуславливает более быстрый приток воды и кислорода, необходимых для пробуждения и развития семян (активизации зародыша и развития растения).

Схема 1