Лазер сәулесінің әсерінен бидай тұқымындағы болатын биофизикалық құбылыстар

Тұқымға жарықтың молекулярлық механизмнің әсері әлі жеткілікті зерттелмеген. Тұқымның өсуіне жарықтың ішінде ең тиімдісі қызыл жарық тұқымға төмен қуатты гелий - неон лазерінің әсер ету механизмінің ерекшеліктерін түсіндіру үшін, біріншіден, ионды реакцияның әсерін салыстыру арқылы қазіргі метаболитикалық, теорияның құрылымын анықтау,екіншіден, экспериментальді көрсеткіштерге сүйене отырып, люменисценция, хемилюменисценция және тұкымның электрлік қасетін зерттеу қажет. Сәулеленудің физикалық табиғатының негізгі ерекшеліктері, атап айтқанда кванттар қуаты және осыдан туатын алғашқы құбылыстарды білген жөн. Сәуле биологиялық ортаға тұкымға әсер еткенде тұқым иондаушы радиация арқылы энергияның квантын жұтады, клетканың макроқұрылымы арқылы молекулалардың электрондарына немесе атомдардың ядросына ылғи дәл әсер етеді. Бос радикалдың құрылуы және процестің пайда болуы қозу және молекуланың ионизациясы кезінде басталады.

Тұқымдарға әр түрлі физикалық факторлармен әсер ету олардың физиологиялық қасиетін, сонымен қатар люминесценциясын өзгертеді. Мұнда ең үлкен өзгеріс ұрықшаның люминесценциясында байқалады.

Лазермен активациялау кезінде тұқымның биофизикалық және физиологиялық көрсеткіштері өзгереді. Мұнда лазерлік активацияның тиімділігі әсер ету мерзіміне байланысты емес, бірақ өңдеу режиміне және сорттың биологиялық ерекшеліктеріне байланысты. Мәселен, күздік бидайдың қылтықсыз бір сортының тұқымын лазермен активациялаудың ең тиімді дозасы тұқымды себерден 8-10 күн бұрын 3-5 қайтара өңдеу екені дәлелденді. Математикалық анализ бойынша люминесценцияның қуаттылығы мен физиологиялық көрсеткіштердің арасындағы корреляция коэфициенті 0,87-0,93 аралығында болды.

Жарықтың жұтылуы тұқымның электрлік қаиетіне байланысты. Тұқымның әрбір нүктесінің электрлік параметрлері бар, олар сыртқы қуат көзімен байланысқа, өзгеріске ұшырайды, солардың салдарынан көптеген микрозарядтар пайда болады. Әрбір тұқымның немесе өсімдіктің түріне байланысты жарығының күші де әр түрлі деңгейде.Тұқымның физиологиялық жағдайына байланысты олардың мына көрсеткіштері өзгеріске түседі: келбеті, жарықтылығы, жарығының түрі, жарығының қуаттылығы.

Тұқымды лазердің қызыл жарық фотондармен байытқанда оның молекулярлық және биоплазмалық құрылыстарында таңқаларлық құбылыс әсірекүлгін жарықтың жоғарғы қуатты қос фотонды жиынтығы пайда болды.

Мұны алғаш совет ғалымы А.Г. Гурьвич зерттеді яғни жапырақты қызыл жарықпен өңдегенде жапырақ клеткаларының генерациялануынан әсірекүлгін сәуле пайда болып, ол қызыл фотондардың жиынтығын түзді.

Тұқымды лазер сәулесімен өңдегенде зарядтарды еркін тасушылардың шоғырлануының жоғарылайтындығына, оның электрлік қасиетінің өзгеретіндігіне көз жеткізуге электробио - люминесценция әдісін қолдану арқылы болады. Бұл әдіс бойынша лазермен өңделген тұқымды тексергенде олардың сәуле шашып, жақсы жарқырайтындығы анықталды.

Ал лазермен өңделмеген тұқымның жарығы көмескілеу болатындығы байқалды. Мұның себебі лазермен өңделген тұқымның энергетикалық потенциалы үлкен болғандықтан, оның жарқылының күші де жоғары. Мұнда ескеретін жай, ол лазер сәулесімен өңдеу санын белгілі бір шамаға дейін өсіргенде тұқымның жарығы қарқынды жүрген, себебі, тұқым құрамында зарядты еркін жеткізушілер саны көп немесе оның энергетикалық потенциалы жоғары болған. Ал бақылаудағы өңделмеген тұқым жарығының күші әлдеқайда нашар. Тұқымдағы қуаттың аз ғана өзгеруінің өзі оның өніміне әсер етпей қоймайды. Тірі организмдерде де лазер сәулесінің қызыл жарығы резонанс туғызады.

А.Г.Гурьвичтің тәжірибелері бойынша клеткалардың өзара резонансты байланыстары айқындалады. Егер тірі организмнің бір бөлігінің қызметі сәл бұзылса, жарық жылдамдығы басқа органдары мен тканьдеріне хабар береді. Тұқымның өніп шығуына жарық та үлкен әсер етеді, жарық тұқымның өніп шығуы үшін де ең қажетті фактор.

Жарық фотонын бидай атомы сіңіргенде, жарықтың қуаты атомның ішкі қуатына айналады. Бұл кезде атом қозған күйге түседі, кейбір аралық күйге ауысады.

Арнайы жүргізілген тәжірибе бойынша фотондар қуатының бір тұқымнан екінші тұқымға берілетін мүмкіндігі бары анықталды.

Тұқым сіңірген фотондар қуатының бір бөлігі жылуға айналады, ал екінші бөлігін тұқым аккумуляциялайды.

Датчикпен өлшегенде фотоактивтендірілген тұқымның жылу энергиясының тиісті мөлшері жоғары екендігін көрсетеді. Тұқымның фотонды жинау қабілеті олардың алғашқы физиологиялық күйіне байланысты болатындығы анықталды. Осы жағдайда тұқымның өнгіштік қабілетін анықтайды.

Әр түрлі ауыл шаруашылық дақылдарының - бидай, жүгері, арпа, қант, қызылшасы, фотондар арқылы байыту олардың өнгіштігін 20-35 процент жоғарылатады.

Жаңа жиналған егін тұқымын іле - шала сепкенде олардың көбісі өніп шықпайды, себебі тұқым белгілі бір уақыт тыныштық кезеңін бастан өткізуі керек. Тыныштық кезеңінде жатқан тұқымды өндіру үшін оған сырттан әсер ету керек, яғни жоғары немесе төмен температурамен, химиялық заттармен, сонымен қатар физикалық факторлармен әсер еткенде тұқым еріксіз өніп шығуға мәжбүр болды.