Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ХРАНЕНИЯ ПРОБЫ РЕЧНОЙ ВОДЫ НА РОСТ КОРНЕЙ РАСТЕНИЙ

Евдокимова О.Ю. Мазуркин П.М.
Показано влияние пробы речной воды при длительном ее хранении на рост и развитие растений. Статистическим моделированием выявлена общая биотехническая закономерность распределения длины корней редиса красного круглого от азимута посадки. Представлены модели по измеренным статистическим данным косвенного биотестирования при разной продолжительности хранения пробы речной воды.
проба воды
биотестирование
моделирование
Евдокимова О.Ю. Способ оценки загрязненности воды по критерию роста корней редиса красного круглого // Основы рационального природопользования: материалы II междунар. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд. центр «Наука», 2009. - С. 89-99.
Евдокимова О.Ю. Исследование загрязнения речной воды по времени роста корней растения // Инноватика - 2010: сб. матер. VI Всеросс. научно-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых с элементами научной школы (12-16 апреля 2010 г.) / под ред. А.Н. Солдатова, С.Л. Минькова. - Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. - Т.1. - С. 182-187.
Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения: Пат. 2402765 Российская Федерация, МПК G 01 N 33/18 (2006.01). / Мазуркин П.М., Евдокимова О.Ю; заяв. и патентообл. Марийск. гос. техн. ун-т. №2009133898/04; заявл. 09.09.2009; оп. 27.10.10.

Известно, что биотестирование по проращиванию семян должно проводиться без задержки после отбора пробы воды для того, чтобы избежать изменений при физико-химических реакциях, так как речная вода более восприимчива к химическим реакциям.

Исходные данные. В табл. 1 приведены результаты испытания по биотестированию речной воды с использованием редиса красного круглого с белым кончиком при разной продолжительности хранения пробы воды.

Пробу воды отбирали перед водозабором города Йошкар-Ола реки М. Кокшага.

Таблица 1

Влияние продолжительности хранения пробы речной воды

Азимут посадки φ, град

Длина корня L, мм при продолжительности хранения пробы i, сут

0

4

8

12

16

20

24

0

19

17

15

18

32

24

17

30

40

20

27

18

17

20

29

60

0

20

27

0

38

22

18

90

5

27

0

40

17

28

19

120

10

25

23

39

0

18

18

150

28

33

8

30

20

16

13

180

27

0

16

35

30

23

17

210

0

28

27

34

48

10

4

240

5

36

5

12

41

21

19

               

270

29

16

28

41

21

6

18

300

22

28

17

31

35

22

16

330

32

0

38

32

34

18

12

При проведении испытания семена редиса красного размещали по 12 штук на четырех чашках Петри по азимуту через 30° от северного направления. После 72 часов проращивания у всех проростков проводили измерение длины корня, причем эту длину корня измеряли у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимали равным нулю. При изменении азимута посадки сравнивали длину корня при разной продолжительности хранения (рис. 1).

Из графика видно, что при более длительном хранении пробы длина редиса красного круглого достигает максимальных значений. При этом длина корня принимает минимальные значения при продолжительности хранения пробы до восьми суток.

Биотехнические закономерности. Для описания распределения длины корней растения от азимута посадки семени получена обобщенная формула

f  f

f (1)

f

f

где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм; L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм; L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, мм; L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм; A - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм; p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град; φ - азимут посадки семени, град; a1 ... a7 - параметры модели (1).

pic

Рис. 1. Пространственный график длины корня

Для испытания в день отбора воды получена двухчленная закономерность

f   f

f (2)

Первая составляющая показывает стабильное распределение длины корней растений, то есть характеризуется устойчивым законом. Вторая составляющая характеризует колебательное возмущение семян редиса красного от азимута посадки семян (рис. 2).

pic

первая составляющая

pic

вторая составляющая

pic

общий график модели

Рис. 2. Графики закономерностей распределения проростков семян от азимута посадки

По остальным повторам испытания при разной продолжительности хранения пробы речной воды графики распределения длины корня от азимута представлены на рис. 3.

pic

продолжительность хранения пробы 4 суток

pic

продолжительность хранения пробы 8 суток

pic
 

продолжительность хранения пробы 12 суток

pic

продолжительность хранения пробы 16 суток

pic
 

продолжительность хранения пробы 20 суток

pic

продолжительность хранения пробы 24 суток

Рис. 3. Графики влияния продолжительности хранения пробы речной воды на рост корней
редиса красного круглого

Высокие коэффициенты корреляции (в правом верхнем углу графиков) уравнений убеждают в высокой адекватности полученных статистических моделей.

Табличная модель. По данным табл. 2 проанализируем предельные значения отдельных составляющих и компонентов полученной формулы (1) по результатам испытания.

Приспособляемость популяции семян редиса красного (табл. 2) к внешним воздействиям показывается коэффициентом k. При этом приспособляемость может быть кризисно-негативной или кризисно-позитивной. При условии будем считать приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительной, а при условии k < 1 достаточно надежной.

Из данных табл. 2 видно, что наибольшую приспособляемость 1,2250 в направлении позитивной адаптации семена редиса красного круглого имеют при азимуте посадки 30 град. при проведении испытания в день отбора пробы воды. Коэффициент приспособляемости, вычисляемый по формуле , равен при таком расположении семени 1,2250. Наименьшее позитивное влияние 0,1667 наблюдается при 120 град.

Таблица 2

Значимость и приспособляемость проростков в речной воде

Азимут посадки φ, град

Составляющие модели (1), мм

L, мм

Коэффициент значимости

Коэффициент приспособляемости k

L1

L2

α2

α2

1

2

3

4

5

6

7

0

16,19

4,75

19

0,85

0,25

0,2941

30

16,19

19,69

40

0,40

0,49

1,2250

60

16,19

-6,64

0

-

-

-

90

16,19

-17,78

5

3,24

-3,56

-1,0988

120

16,19

2,73

10

1,62

0,27

0,1667

150

16,19

16,53

28

0,58

0,59

1,0172

180

16,19

4,70

27

0,60

0,17

0,2833

210

16,19

-11,96

0

-

-

-

240

16,19

-11,76

5

3,24

-2,35

-0,7253

270

16,19

1,83

29

0,56

0,06

0,1071

300

16,19

11,75

22

0,74

0,53

0,7162

330

16,19

8,90

32

0,51

0,28

0,5490

0

21,55

-1,85

17

1,27

-0,11

-0,0866

30

21,55

0,60

20

1,08

0,03

0,0278

60

21,55

1,70

20

1,08

0,09

0,0833

90

21,55

-4,50

27

0,80

-0,17

-0,2125

120

21,55

5,04

25

0,86

0,20

0,2326

150

21,55

0,60

33

0,65

0,02

0,0308

180

21,55

-8,23

0

-

-

-

210

21,55

1,08

28

0,77

0,04

0,0519

240

21,55

11,72

36

0,60

0,33

0,5500

270

21,55

7,84

16

1,35

0,49

0,3630

300

21,55

-5,43

28

0,77

-0,19

-0,2468

330

21,55

-17,59

0

-

-

-

0

18,63

- 1,57

15

1,24

-0,10

-0,0806

30

18,63

4,04

27

0,69

0,15

0,2174

60

18,63

2,59

27

0,69

0,10

0,1449

90

18,63

- 3,97

0

-

-

-

120

18,63

-4,39

23

0,81

-0,19

-0,2346

150

18,63

2,73

8

2,33

0,34

0,1459

180

18,63

6,43

16

1,16

0,40

0,3448

210

18,63

0,48

27

0,69

0,02

0,0290

240

18,63

-7,12

5

3,73

-1,42

-0,3807

270

18,63

-5,47

28

0,67

-0,20

-0,2985

300

18,63

4,09

17

1,10

0,24

0,2182

330

18,63

9,61

38

0,49

0,25

0,5102

0

30,16

9,99

18

1,68

0,56

0,3333

30

30,16

20,29

18

1,68

1,13

0,6726

60

30,16

15,20

0

-

-

-

90

30,16

1,77

40

0,75

0,04

0,0533

120

30,16

-8,76

39

0,77

-0,22

-0,2857

150

30,16

-9,27

30

1,01

-0,31

-0,3069

180

30,16

-1,86

35

0,86

-0,05

-0,0581

210

30,16

4,94

34

0,89

0,15

0,1685

240

30,16

4,68

12

2,51

0,39

0,1554

270

30,16

-0,59

41

0,74

-0,01

-0,0135

300

30,16

-3,49

31

0,97

-0,11

-0,1134

330

30,16

-0,91

32

0,94

-0,03

-0,0319

0

24,10

2,60

32

0,75

0,08

0,1067

30

24,10

8,95

17

1,42

0,53

0,3732

60

24,10

1,24

38

0,63

0,03

0,0476

90

24,10

-8,50

17

1,42

-0,50

-0,3521

120

24,10

-10,63

0

-

-

-

150

24,10

-4,96

20

1,21

-0,25

-0,2066

180

24,10

3,87

30

0,80

0,13

0,1625

210

24,10

11,24

48

0,50

0,23

0,4600

240

24,10

14,66

41

0,59

0,36

0,6102

270

24,10

13,69

21

1,15

0,65

0,5652

300

24,10

9,18

35

0,69

0,26

0,3768

330

24,10

2,47

34

0,71

0,07

0,0986

0

18,81

4,22

24

0,78

0,18

0,2308

30

18,81

- 2,60

20

0,94

-0,13

-0,1383

60

18,81

-0,92

22

0,86

-0,04

-0,0465

90

18,81

4,47

28

0,67

0,16

0,2388

120

18,81

-3,91

18

1,05

-0,22

-0,2095

150

18,81

- 1,39

16

1,18

-0,09

-0,0763

180

18,81

3,60

23

0,82

0,16

0,1951

210

18,81

1,22

10

1,88

0,12

0,0638

240

18,81

-2,48

21

0,90

- 0,12

-0,1333

270

18,81

-2,17

6

3,14

-0,36

-0,1146

300

18,81

0,44

22

0,86

0,02

0,0233

330

18,81

2,02

18

1,05

0,11

0,1048

0

15,29

5,12

17

0,90

0,30

0,3333

30

15,29

6,29

29

0,53

0,22

0,4151

60

15,29

6,39

18

0,85

0,36

0,4235

90

15,29

5,13

19

0,80

0,27

0,3375

120

15,29

2,44

18

0,85

0,14

0,1647

150

15,29

-1,16

13

1,18

-0,09

-0,0763

180

15,29

-4,20

17

0,90

-0,25

-0,2778

210

15,29

-4,39

4

3,82

-1,10

-0,2880

240

15,29

-0,41

19

0,80

-0,02

-0,0250

270

15,29

3,97

18

0,85

0,22

0,2588

300

15,29

0,46

16

0,96

0,03

0,0313

330

15,29

-3,07

12

1,27

- 0,26

-0,2047

Максимальный кризис для проростков наблюдается при 90 град. с негативным приспособлением к условиям роста с коэффициентом приспособляемости, то есть когда семена редиса красного круглого располагались в северной части чашки Петри. Однако он меньше позитивного максимума 1,2250. При хранении пробы воды в течение 24 сут коэффициент приспособляемости составил 0,4235.

Подробнее о моделировании: набрать в Google «Мазуркин Петр Матвеевич» Статья подготовлена и опубликована при поддержке гранта 3.2.3/12032 МОН РФ.


Библиографическая ссылка

Евдокимова О.Ю., Мазуркин П.М. ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ХРАНЕНИЯ ПРОБЫ РЕЧНОЙ ВОДЫ НА РОСТ КОРНЕЙ РАСТЕНИЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2011. – № 6. – С. 41-45;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=29376 (дата обращения: 29.05.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074