Пасько Ольга Анатольевна

Влияние электрохимически активированной воды на метаболизм семян
Пасько Ольга Анатольевна
Изучение биологических свойств электрохимически активированной воды (ЭХАВ)
началось в 1965 году [1] Было показано, что предпосевная обработка семян огурца
повышает посевные, урожайные качества, иммунитет растений, а также улучшает
качество продукции. В дальнейшем эффективность ЭХАВ была подтверждена на
кукурузе, гречихе, просе, подсолнечнике, овсе, пшенице, ячмене, перце сладком, томате,
редисе, салате, луке и капусте [2-4].
Большие
перспективы
открыло
применение
ЭХАВ
в
лекарственном
растениеводстве для обработки семян с глубоким органическим покоем [5]. Используя
этот способ, можно вырастить растения из семян, срок хранения которых истек или
период прорастания не соответствует вегетационному периоду данного вида в данных
условиях. К примеру, для семян женьшеня отмечено увеличение энергии прорастания и
всхожести в 2-4 раза, снижение поражения болезнями до нуля и сокращение периода
прорастания семян на полмесяца. Анолит (модификация ЭХАВ) эффективно используется
для мелиорации солонцов [6], что исключает транспортировку кислот к обрабатываемым
площадям и повышает эффективность влияния поливной воды на почву [7]. Имеются
сведения о том, что дискретный чередующийся полив католитом и анолитом сокращает
расход воды до 10 %, а также вынос минеральных веществ на 20 % [8]. Применение
анолита в 500 раз дешевле, чем зарубежных и отечественных консервантов. Он
обеспечивает 98 %-ю сохранность силоса при повышении питательных свойств на 7-12 %;
93-98 %-ю сохранность овощей, плодов и ягод в течение 5-7 месяцев - [9].
Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности применения
ЭХАВ в сельском хозяйстве [10-12], но механизм ее влияния на биологические объекты в
литературе практически не описан [13-14]. Поэтому нами был спланирован и проведен
комплекс
экспериментов,
интенсивности
позволяющий
метаболических
сделать
процессов,
выводы
происходящих
о
в
направленности
семенах
во
и
время
прорастания после обработки ЭХАВ.
Методика исследований
Электролиз воды осуществляли в диафрагменном электролизере. Применяли
плоские графитовый анод и титановый катод и нейтральную (брезентовую) диафрагму
(рис.1)
Рис. 1. Устройство электролизера: 1 - корпус; 2 - анод; 3 - катод; 4 - диафрагма; 5 и 6 индуктивные катушки); 7 и 8 - вводы переменного напряжения; 9 - однофазный
выпрямитель с входными клеммами 10 и 11 переменного напряжения (первая соединена с
вводом 8, а вторая - со свободным концом индуктивной катушки 6 и двумя выходными
клеммами 12 и 13 пульсирующего однополярного напряжения; предохранитель 14;
выключатель и два вентиля 16 и 17, через которые производят слив католита и анолита.
При проведении электролиза на электроды подавали постоянное напряжение 200
В. Для получения смеси католита и анолита, (в дальнейшем - «смесь»), являющейся
наиболее эффективной модификацией, свежеприготовленные растворы смешивали в соотношении 50:50 об. % [10, 13]. рН и Eh измеряли на рН-метр-милливольтметре рН-673 с
помощью точечного платинового ЭПВ-1 и хлорсеребряного ЭВЛ-1МЗ электродов.
Содержание растворенного кислорода определяли с помощью кислородомера КЛ-N5, а
диоксида углерода, ионов СО32-, НСО3-, Cl-, Mg2+, а также общую жесткость воды –
методами
объемного
анализа.
Концентрацию
Cl2,
SO42-
устанавливали
турбидиметрически, а H2S, NO3-, NO2-, Fe2+, Fe3+ – колориметрически [15]. Все измерения
проводили в четырех сериях по восемь повторностей в каждой.
В качестве модельного объекта исследований использовали семена амаранта
хвостатого. Их обрабатывали в течение 10 часов в водопроводной воде (контроль) и
католитом, анолитом и смесью (время было выбрано по итогам предварительных
испытаний).
В
Количественное
трехдневных
содержание
проростках
гормона
изучали
определяли,
цитокининовую
исходя
из
активность.
пропорциональной
зависимости между содержанием веществ с цитокининовой активностью и биосинтезом
бета-цианинов в экстракте растительных тканей [16]. Концентрацию амарантина
устанавливали спектрофотометрически [17].
В проростках также изучали содержание субстратов: малата, лактата и пирувата спектрофотометрически [18], активность дыхательных ферментов НАД-Н и НАДФ-Низоцитратдегидрогеназы (НАД-Н-ИДГ и НАДФ-Н-ИДГ), НАД-малатдегидрогеназы
(НАД-МДГ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (ГФДГ) и алкогольдегидрогеназы (АДГ) спектрофотометрически, по изменению уровня НАД/НАДФ-Н [20]. Устанавливали также
концентрацию сахаров и растворимых белков [16].
Изучали влияние ЭХАВ на силу роста семян. Их обрабатывали смесью, а затем
проращивали в увлажненных рулонах, состоящих из трех полос фильтровальной бумаги
размером 20х100 см2 [20-21]. Две полосы использовали в качестве ложа, третьей семена
накрывали сверху. Рулоны с семенами ставили в сосуды с небольшим количеством
дистиллированной воды, которые помещали в термостат (t = 20°). Проращивание вели в
темноте в течение 7 дней. Затем рулоны разворачивали и проводили балльную оценку
проростков по степени их развития. Силу роста семян определяли по отношению числа
сильных проростков (оценка - 4 и 5 баллов) к общему числу семян, всхожесть - по
среднему арифметическому значению из четырех проб семян по 100 штук в каждой (при
расхождении показателей, не превышающих + 5% ).
Результаты
Сравнительный анализ физико-химических параметров различных модификаций
ЭХАВ показал, что в процессе обработки в воде происходят глубокие изменения (табл. 1).
Таблица 1 - Физико-химические показатели ЭХАВ
№№ Модификация воды
рН
Eh,мВ Содержание, мг/л
п/п
НСО 3 СО 32  СО2
O2
O2/СO2
1
Водопроводная
6,8
+200
5,2
–
2,64
9,24
3,8
3
Католит
10,4
–860
–
1,9
–
6,83
–
4
Анолит
3,1
+420
0,6
5,6
5,28
12,45
2,4
5
Смесь католита и анолита 1:1 6,8
–200
2,0
–
2,60
9,71
3,7
Величина рН растворов изменялась в пределах от 3,1 до 10,4, величина Eh – от +
420 до – 860 мВ. В соответствии с этим менялись форма и количество углекислоты: в
католите исчезал свободный диоксид углерода при максимальном подъеме содержания
гидрокарбонатных ионов. В анолите концентрация СО2 увеличивалась почти вдвое, а
НСО 3 снижалась до минимума. Существенно возрастало содержание
SО42- и Сl-. В
католите НСО 3 исчезал полностью, зато появлялся СО2. Концентрация Сl-, SO42-, Ca2+,
NO3-, Мg2+ заметно снижалась.
В начале набухания семян достоверные отличия по скорости водопоглощения в
разных вариантах опыта отсутствовали. Они выявлялись, начиная с 18-ти часовой
экспозиции. В вариантах с католитом и смесью было отмечено усиление клеточного
деления, коррелирующее с уровнем цитокининов; в варианте с анолитом – снижение этих
параметров. Установлено повышение содержания ауксинов в проростках после обработки
семян католитом и смесью и их снижение – после обработки анолитом (табл. 2, рис. 2 ).
Таблица 2. Содержание метаболитов в наклюнувшихся семенах амаранта хвостатого
после их обработки ЭХАВ
Модификация воды
Контроль
Католит
Анолит
Смесь
Растворимый белок, мг/г сырой массы
7,76 ±0,1
7,8 ±0,2
7,3 ±0,1
8,3 ±0,2
Сахароза, мкг/мл
4,3 ±0,1
8,5 ±0.2* 3,8±0.1
Редуцирующие сахара, мкг/мл
16,5 ±0,4
21,1± 0,5* 15,2 ± 0,4* 27,0 ±0,5*
Малат, мкмоль/г сырой массы
0,2 ±0,1
0,7 ±0,1
Лактат, мкмоль/г сырой массы
0,3 ±0,1
0,6 ±0,1* 0,2 ±0,1
0,6 ±0,2*
Пируват, мкмоль/г сырой массы
0,8 ±0,2
1,0 ±0,2* 1,0±0,1*
0,6 ±0,2
0,2 ±0,1
8,6 ±0,1*
следы
* Различия достоверны
Изучение содержания растворимых белков, сахарозы и редуцирующих сахаров
выявило усиление протеолитического и гидролитического распада в вариантах со смесью
и католитом и относительное снижение в варианте с анолитом. В варианте со смесью
наблюдали повышенное содержание редуцирующих cахаров, растворимого белка, лактата
и пониженное содержание малата и пирувата. В вариантах с водой и анолитом наблюдали
близкое содержание малата и лактата и значительное расхождение по пирувату.
Во всех вариантах с ЭХАВ фиксировали достоверное снижение активности НАДИДГ и НАД-МДГ. Максимальным показатель был в варианте со смесью: с 784,5 до 711,6
мЕ/г сырой массы - у НАД-ИДГ и с 57,0 до 19,7 мЕ/г сырой массы у НАД-МДГ.
Активность НАДФ-ИДГ практически не изменялась, в то время, как активность НАД-НАДГ возрастала более, чем в три раза. Судя по усилению активности НАДФ-ГФДГ, в
вариантах с католитом и смесью запускался ОПФП. В варианте со смесью включались
конечные этапы спиртового брожения, на что указывал рост активности НАДН-АДГ.
Содержание ключевых метаболитов менялось в соответствии с активностью ферментов,
контролирующих их обмен (табл. 2).
1900
160
140
120
100
80
60
40
20
0
в
1800
1700
к
1600
а
1500
1400
с
1300
Число клеток в проростке,
шт.
в
к
а
с
Уровень цитокининов, % к контролю
с
свободные ауксины
а
к
связанные ауксины
в
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Рис. 2. Влияние ЭХАВ на число клеток и уровень гормонов в проростках амаранта
хвостатого. В – водопроводная вода (контроль), к – католит, а – анолит, с – смесь
Различные модификации ЭХАВ по-разному влияли на развитие проростов.
Максимальные сила роста и энергия прорастания были отмечены в варианте со смесью,
минимальные - с анолитом (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние предпосевной обработки смеси католита и анолита на силу роста
семян амаранта хвостатого
Вариант
Критерии оценки проростков
5
4
3
2
1
0
Lk*
40-50
30-40
20-30
10-20
0-10
0
Lr
30-40
20-30
10-20
5-10
0-5
0
Число проростков в пробе, в %, оцененных баллом
Вариант
5
4
3
2
1
Сила роста, %
контроль
3
4
9
16
11
7
смесь
2
8
26
22
12
10
контроль
4
16
38
16
2
20
смесь
11
43
31
11
0
54
*Примечание: Критерии оценки проростков: Lk – длина корешка; Lr – длина ростка;
оценки 1 и 2 характеризуют слабые проростки, 3 – средние, 4 и 5 – сильные
Обсуждение
На основании результатов наших исследований, а также литературных данных [2224], механизм воздействия ЭХАВ на метаболические процессы в семенах можно
представить следующим образом (рис. 3).
Католит, имея выраженную щелочную реакцию и Eh, равный –800 мВ, обладает
восстановительными свойствами и при взаимодействии с биологическими молекулами
выступает в качестве донора электронов. Анолит, имея кислую реакцию и Eh, равный
+300 мВ, проявляет окислительные свойства. При обработке тканей анолитом
электрический потенциал на их внешней стороне возрастает, а при обработке католитом
или смесью католита и анолита снижается. Анолит при контакте с клеточной мембраной
порождает протон-движущую силу (ПДС), направленную внутрь клеток, а католит и
смесь католита и анолита – противоположного направления.
Механизм деления клеток запускает ферменты, встроенные во внешнюю мембрану,
если протон-движущая сила (ПДС) направлена из клетки наружу и превышает пороговое
значение. При противоположном направлении ПДС наступает инактивация ферментов и
снижение уровня жизнедеятельности клеток. В первые часы после контакта семян с водой
ее поступление внутрь ограничено семенной кожурой. В процессе гидрофилизации
последней происходит ускорение транспорта католита и смеси в клетки и их гидратация.
Это индуцирует реактивацию растворимых ферментов, присутствующих в семенах в
неактивной форме, и запуск соответствующих биохимических процессов. В достаточно
оводненных тканях крахмал, накопленный в виде гранул, превращается в растворимые
моно- и дисахариды, которые интенсивно окисляются в процессе дыхания с образованием
широкого спектра метаболитов и выделением энергии. В качестве дополнительного
источника энергии в семенах амаранта хвостатого используются белки, содержание
которых достигает от 13 до 21 % сухой массы [25].
До появления корешка в тканях семени имеют место гипоксия и анаэробное
дыхание. В норме анаэробное дыхание происходит и при достаточной концентрации
кислорода во внешней среде. Усиление поступления воды вызывает нарастание гипоксии
и
сопутствующее
истощение
запасных
веществ
(сахара
и
белки).
Признаком
декомпенсации АТФ-продуцирующих процессов становится накопление лактата и
этанола,
т.
е.
компенсаторным
(ОПФП),
развитие
молочнокислого
механизмом
поставляющий
выступает
восстановитель.
и
спиртового
окислительный
Его
брожения.
Вероятно,
пентозофосфатный
включение
создает
путь
возможность
образования трех-, четырех-, пяти-, шести- и семиуглеродных сахаров и расширяет спектр
метаболитов.
Католит, являясь наиболее дефицитной по кислороду модификацией ЭХАВ,
способствует интенсивному запуску процессов брожения, конкретный механизм которого
определяется значением рН. Щелочной характер среды (рН 10,6 и более) «перекрывает»
первый этап спиртового брожения – декарбоксилирование пирувата (оптимальная среда
для работы пируватдекарбоксилазы - слабокислая), но способствует функционированию
ЛДГ и развитию молочнокислого брожения. Смесь католита и анолита имеет рН, близкий
к оптимуму для большинства исследованных нами ферментов (оптимум рН для АДГ
составляет 7,6, для ЛДГ – 8,5) [26-27].
ЭХАВ (кроме анолита)
Снижение редокс-потенциала
Гипоксия
Активация транспортных
процессов
ОПФП
Расширение спектра
метаболитов, рост
содержания гормонов
Повышение
проницаемости
мембран
Рост рН
Разрыхление мембран
Повышение метаболической
активности (содержания
свободных радикалов)
Увеличение всхожести и силы роста семян
Рис. 3. Схема метаболических процессов в семенах, запускаемая ЭХАВ
Высокое содержание растворимых сахаров на фоне анаэробиоза в вариантах со
смесью и католитом также способствует развитию гликолитических процессов. Для их
нормального поддержания необходимо окисление НАД-Н, происходящее либо при
восстановлении лактата до пирувата при помощи ЛДГ, либо при восстановлении
альдегида до спирта. Конечные продукты брожения в малых дозах эффективно
стимулируют прорастание семян, а этанолу отводится роль активатора или аналога самих
гормонов.
Обычно НАД играет роль окисляющего агента катаболических реакций, в то время,
как
восстановительным
агентом
в
анаболических
реакциях
является
НАДФ,
образующийся в ОПФП. Увеличение доли ОПФП в общем дыхании принято
рассматривать как одну из возможностей увеличения энергетической эффективности
процесса в целом. В ОПФП не образуется соединений с макроэргическими связями, но
возрастает скорость окисления глюкозо-6-фосфата и синтеза НАДФ и пентоз,
способствующих усилению метаболической активности клеток. Кроме того, работа
ОПФП способствует синтезу гормонов [28 ]. Повышенное содержание гормонов) ускоряет
ростовые процессы, обеспечивает усиленное деление и растяжение клеток, а также
интенсивное прохождение начальных стадий развития растения (увеличение энергии
прорастания и силы роста семян).
При повреждении семенной кожуры прорастающим корешком происходит
переключение дыхания с анаэробного пути на аэробный как в стимулированных, так и в
контрольных семенах. Накопленный пул метаболитов у стимулированных семян
позволяет использовать их в более разнообразных химических превращениях.
Эти данные хорошо коррелируют с результатами наших исследований [4, 13, 15].
Уровень метаболизма в прорастающих семенах амаранта хвостатого, оцененный по
содержанию в них свободных радикалов оказался максимальным в варианте со смесью и
минимальным в варианте с анолитом. Это – доказательство усиления метаболической
активности тканей, происходящее под влиянием контакта семян с активированной водой,
повышения уровня окислительно-восстановительных реакций, составляющих основу
процессов гликолиза и аэробного дыхания, т. е. реакций, в которых в качестве
интермедиатов образуются свободные радикалы. Известно, что продукты свободно-
радикального
окисления
в
свою
очередь
регулируют
проницаемость
мембран,
стимулируют рост клеток и скорость роста растений [29].
Таким образом, направленность и интенсивность метаболических процессов в
прорастающих семенах определяется физико-химическими параметрами воды.
Автор выражает глубокую признательность за помощь в проведении эксперимента
А.В. Семенову, Л.Н. Шиян и Т.П. Астафуровой.
Список литературы
1. Образцов, Маршунина, 1983). Образцов СВ., Маршунина А.М., Черепанов В.Н.
Исследование влияния физических факторов на урожайность овощных культур,
разработка и внедрение полупромышленных установок // Томск, 1983. Деп. рук. N 028
400057; 1984. Деп. рук. N 028500393.
2. Алехин С.А. Сокращение вегетационного периода, ускорение роста растений и
увеличение урожайности садово-огородных культур с использованием
электроактивированных водных растворов. - Ташкент : Эсперо, 1992 .-12 с.
3. Зелепухин И. Д., Пасько О. А., Асенова Э. К. Применение активированной воды в
сельском хозяйстве и биотехнологии (аналитический обзор). Томск: Изд-во “Наука и
производство”, 2006. – 46 с.
4. Пасько О. А. Экологические аспекты повышения продуктивности цветочных и
овощных культур и картофеля в таежной зоне Западной Сибири. Дис. на соиск. уч. ст. д.
с.-х. н. Новосибирск – 2000. – 504 с.
5. А.с. 1207412 СССР, МКИ3 А 01 С 1/00. Способ предпосевной обработки семян с
глубоким органическим покоем / Гродзинский А.М., Лебеда А.Ф., Пендус Н.И. и др.Опубл. 30.01.86, Бюл. N 7.
6. А.с. 990146, МКИЗ А О 25/00, С 09 К 17/00. Способ мелиорации почв засоленного
ряда./ Шумаков Б.Б., Мартыненко Г.Н. и Хору-женко И.Р.- Опубл. 23.01.83, Бюл. N 3.
7. Гончаренко С. Кому нужна "живая" вода? // Техника и наука.- 1982.-N 10.-С. 5.
8. А.с. 1034658, МКИ3 А 01 О 25/00. Способ полива / Пронов В.И. Опубл. 15.08.83, Бюл.
N 30.
9. Обзорная информация, Тбилиси: Груз. НИИТИ. Сер. Пищевая промышленность. 1988.
Вып.3. Электрохимическая активация водных растворов и ее технологическое применение
в пищевой промышленности. – 80 с.
10. Пасько О. А. Влияние предпосевной обработки семян томата электрохимически
активированной водой на морфогенез и урожайность растений // Труды Томской гос. с.-х.
опытной станции. – Томск: Изд-во ЦНТИ, 2000. С. 216–220.
11. Редькин Г. А., Семенов А. В., Пасько О. А. Влияние предпосадочных обработок
семенного материала термически и электрохимически активированной водой на
урожайность картофеля. – Картофель в Сибири: Материалы Первой региональной научнопрактической конференции (Томск, 21–22 марта 2001 г.) – Томск: Изд-во ТПУ, 2001.
С.53–57.
12. Отчет по НИР “Результат“. Разработка экологически чистых методов увеличения
результативности растениеводства. Томск: ТНКЦ, 1993. – 43 с.
13. Пасько О. А., Кецкало В. М. Влияние электрохимически активированной воды на
прорастание семян // Физиология растений, 1991. Т. 38. Вып. 2. С. 381–385
14. Пасько О, А. Ускорение прорастания семян при их обработке электрохимически
активированной водой // Физиология и биохимия культурных растений,1991. Т. 23. №.6.
С. 552–556
15.Унифицированные методы анализа природных вод. Под общ. ред. Ю. Ю. Лурье. – М.:
Химия, 1973. – 376 с.
16. Ермаков А. И., Арасимович В. В., Смирнова-Иконникова М. И. и др. Методы
биохимического анализа растений. – Л.: Колос, 1972. – 456 с.
17. Физиология и биохимия прорастания семян. – Пер. с англ. (Под ред. М. Г. Николаевой
и Н. В. Обручевой). – М.: Колос, 1982. – 442 с.
18. Bradford M. M. A rapid and sensitive methods for the quantities of protein utilizing the
principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry, 1976. V. 72.
P. 248–254.
19. Юзбеков А. К. Спектрофотометрические способы определения активности ключевых
ферментов дыхательного метаболизма растений: Методическое пособие. – Киев: Ин-т
физиологии и генетики АН УССР, 1990. – 32 с.
20. Методика определения силы роста семян, 1983; Лихачев Б. С. Сила роста семян
(теория, методы, значение) – Автореф. дис. … докт. с.-х. наук. Краснодар, 1986. – 38 с.
21. ISTA Seed Symposium. Abstracts of papers. Zurich: ISTA Secretariat, 1990. – 28 p.
22. Данович К. Н., Соболев А. М., Жданова Л. П. и др. Физиология семян. – М.: Наука,
1982. – 318 с.
23. Зеленева И. В., Владимиров С. В. Соотношение метаболических путей в корневой
системе проростков кукурузы //Физиология и биохимия культурных растений, 1994. Т.
26. № 5. С. 93–97.
24. Чиркова Т. В. Пути адаптации растений к гипоксии и аноксии. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
– 244 с.
25. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав и
использование. – Л.: Наука, 1985. С. 217–218.
26. Данович К. Н., Соболев А. М., Жданова Л. П. и др. Физиология семян. – М.: Наука,
1982. – 318 с.
27. Ленинджер А. Биохимия. Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 956 с.
28. Хавкин И. Е. Формирование метаболических систем в растущих клетках растений. –
Новосибирск: Наука, 1977. – 222 с.
29. Журавлев А. И. Развитие идей Б. Н.Тарусова о роли цепных процессов в биологии /
Биоантиокислители в регуляции метаболизма в норме и патологии. – М.: Наука, 1982.
– С. 3–30.
Фамилия Имя
Отчество
Пасько Ольга Анатольевна
Информация (ученая
степень, ученое
звание, должность и
место работы)
Доктор селькохозяйственных наук, зам.
директора по научной работе Сибирского НИИ
сельского хозяйства и торфа
Россельхозакадемии
Адрес места работы
634050 г. Томск ул. Гагарина, 3
Почтовый адрес
автора
634003 г. Томск ул. Яковлева 12 кв. 4
Адрес электронной
почты
oap@sibmail.com
8-382-2 65-34-92, с.т. 8-906-950-34-59
Реферат
Влияние электрохимически активированной воды на метаболизм семян
Пасько Ольга Анатольевна
Изучали
влияние
предпосевной
обработки
семян
амаранта
хвостатого
электрохимически активированной водой на активность дыхательных ферментов,
содержание субстратов, энергию прорастания и силу роста. Установили, что физикохимические изменения, происходящие в воде в результате электролиза, индуцируют в
семенах запуск различных метаболических процессов. Высокое содержание растворимых
сахаров на фоне анаэробиоза в вариантах со смесью и католитом способствует развитию
гликолитических процессов, а накопленный пул метаболитов позволяет использовать их в
более разнообразных химических превращениях. Повышенное содержание гормонов
ускоряет ростовые процессы, обеспечивает усиленное деление и растяжение клеток,
интенсивное прохождение начальных стадий развития растения (увеличение энергии
прорастания и силы роста семян).
Известна
высокая
эффективность
использования
электрохимически
активированной воды в сельском хозяйстве, но механизм ее воздействия на растения пока
изучен слабо. Нами был спланирован и проведен комплекс экспериментов, позволяющий
сделать выводы об интенсивности и направленности метаболических процессов,
происходящих в семенах во время прорастания.
РИСУНКИ
Рис. 1. Устройство электролизера: 1 - корпус; 2 - анод; 3 - катод; 4 - диафрагма; 5 и 6 индуктивные катушки); 7 и 8 - вводы переменного напряжения; 9 - однофазный
выпрямитель с входными клеммами 10 и 11 переменного напряжения (первая соединена с
вводом 8, а вторая - со свободным концом индуктивной катушки 6 и двумя выходными
клеммами 12 и 13 пульсирующего однополярного напряжения; предохранитель 14;
выключатель и два вентиля 16 и 17, через которые производят слив католита и анолита.
1900
в
1800
1700
к
1600
а
1500
1400
с
1300
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Число клеток в проростке,
шт.
в
к
а
с
Уровень цитокининов, % к контролю
с
свободные ауксины
а
к
связанные ауксины
в
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1.3
Рис. 2. Влияние ЭХАВ на число клеток и уровень гормонов в проростках амаранта
хвостатого. В – водопроводная вода (контроль), к – католит, а – анолит, с – смесь к+а
ЭХАВ (кроме анолита)
Снижение редокс-потенциала
Гипоксия
Рост рН
Активация транспортных
процессов
ОПФП
Расширение спектра
метаболитов, рост
содержания гормонов
Разрыхление мембран
Повышение метаболической
активности (содержания
свободных радикалов)
Повышение
проницаемости
мембран
Увеличение всхожести и силы роста семян
Рис. 3. Схема метаболических процессов в семенах, запускаемая ЭХАВ
ТАБЛИЦЫ
Таблица 3 - Влияние предпосевной обработки смеси католита и анолита на силу роста
семян амаранта хвостатого
Вариант
Критерии оценки проростков
5
4
3
2
1
0
Lk*
40-50
30-40
20-30
10-20
0-10
0
Lr
30-40
20-30
10-20
5-10
0-5
0
Число проростков в пробе, в %, оцененных баллом
Вариант
5
4
3
2
1
Сила роста, %
контроль
3
4
9
16
11
7
смесь
2
8
26
22
12
10
контроль
4
16
38
16
2
20
смесь
11
43
31
11
0
54
*Примечание: Критерии оценки проростков: Lk – длина корешка; Lr – длина ростка;
оценки 1 и 2 характеризуют слабые проростки, 3 – средние, 4 и 5 – сильные
Таблица 1 - Физико-химические показатели электрохимически активированной воды
№№ Модификация воды
рН
Eh,мВ Содержание, мг/л
п/п
НСО 3 СО 32  СО2
O2
O2/СO2
1
Водопроводная
6,8
+200
5,2
–
2,64
9,24
3,8
3
Католит
10,4
–860
–
1,9
–
6,83
–
4
Анолит
3,1
+420
0,6
5,6
5,28
12,45
2,4
5
Смесь католита и анолита 1:1 6,8
–200
2,0
–
2,60
9,71
3,7
Таблица 2. Содержание метаболитов в наклюнувшихся семенах амаранта хвостатого
после их обработки ЭХАВ
Модификация воды
Водопрово-
Католит
Анолит
дная вода
Растворимый белок,
Смесь католита
и анолита
7,76 ±0,1
7,8 ±0,2
7,3 ±0,1
4,3 ±0,1
8,5 ±0.2* 3,8±0.1
8,3 ±0,2
мг/г сырой массы
Сахароза, мкг/мл
8,6 ±0,1*
Редуцирующие сахара, мкг/мл
16,5 ±0,4
21,1± 0,5* 15,2 ± 0,4*
27,0 ±0,5*
Малат, мкмоль/г сырой массы
0,2 ±0,1
0,7 ±0,1
следы
Лактат, мкмоль/г сырой массы
0,3 ±0,1
0,6 ±0,1* 0,2 ±0,1
0,6 ±0,2*
Пируват, мкмоль/г сырой массы 0,8 ±0,2
1,0 ±0,2* 1,0±0,1*
0,6 ±0,2
0,2 ±0,1
* Различия достоверны
В редакцию журнала
«Сельскохозяйственная биология»
Направляем для опубликования статью «Влияние электрохимически
активированной воды на метаболизм семян» Пасько О.А., в которой впервые изложено
изменение дыхательных и ростовых процессов под воздействием различных модификаций
воды, полученных в процессе электролиза. Понимание этих процессов позволяет
адекватно объяснить многочисленные факты эффективного использования
активированной воды в растениеводстве. Полученные данные являются новыми и
актуальными. Заключения аргументированы и подтверждены как авторскими
материалами, так и литературными данными.
Проректор по научной работе Томского
сельскохозяйственного института-филиала
НГАУ, доктор биологических наук
Н.Я. Костеша
Подпись Н.Я Костеши подтверждаю
Начальник Отдела кадров
М.В. Белошицкая