автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Совершенствование электротехнологических методов лазерной обработки растений и плодов

На правах рукописи

БУДАГОВСКИЙ Андрей Валентинович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ И ПЛОДОВ

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

МОСКВА 2006

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор,

академик РАСХН Бородин Иван Фёдорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Свентицкий Иван Иосифович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Трифонова Мария Федотовна

Ведущая организация ГНУ Всероссийский селекционно-технологический

институт садоводства и питомниководства

Защита состоится 9 октября 2006г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» по адресу 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 58, Учбный совет МГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ

Автореферат разослан .2006 г.

Учбный секретарь диссертационного совета

Загинайлов В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Продовольственная безопасность государства зависит от конкурентоспособности сельскохозяйственного производства, что делает проблему повышения продуктивности агроценозов стратегически важной. Для её решения необходимо создание высокоэффективных и экологически чистых методов и технических средств управления функциональной активностью сельскохозяйственных растений. В связи с этим наибольшую актуальность приобретают прецизионные агротехнологии, основанные на строго дозированном использовании различных регуляторных факторов.

Физические факторы выгодно отличаются от химических низкой энергоёмкостью, большей экологической безопасностью, высокой технологичностью. Исследования И.Ф. Бородина, Н.Д. Девяткова, В.М. Инюшина, A.M. Кузина, Л.Г. Пршцепа, А.А. Шахова и их научных школ показали перспективность применения электромагнитных полей от ионизирующего до СВЧ диапазонов в биорегуляторных целях. Особое место среди факторов воздействия занимает излучение видимой области спектра. Свет играет чрезвычайно важную роль в жизни растений, управляя различными механизмами, вплоть до экспрессии генов. Фотобиологические процессы хорошо изучены, однако среди них наблюдают феномен, имеющий важное практическое значение, но так и не получивший должного теоретического обоснования. Он заключается в значительном повышении функциональной активности живых организмов под воздействием света с высокой статистической упорядоченностью (когерентностью). Эффект получил название «лазерной стимуляции», так как наиболее распространёнными и технологичными источниками высококогерентного излучения являются именно лазеры и многие их модели генерируют в спектральных диапазонах фотоактивации различных клеточных механизмов.

Д ля растениеводства такой неэнергоемкий и экологически чистый регуляторный фактор представляет особый интерес. На базе лазерного излучения созданы способы и технологические приемы, позволившие сократить применение гормональных препаратов и пестицидов, повысить продуктивность и экологическую устойчивость многих сельскохозяйственных культур, улучшить качество посадочного материала и семенного фонда. Рентабельность подобных агротехнологий экономически обоснована и подтверждается результатами многолетнего применения в сельскохозяйственном производстве различных стран. Лазерная стимуляция перспективна для отрасли, так как обеспечивает более полную реализацию генетического потенциала культурных растений. Однако проблему повышения продуктивности агроценозов посредством лазерного облучения нельзя считать решённой. Недостаточно исследован механизм биорегуляторного действия когерентного света. Режимы обработки далеки от оптимальных и требуют более глубокого обоснования. Лазерные облуча-тельные установки (ЛОУ) низкотехнологичны и не позволяют перестраивать параметры рабочего органа в достаточно широких пределах.

Цель и задачи исследования. Целью исследований являлось повышение объёма и качества продукции растениеводства посредством лазерной обработки. В рамках сформулированной цели объектом изучения служили процессы взаимодействия когерентного излучения оптической области спектра с биологическими системами и структурами, а предметом исследований — параметры рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий. Реализация поставленной це-

ли потребовала решения следующих научно-методических, технологических и инженерно-технических задач:

1. Провести анализ лазерных агротехнологий и определить пути повышения их эффективности.

2. Адаптировать для электротехнологических расчётов аналитический аппарат описания когерентных электромагнитных полей оптической области спектра.

3. Обосновать параметры рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

4. Разработать высокоэффективные способы и технологические приёмы лазерной обработки плодов и растений.

5. Создать комплекс универсальных лазерных установок для облучения и функциональной диагностики растительных организмов; осуществить выпуск и внедрение опытных образцов.

Организация исследований, методы и технические средства их проведения.

Представленная работа выполнялась во ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им И.В.Мичурина в рамках отраслевых программ ОСХ.04 «Разработать и внедрить методы, технологические процессы с использованием радионуклидов, источников ионизирующих излучений и других физических факторов (сельскохозяйственная радиология)»; «Плоды и ягоды» задание № 08.04.И1-М5 «Рабочие органы оборудования экологически чистых технологий обработки плодов, семян и посадочного материала перед посадкой и хранением»; федеральной программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК, задание 19 «Разработать и освоить экологически безопасные ресурсосберегающие системы производства, переработки, хранения и доведения до потребителя высококачественной продукции садоводства...», госрегистрация № 01200.204901; а также соглашения о научной кооперации с институтом садоводства и овощеводства Рейнского университета по проекту «Исследовать влияние когерентного электромагнитного излучения на развитие адаптивных процессов живых организмов».

Общая методология теоретических и прикладных исследований опиралась на работы С.А. Ахманова, И.Ф. Бородина, Н.Д. Девяткова, В.Н. Максимова, Ф.-А. Попа (F.-A. Popp), И.И. Свентицкого, М.Ф. Трифоновой. При решении конкретных задач использовали аппарат теории конструирования оптических систем, математического анализа и математического моделирования биологических процессов, а также средства и методы когерентной оптики, электроники, физиологии растений. В качестве биологического материала использовали плодовые и ягодные культуры, возделываемые в центральной полосе России. Часть экспериментов проводили на субтропических породах. Обработке подвергали участки агроценозов, отдельные растения, их генеративные и вегетативные органы. Облучение проходило, как в полевых, так и лабораторных условиях с применением камер искусственного климата. О результатах воздействия судили по морфофизиологическим показателям облучённых организмов. Оценка их функционального состояния проходила также с помощью созданного лазерного анализатора микроструктуры (ЛАМ) тканей.

Источниками когерентного излучения служили газовые и полупроводниковые лазеры и лампы накаливания с монохроматором и коллимирующей оптикой. Характеристики излучения измеряли в соответствии с требованиями Российских и международных стандартов (лазеры и физическая оптика): ГОСТ 7601 - 78;

ГОСТ 25811- 83; ГОСТ 26086 - 84; ГОСТ Р 51106 - 97; МЭК 60825 - I. Параллельно с экспериментальными исследованиями проходила разработка специальных методов и технических средств облучения. Их использовали для лазерной обработки и функциональной диагностики растительных организмов.

Научная новизна. Новизна исследований заключается в разработке и теоретическом обосновании высокоэффективных способов, технологических приёмов и технических средств лазерной обработки продукции растениеводства. В процессе исследований получены следующие приоритетные результаты:

1. Установлены основные пути повышения эффективности лазерных агротехнологий.

2. Обобщён и адаптирован применительно к электротехнологическим расчётам аналитический аппарат описания совокупности параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

3. Доказана способность живых организмов различать степень статистической упорядоченности света и показано значение этого явления в разработке лазерных агротехнологий.

4. Выявлена связь между функциональным состоянием растительного организма и статистическими характеристиками рассеянного им когерентного излучения. На этом принципе разработан метод функциональной диагностики растений не имеющий аналогов в отечественной и зарубежной практике.

5. Разработаны новые способы, технологические приемы и технические средства регуляции и контроля жизнедеятельности сельскохозяйственных растений посредством когерентного света. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование параметров рабочего органа оборудования высокоэффективных лазерных агротехнологий и диагностических приборов.

6. Предложен блочно-модульный принцип конструирования облучательных установок на основе созданных унифицированных модулей. Методами инженерного моделирования и расчётов обоснованы технические решения, обеспечивающие надёжность и эффективность функционирования разработанных устройств.

Данные приоритеты защищены авторскими свидетельствами и патентами, актами внедрения, научными публикациями в отечественных и зарубежных изданиях.

Практическая ценность и реализация работы. Созданные способы, технологические приёмы и технические средства обеспечили снижение объёма применения фунгицидов при предпосевной обработке зерна, увеличили выход кондиционной продукции при хранении плодов и вегетативном размножении растений, позволили осуществить экспресс-диагностику их функционального состояния. Практическая реализация результатов исследований включает следующие внедрения в научную и производственную практику:

1. Способ вегетативного размножения растений (A.C. Jfe 1157717).

2. Способ повышения устойчивости плодов при хранении (Патент РФ № 1750487).

3. Способы и устройства экспресс-диагностики функционального состояния растительных организмов (Патенты РФ № 2016671, № 2222177, № 2225691).

4. Технические требования, производство экспериментальных образцов, выпуск опытных партий лазерных установок для облучения и функциональной диагностики растений.

Проектно-конструкторская документация передана в Инженерный Центр «Сад-питомникмаш». Практическое применение выполненных научно-технических разработок подтверждается 40 актами внедрения от таких научно-исследовательских организаций и центров, как ЦГЛ, ВНИИС (Мичуринск); ВНИИСПК (Орёл); ВНИИЦиСК (Сочи); МНТК «Микрохирургия глаза» (Тамбов); НПО «Биотехника», Аэрокосмосэкология МЦОС (Москва); Рейнский университет (Бонн, Германия), а также медицинских учреждений, совхозов, колхозов и фермерских хозяйств Тамбовской, Липецкой, Саратовской, Московской, Ленинградской областей и Краснодарского края. Результаты исследований вошли в научно-тематические планы ВНИИ генетики и селекции плодовых растений, ВНИИ садоводства (Мичуринск), ВНИИ селекции плодовых культур (Орёл), ВНИИ цветоводства и субтропических культур (Сочи), Института садоводства и овощеводства Рейнского университета (Бонн, Германия).

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований доложены лично автором и обсуждены на заседаниях ученых советов и теоретических семинарах Московского государственного университета (факультеты биологии и физики 1983, 1993, 2001), Московского института инженеров сельскохозяйственного производства (1985), НИИ биотехнологии (1990), ВНИИ молочной промышленности (1994), ВНИИ цветоводства и субтропических культур (1994, 1999, 2000), ВНИИ селекции плодовых культур (1993,1994), ВНИИ садоводства (1982,1993, 2001), МичГАУ (1992, 2005), Центра подготовки космонавтов (1994), Института химической физики РАН (1995), Управления приоритетных направлений фундаментальных исследований Министерства науки и технической политики РФ (1995), Института садоводства и овощеводства Рейнского университета (Бонн, Германия, 1995, 1997, 1999), Института прикладной физики этого же университета (1995, 1997), Исследовательского центра технологических лазеров (Ахен, Германия, 1997), Международного института биофизики (Ноис, Германия, 1999), а также на Всесоюзной конференции «Проблемы повышения эффективности современного садоводства» (Мичуринск, 1982), Всесоюзной конференции «Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности» (Львов, 1984), Всесоюзной школе «Применение лазеров в биологии» (Кишинев, 1986), Всесоюзной конференции «Проблемы прикладной радиобиологии растений» (Чернигов, 1990), Третьей Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (Обнинск, 1990), Всероссийской конференции «Прикладные аспекты радиобиологии» (Москва, 1994), International A.G. Gurwitsch Conference «Non-equilibrium and coherent systems in biophysics, biology and biotechnology» (Moscow, 1994, Russia), Международном симпозиуме «Механизм действия сверхмалых доз» (Москва, 1995), Tenth International Congress of Radiation Research (Wurzburg, 1995, Germany), International Ecological Congress (Voronezh, 1996, Russia), Седьмой международной конференции «Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда» (Москва, 1997), 2nd International AG Gurwitsch Conference «Biophotonics and Coherent Systems» (Moscow, 1999, Russia), Втором съезде биофизиков России (Москва, 1999), Четвёртом съезде общества физиологов растений России (Москва, 1999), Международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2000), Вторых Кузинских чтениях (Пущино, 2001), Третьем съезде фотобиологов России (Воронеж, 2001), Четвёртом съезде по радиационным исследованиям

(Москва, 2001), Международной специализированной выставке «Лазеры, Оптика, Электроника» (Москва, 2005), Международном семинаре «Лазеры в растениеводстве и ветеринарии» (Минск, 2005) и др.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Теоретическое и экспериментальное обоснование параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

2. Способы и технологические приёмы лазерной обработки и функциональной диагностики растительных организмов.

3. Комплекс лазерных установок для научных исследований и сельскохозяйственного производства.

Совокупность выдвинутых теоретических положений, их практическая реализация в предложенных способах, технологиях и технических устройствах обеспечивают достижение поставленной цели в рамках актуальной проблемы повышения продуктивности агроценозов посредством лазерного облучения растений.

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано свыше 100 научных работ, включая одну монографию, пять описаний изобретений и более 20 работ в международных изданиях на английском и немецком языках. Объём публикаций превышает 30 п.л.

Структура диссертационной работы и её объём. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений. Основной текст изложен на 270 страницах, включая 26 таблиц и 126 рисунков. Перечень цитируемых источников информации содержит 359 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ лазерных агротехнологий (ЛАТ), разработка которых началась в конце 60 годов прошлого века. Накоплен значительный опыт их практического использования, как в России (СССР) (Вельский, 1987; Букатый, Карманчиков, 1999; Володин и др., 1984; Инюшин, 1973; 1986; Кузницов и др., 1986; Умаров и др., 1991; Шахов, 1971; 1993; Якобенчук, 1989), так и за рубежом: в Австралии (Potts, 1973), Болгарии (Стаиков, 1983), Венгрии (Kerepesi et al., 1992), Германии (Kaufmann, Pölitz, 1990), Индии (Govil, 1991), Кубе (Fernandez, Teran-Vidal, 1994), Мексике (Conconi, 1983; Hernandez Aguilar, 2005), Польше (Koper, 1994), Чехии (Rimovsky et al., 1991), Японии (Takatsuji Masamoto, 1999). Лазерной обработке подвергают агроценозы, вегетирующие растения, посадочный материал, семена, пыльцу, плоды, ягоды, ткани и клетки в культуре in vitro. Для описания различных ЛАТ нами предложена классификационная схема, обобщающая 30 основных технико-экономических показателей. При правильном выборе режимов облучения и условий культивирования наблюдают значительное и статистически достоверное повышение функциональной активности растений.

Несмотря на значительные потенциальные возможности лазерной стимуляции живых организмов, практические результаты оказываются ниже ожидаемых и носят неустойчивый характер. Анализ научной и патентной литературы позволил выявить три группы вопросов, решение которых обеспечивает эффективное использование ЛАТ. 1. Существующие представления о механизме лазерной стимуляции функциональной активности растений противоречивы и не представляют целостной концепции. Необходимо всестороннее изучение взаимодействия низкоинтенсивного

когерентного излучения (НКИ) с биологическими системами и структурами. Особое значение имеет выяснение роли статистической упорядоченности света в фо-торегуляторных процессах.

2. Применение лазеров в биологических экспериментах и агротехнологиях происходит, как правило, без корректного описания физических характеристик действующего фактора, что препятствует воспроизводимости результатов и их адекватному пониманию. Самым распространённым, а часто и единственным регистрируемым параметром обработки, является кратность облучения, что недостаточно для получения объективной информации о свойствах рабочего органа лазерного оборудования. Повышение эффективности ЛАТ невозможно без научно-обоснованного выбора технологических режимов, оценки функционального состояния облучаемых организмов и количественного описания полной совокупности параметров когерентного поля.

3. У большинства применявшихся ЛОУ не производится контроль технологических режимов, а сами режимы могут произвольно изменяться в процессе эксплуатации. Конструктивные особенности делают установки малопригодными для работы в условиях реального производства. Совершенствование лазерных облучатель-ных установок должно идти по пути повышения их технологичности и универсальности. Непременным требованием является возможность формирования и контроля режимов облучения в широком диапазоне параметров НКИ.

Эти вопросы определили основные задачи проведенного исследования, а их решение привело к реализации поставленной цели.

Во второй главе представлены аналитический аппарат и теоретическое обоснование параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий. Рабочий орган непосредственно воздействует на обрабатываемый объект, изменяя его свойства. В случае ЛАТ рабочим органом является низкоинтенсивное когерентное излучение оптической области спектра. Предложен адаптированный применительно к электротехнологическим расчётам аналитический аппарат описания электромагнитного поля, генерируемого лазерами. Оно имеет сложную пространственную организацию и для наиболее простого случая аксиальной поперечной моды ТЕМоо может быть описано известным уравнением:

1(г, 2) = {2Р0/[яг02 (1 + ХЧ/я2г04)]} ехр {-2г 2/[r02 (1 + ЛУ/ тг2г04)]}, где I(r, z) — функция распределения плотности мощности излучения, Р0—мощность генерации лазера, г0 — характеристический радиус в перетяжке, Я - длина волны генерации. Данное выражение использовано для расчета области равномерного облучения (ОРО) по критерию допустимой неоднородности поля 5:

1 - 5- [z/(z + Az)]2 ехр[-2А г*/q>2(z + А zf], где <рг - угол расходимости лазерного пучка, А z и 2А г — продольный и поперечный размеры ОРО. В этой области неравномерность облучения не будет превышать наперёд заданной величины 8. Для плоского объекта (колонии микроорганизмов, листья растений, тонкий слой семян) А z —> 0. Тогда А г/г. = [- 0,5 Infi- S)]12, где гг = (pT-z- характеристический радиус пучка в плоскости Z расположения объекта. Энергетическая цена равномерности облучения весьма высока. Область ОРО содержит всего 8Р0 мощности, лазерного пучка. Для корректного эксперимента 8 не должна превышать 0,2, что соответствует 20 % неравномерности облучения биологического объекта.

Другая проблема неопределённости энергетических параметров облучения связана с дифракционными искажениями в оптическом тракте лазерных установок. Неравномерность облучения может достигать сотен процентов. Для подавления высших пространственных частот разработаны и изготовлены Фурье-фильтры, согласованные по параметрам с оптическими системами созданных ЛОУ. Это позволило получить близкое к теоретическому распределение интенсивности выходного пучка (рис. 1).

Рис. 1. Распределение интенсивности излучения в поперечном сечении лазерного пучка ТЕМ00 моды.

1 - теоретическая форма распределения;

2 - пучок, прошедший Фурье-фильтрацию;

3 - пучок без Фурье-фильтрации.

Диаметр отверстия Фурье-фильтра 35 мкм, шаг сканирования 1 мм

Принципиальное значение для понимания механизма лазерной стимуляции имеет количественная оценка статистических параметров когерентного (квазикогерентного) излучения, воздействующего на биологические объекты. Она может быть сделана посредством расчёта и измерений нормированной корреляционной функции стационарного оптического поля интенсивностью 1(г):

у(г,,г2; т = Ь-Ь) = 1<» (г,,г2; т)/[Г<'> (п.г,; 0) (г2,г2; О)]1'2, где (Г1,г2; т) - взаимная функция когерентности первого порядка, Г*1' (г1,г1; 0) и (г2,г2; 0) - автокорреляционные функции в точках поля 1 и 2 при значении т= О. Для сравнения статистической упорядоченности различных квазимонохроматических полей целесообразно использовать объём когерентности К*, который соответствует области корреляции фаз фотонного коллектива. Его можно определить, как Ук ~гу Л02/ЛЯ, где г* — радиус корреляции и АХ - ширина спектрального интервала оптического пучка (Перина, 1974). Анализ литературных источников показывает, что пренебрежение количественной оценкой статистических параметров действующего излучения приводит к неоднозначной интерпретации наблюдаемых явлений.

Таким образом, рабочий орган оборудования ЛАТ характеризуется совокупностью двух групп параметров: энергетических и статистических. Первая группа определяет энергетический компонент взаимодействия и может быть однозначно задана длинной волны, плотностью мощности и длительностью облучения. Вторая группа описывает корреляционные (статистические) свойства электромагнитного излучения, от которых зависят коммуникационные (регуляторные) свойства слабого светового сигнала. В этой группе определяющими являются характеристические значения корреляционной функции поля: длина когерентности и радиус корреляции гк.

Дано обоснование биологически значимой области энергетических и статических параметров облучения. Длина волны светового воздействия должна соответствовать спектрам возбуждения фоторегуляторных систем клетки. Важнейшими хромопротеидами растительных организмов являются криптохром и фитохром,

поглощающие в спектральных интервалах 350...500 нм и 600...690 нм, соответственно. В этих диапазонах генерируют аргоновые, гелий-неоновые, гелий-кадмиевые газовые лазеры. Наиболее дешевыми и технологичными являются гелий-неоновые лазеры (632,8 нм), что и определило их выбор для агротехнологиче-ских целей. Современные полупроводниковые лазеры ещё экономичнее, но их биологическая эффективность требует дальнейшего изучения.

Проведенные ранее исследования позволили установить, что лазерная стимуляция не подчиняется дозовому закону и необходима независимая регистрация как плотности мощности, так и длительности облучения (Виёа§оузку, 1995). Клетки чувствительны к сверхслабым световым потокам, однако при плотности мощности менее 0,1 Вт/м2, что для длины волны 633 нм соответствует световому ощущению 16 лк, затруднительным становится визуальный контроль технологического процесса. Наибольшее же значение этого параметра ограничено термофотодеструкцией хлорофиллсодержащих клеток. Измерения, проведенные с помощью разработанного метода лазерного анализа микроструктуры тканей, показали, что энергетическая нагрузка выше 400...700 Вт/м2 приводит к необратимым повреждениям.

Ответная реакция растительных организмов на лазерное облучение нелинейно зависит от длительности воздействия и допускает аппроксимацию квазипериодической функцией времени (Будаговский, 2005). Максимумы стимуляционного эффекта наблюдали в диапазоне от долей секунды до десятков минут. Исходя из этого, обоснованы границы многомерной области параметров, в которой оптимизация режимов облучения конкретных биологических объектов может быть проведена экспериментальным путём.

Наиболее дискуссионным и неизученным является вопрос о роли статистических свойств света в фоторегуляторных процессах. Полагают, что клетки неспособны реагировать на когерентность действующего излучения (Лобко и др., 1985). Данный вопрос потребовал специальных исследований. Установлено, что реакция динамической системы «хозяин-паразит» (плоды яблони, инфицированные спорами патогенных грибов), зависела от когерентности поля квазимонохроматических источников света с одинаковой интенсивностью и длиной волны в максимуме спектрального распределения. При низкокогерентном облучении усиливалось поражение плодов (рис. 2), что говорит о возросшей активности патогена. Высококогерентное облучение, наоборот, повышало сохранность плодов. Это указывает на усиление иммунной реакции их клеток, которая подавила развитие болезнетворной инфекции.

Рис. 2. Реакция динамической системы «хозяин-паразит» через 70 суток после воздействия оптического излучения с различной когерентностью. 1 - облучение высококогерентным светом гелий-неонового лазера: гк, Ц > Оп, О,; стимулируются оба компонента системы. 2 - облучение квазимонохроматическим светом лампы накаливания: Оп < гк, Ц < Ох; сти мул и ру ются то л ь-ко клетки паразита. 3 - фоновая освещенность: гк, и « Оп О* (контроль)

Сопоставление размера мелких клеток патогена Д» и более крупных - хозяина (плода) Д. с радиусами корреляции гк и дайнами когерентности Ьк действовавших световых полей приводит к выводу, что функциональная активность в наибольшей степени возрастала у клеток, полностью помещающихся в объёме когерентности поля. Значит, клетки способны различать статистические свойства оптического излучения, а критерий Г)аЬк>0 предложено считать биологической мерой когерентности.

Проведенные исследования показывают, что при разработке ЛАТ оптимизацию параметров рабочего органа необходимо проводить как по энергетическим, так и статистическим параметрам, среди которых биологически значимыми являются длина волны, плотность мощности и длительность облучения, а также длина когерентности и радиус корреляции электромагнитного поля.

В третьей главе изложены основы разработки высокоэффективных технологических приёмов и способов лазерного облучения сельскохозяйственных растений. Их новизна защищена изобретениями, а полезность доказывается внедрением в научную и производственную практику. Результаты экспериментальных и теоретических исследований использованы при создании следующих лазерных агротехнологий.

1. Технология лазерного облучения плодов и ягод в послеуборочный период (патент РФ № 1750487). Такая обработка повышает выход стандартной продукции и сроки её хранения. Значительно снижается поражение физиологическими и микробными заболеваниями. Происходит частичное заживление (регенерация и консервация) тканей в зонах механических повреждений. При разработке технологии облучения проведена оптимизация режимов по когерентности, плотности мощности, длительности воздействия, способу организации светового потока, по положению в нём плодов и сроку их хранения в атмосфере без регулируемой газовой среды. Длину волны излучения выбирали в соответствии со спектром действия одного из основных фоторегуляторных хромопротевдов растительных клеток - фитохрома. Его транс-изомерный переход в физиологически активную форму происходит в диапазоне 600.. .690 нм, в котором генерируют гелий-неоновые лазеры (632,8 нм).

Выход кондиционной продукции существенно зависел от когерентности действующего света. Высококогерентное излучение гелий-неонового лазера (Ьь гк> 1000 мкм) при всех длительностях облучения повышало сохранность яблок (рис. 3). Воздействие красным низкокогерентным светом (Ц, гк< 10 мкм) той же длины волны (633 нм) и плотности мощности (4 Вт/м2) усиливало их поражение. Механизм эффекта иллюстрирует структура потерь товарной продукции (рис. 4). Лазерное излучение снизило уровень как грибных (гнили), так и физиологических (загар) заболеваний, что говорит о повышении функциональной активности клеток плодов. Низкокогерентный свет с объёмом когерентности поля меньше среднего размера клеток эпидермальных и паренхимных тканей яблока стимулировал жизнедеятельность только мелких клеток патогена, не повлияв на функциональное состояние плодов. Это подтверждается тем, что поражение гнилями возросло, а загаром осталось на уровне контроля. В процессе хранения указанные тенденции усиливались (рис. 5, рис. 6). Таким образом, выбор источников облучения по критерию когерентности имеет принципиальное значение в технологии обработки плодов и предпочтение должно быть отдано высокогерентным источникам света, например, газовым лазерам.

Установлено, что для повышения сохранности яблок может быть использовано когерентное излучение с плотностью мощности от 0,1 (режим «Широкий пучок») до

280 Вт/м2 (режим «Узкий пучок») (рис. 6). При плотности мощности менее 0,1 Вт/м2 контроль светового пятна в рабочей зоне требует экранирования внешней засветки. Кроме этого, из-за экстинкции света в тканях плодов снижается количество облучённых клеток и надёжность проявления стимуляционного эффекта. Увеличение плотности мощности выше 4,0 Вт/м2 нетехнологично, т.к. произойдёт уменьшение рабочей площади лазерного пучка и, как следствие, производительности обработки. На сортах различного срока созревания устойчивый позитивный результат получен при 0,1...4,0Вт/м2 и именно такой диапазон плотностей мощности можно рекомендовать для производственного применения.

□ Низкая когерентность О Высокая когерентность

□ Контроль 0

301

42 -| 35 -28 -21 14 7 0

— ♦ — Контроль

о

О.

О ^

о С

35 30 25 20 15 10 5 0

О Контроль

В Высокая когерентность □ Низкая когерентность

[Ь

I*

1

ш

Поражение гнилью

Поражение загаром

Рис. 3. Потери товарной продукции через 70 дней после облучения плодов сорта Антоновка обыкновенная квазимонохроматическим светом с высокой или низкой когерентностью. По периметру указаны длительности облучения в секундах, на радиальных осях - потери товарной продукции в процентах

—а— Низкая когерентность

—6— Высокая когерентность

Рис.4. Влияние когерентности квазимонохроматического излучения на поражение плодов Антоновки обыкновенной микробными (гнили) и физиологическими (загар) болезнями. Длительность облучения 20 с, плотность мощности 4 Вт/м2, срок хранения 190 дней

-Л— Узкий пучок -О— Широкий пучок -•— Контроль

89,5%

150 170 190 210 Срок хранения, дни

Рис. 5. Динамика потерь у сорта Синап северный при различной степени когерентности действующего излучения. Длительность облучения 60 с, платность мощности 4 Вт/м2

0 60 120 180 240 Срок хранения, дни

Рис. 6. Графическое определение оптимальных сроков хранения яблок сорта Антоновка обыкновенная при различных режимах облучения

С целью получения прогноза оптимальной длительности лазерного облучения сопоставлены аналитические аппроксимации результатов ряда независимых экспериментов (табл. 1). Они проведены на шести помологических сортах яблок в различные годы и с использованием хранилищ, отличающихся по своим параметрам. Регрессионные уравнения рассчитаны для интервала длительностей облучения 0...60 с. В этом диапазоне находится по одному из экспериментально обнаруженных максимумов сохранности плодов. Путём дифференцирования и решения квадратичных уравнений получены расчётные значения длительности облучения, соответствующие наибольшему выходу здоровых плодов каждого сорта. Эти значения укладываются в экспериментально определённые диапазоны наибольшего позитивного эффекта. Обобщённая оценка оптимальной длительности облучения яблок лежит в интервале 19...24 с. Этот режим можно считать достаточно универсальным и рекомендовать производству.

Таблица 1. Оптимизация длительности лазерной обработки по выходу здоровых плодов

Сорт Уравнение регрессии Оптимальная длительность облучения 1, с

расчёт эксперимент

Ренет Черненко у = 0.000П3 - 0,01212 + 0,361 + 97 20 16...32

Звёздочка у = 0,0002? - 0,017? + 0,47 г + 96 24 16...32

Богатырь у = 0,000413 - 0,049? + 1,441 + 86 19 8...32

Синап северный у = О.ОООб!3 - 0,068? + 1,991 + 83 20 10...30

Антоновка новая у = 0,0007? - 0,07812 + 2,321 + 74 21 16...32

Антоновка обыкновенная у = 0,0008? - 0,085? + 2,641 + 33 23 20...40

Было испытано три оптических схемы формирования потока излучения с близкой производительностью. Расфокусировка лазерного пучка (луча) с помощью короткофокусной линзы (режим «Луч»). Расфокусировка лазерного пучка посредством растрового рассеивателя РРФ-3-60-5,6 (режим «Растр»). Сканирование узкой полосой (режим «Полоса»); частота сканирования 8,5 Гц. Через 120 дней хранения лучший результат для различных сортов был получен на режиме «Луч» (табл. 2). Плоды облучали со стороны чашечки, плодоножки и экватора. Эксперимент показал, что для лазерной стимуляции важна не какая-то определённая зона плода, а такая ориентация в световом потоке, при которой освещается наибольшая часть его поверхности. Яблоки сорта Антоновка обыкновенная целесообразно облучать со стороны экватора, а Синапа северного - со стороны чашечки.

Таблица 2. Влияние способов облучения на сохранность плодов

Помологический сорт Потери товарной продукции, %

Контроль Полоса Растр Луч

Ренет Черненко 1,0 ±0,3 0,1 ±0,1 1,0 ±0,7 0,1 ± 0,1

Звёздочка 2,0 ± 0,9 0,4 ± 0,2 1,1 ±0,5 0,5 ± 0,3

Богатырь 9,3 ± 1,8 2,9 ± 0,7 1,3 ±0,7 1,6 ±0,4

Антоновка Новая 24,5 ± 2,8 23,3 ± 3,0 21,0 ±3,4 4,8 ± 1,0

Кратковременное воздействие НКИ повышает сроки хранения плодов, что особенно заметно у сортов осеннего и раннезимнего сроков созревания. По принятому на практике уровню допустимых потерь 10 %, пребывание яблок сорта Антоновка обыкновенная в хранилище без регулируемой газовой среды может быть увеличено

с двух до пяти месяцев (рис. 6). При таком сроке потери плодов без лазерной обработки достигают 30% и более. Математическое моделирование динамики потерь показало, что для этого типа помологических сортов наибольший экономический эффект наступает через 5...6 месяцев хранения и заключается в дополнительном выходе 250...280 кг стандартных плодов с каждой тонны заложенной продукции.

Разработанная технология лазерного облучения земляники предназначена для повышения сохранности свежих ягод в предреализационный период. Их обрабатывали так же, как и яблоки, но последующее хранение проходило в естественных условиях при температуре 22°С. Проведенная оптимизация режимов облучения показала, что лучший результат обеспечивает широкий пучок со средней плотностью мощности 1,2Вт/м2. Наибольшие различия между вариантами опыта были получены через 90 часов хранения. Количество здоровых (бессимптомных) плодов при восьмисекундном облучении в 2,5 раза превосходило контроль (рис. 7).

0 -I-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,

0 2 4 8 16 32 60 120 240 480 960 Длительность облучения, с

Рис. 7. Влияние длительности облучения и срока хранения на выход здоровых плодов земляники сорта Фестивальная. Облучение в режиме широкого пучка с плотностью мощности 1,2 Вт/м . В правой части графика указаны сроки хранения в часах

Согласно товароведческой оценке, проведенной на сортах Фестивальная, Ред Гондланд, Зенга-Зенгана, лазерная технология увеличила допустимое время реализации продукции на 20 часов. У сорта Фестивальная обработка НКИ позволила довести срок хранения при температуре 20...22°С до 55...75 часов (10 % потерь). Для сравнения, использование рефрижераторов или изотермических контейнеров, поддерживающих температуру 0...+3°С, обеспечивает сохранность в течение 48...72 часов (Бенне, 1978) и требует больших материально-технических затрат.

2. Многие плодовые и ягодные культуры имеют недостаточную для промышленного использования регенерационную способность. Для её повышения разработана технология лазерного облучения черенков и вегетирующих растений (A.C. СССР № 1157717). Биологическим материалом служили зелёные и одревесневшие черенки облепихи, смородины, яблони, вегетирующие растения облепихи, смородины, крыжовника, жимолости, калины, земляники и ряда других культур. Для об-

лучения использовали разработанные установки ЛИК-30, ЛОС-25, «Универсал» на базе гелий-неоновых лазеров (632,8 нм). Растения выращивали в вегетационных сосудах, закрытом и открытом грунте по стандартным методикам, но без применения химических стимуляторов роста. Часть экспериментов проводили в производственных условиях с облучением десятков тысяч растений.

Установлено, что НКИ существенно повышает регенерационную способность растений и может использоваться при их вегетативном размножении (рис. 8, рис. 9). Как и на других биообъектах, основное влияние на результативные признаки оказывала длительность облучения. Максимумы стимуляционного эффекта наблюдали в диапазоне от единиц секунд до десятков минут. При этом изменение плотности мощности могло происходить в широких пределах без существенного изменения ответной реакции (табл. 3). В режиме широкого пучка биологически эффективными и технологичными можно считать следующие параметры облучения: длительность 8...60 с, плотность мощности 0,2... 1,4 Вт/м2. Лучший результат получен у трудноукореняемых культур и сортов. Количество стандартных саженцев на оптимальных режимах облучения в 2...3 раза превышало контроль. Эффект обработки проявлялся также в увеличении морфологических показателей (табл.4).

100 п

О)

80 -

60 -

о го о.

ч 40

О

т 20 Н 0

ф 35 т о

Б

о о.

70 60 50 Н 40 30 20 10 0

»- - Длина корней »— Высота растений

0 16 60 240

Длительность облучения, с

0 16 60 240 Длительность облучения, с

Рис. 8. Зависимость укореняемости растений смородины сортов: Голландская белая-1, Голландская розовая-2, Смоляниновская - 3 (А) и морфологических показателей укорененных растений смородины сорта Голландская белая от длительности лазерного облучения (632,8 нм; 0,5 Вт/м2) одревесневших черенков перед высадкой в закрытый грунт (Б)

Таблица 3. Коэффициент стимуляции (отношение опыта к контролю) ризогенеза черенков чёрной смородины при лазерном облучении (632,8 нм) и культивировании в вегетационных сосудах

Рис. 9. Растения облепихи (по 3 типичных образца), выращенные из зелёных черенков по лазерной технологии

Показатели ризогенеза (корнеобразования) Коэффициент стимуляции при плотности мощности

0,2 Вт/м^ 1,4 Вт/м-2

Укореняемость 1,4 1,5

Число корней 2,2 2,3

Длина корней 3,8 3,2

Вес корней 2.4 -

Различия с контролем показателей ризогенеза статистически значимы (Р > 0,97)

Разработанная технология использовалась как в предпосадочный период на черенках и саженцах, так и непосредственно на плантациях. В совхозе «Коммунар» (Тамбовская область) было обработано черенков: 12,5 тысяч жимолости; 10,3 тысячи красной смородины; 48 тысяч облепихи и по несколько тысяч штук других культур (калины, крыжовника, малины). Облучение проводили дважды, через 1 и 2 месяца после посадки черенков в грунт. К этому времени с гряд снимали плёночное покрытие и лазерную обработку вели в режиме сканирующего луча. Средняя скорость перемещения светового пучка составляла 1 м/с при плотности мощности 50...100 Вт/м . Длительность обработки одной гряды (8 тыс. черенков) - 30 мин.

Товароведческий анализ показал, что выход стандартных саженцев жимолости увеличился в 1,8 раза; облепихи - в 2,3 раза; красной смородины - в 3,2 раза в сравнении с необлученным контролем. Вегетирукмцие растения земляники обрабатывали посредством самоходной лазерной установки на базе ЛОС-25. Она передвигалась по плантации со скоростью 0,2 м/с, обрабатывая за час 2400 растений. НКИ повысило приживаемость земляники и устойчивость к корневым гнилям. Так, при длительности облучения одного растения 4 с, выпад посаженных розеток сократился в 1,8 раза.

Таблица 4. Эффект лазерного облучения различных сортов (форм) смородины

Сорт Выход укорененных растений, % Средняя высота растений, см

(форма) Контроль Лазер Контроль Лазер

№ 10-10 88,0 ± 3,2 88,3 ± 1,9 18,7 ± 1,0 27,4 ± 0,9

№19-6 - - 18,5 ±1,3 33,7 ± 0,5

Версальская белая 65,0 ± 4,8 86,3 ± 2,2 15,1 ±0,8 43,6 ± 0,6

Смоляниновская 24,0 ± 4,3 59,0 ± 4,9 - -

Плодородная из Пальнау 24,0 ±4,1 79,3 ± 2,3 20,0 ±0,7 36,0 ±0,8

Голландская розовая 14,7 ± 3,7 90,0 ±5,1 - -

Голландская белая 14,2 ±0,8 92,4 ± 4,2 19,7 ±0,9 49,0 ± 1,6

Среднее по сортам 38,3 82,6 18,3 37,6

Для лазерного облучения плодов и ягод, предпосадочной обработки черенков и саженцев создана автоматизированная линия товарной обработки (рис. 10).

Рис. 10. Автоматизированная линия лазерной обработки растениеводческой продукции. 1 - лазерная установка ЛОС-25, 2 - поток когерентного излучения, 3 - защитный экран, 4 - тарные ящики, 5 - управляемый транспортер, 6 - электропривод, 7 - блок питания лазерной установки, 8 - устройство позиционирования, 9 - пульт управления линией

Оптико-электронные блоки позволяют реализовать широкий спектр режимов облучения. Общая производительность <2 лазерной обработки определяется выражением () = -(Ро /1о) 1п(1а /10)/ \5эф(Т„ + 7У ], где Р0 - мощность излучения лазера, 10 и 1а интенсивность излучения в центре светового пучка и на границе актуальной зоны, Бэф - эффективное сечение биообъекта, Т„иТ0- длительность подготовительного периода и длительность облучения. Производственные испытания, проведенные в трёх хозяйствах Тамбовской области, показали, что за 1 час может быть обработано 1,5...2,5 тысяч черенков, 600...800 кг яблок, 700...750 кг земляники.

В четвёртой главе дано обоснование возможности использования низкоинтенсивного когерентного излучения для экспресс-диагностики растительных организмов и представлены практические результаты исследования. Взаимодействие НКИ с биологическими системами и структурами носит сложный характер и зависит от их состояния. В функционально активной ткани происходит меньшая стохастизация когерентных волн, на что указывают ббльшие радиусы корреляции гк. Согласно проведенным расчётам, в точке 1 (здоровая ткань) (рис. 11) гк в 1,4 раза больше, чем в точке 4 (поражённая ткань). Это же подтверждают и измерения пространственной поперечной корреляционной функции поля.

При распространении когерентных волн через растительную ткань обнаружено сравнительно быстрое повышение упорядоченности её микроструктурной организации. В течение первых 100...300секунд облучения наблюдали значительный (в 1,5...2 раза) рост степени когерентности рассеянного зондирующего пучка (рис. 12). Естественное или искусственное уменьшение функциональной активности организма делает эффект менее выраженным, а в случае сильного поражения наблюдали снижение степени когерентности. То есть имеет место обоюдное, взаимное действие когерентного поля и биологических структур. Данные закономерности легли в основу разработанного метода диагностики.

Рис.11. Параметры лазерного излучения (632,8 нм), рассеянного листовыми пластинками шпината при различной степени поражения патогеном Регеповрога эр.

1 - здоровая ткань; 2 - слабоинфицированная; 3 - заметное поражение; 4 - развитый патогенез

Рис 12. Изменение степени пространственной когерентности зондирующего пучка, рассеянного листовыми пластинками цису-са ромболисгного в различных функциональных состояниях: 1 - нормальный лист; 2-лист с признаками хлороза. Стрелкой указан момент включения лазера

Решение многих задач прикладной биологии и сельского хозяйства нуждается в простой, надёжной и универсальной оценке функционального состояния растений. Применяемые на практике методы недостаточно эффективны, что послужило причиной разработки принципиально нового способа, заключающегося в количественном анализе микроструктурной организации растительных тканей средствами когерентной лазерной оптики. Метод и реализующие его оптико-электронные устройства (патенты РФ №2016671, №2222177, №2225691) получили обобщающее название ЛАМ (лазерный анализ микроструктуры) тканей. С его помощью исследовано влияние различных биотических и абиотических факторов на состояние сельскохозяйственных растений многих пород и сортов. Установлено, что дестабилизирующие воздействия снижают степень пространственной когерентности лазерного излучения, рассеянного тканями листовых пластинок. По величине этого показателя может быть проведена оптимизация условий выращивания возделываемых культур, выбор обоснованных норм внесения удобрений, определение степени поражения грибными и вирусными заболеваниями, оценка эффективности применения фунгицидов и их негативного влияния на растения.

Проведенные в России и Германии сравнительные испытания ЛАМ и зарубежных приборов аналогичного назначения, но иного принципа действия, показали более высокую чувствительность и универсальность разработанного метода. Так, например, иммуноферментный анализ, проведенный на фотометре «MR 600» фирмы Dynatech Lab. Inc. (США) не выявил заражения листьев огурца вирусом ArMV (рис. 13 А). ЛАМ для этой инфекции дал надёжные (Р > 0,98) различия с незара-женным контролем (рис. 13 Б). Более патогенный вирус ZyMV был зарегистрирован обоими методами, как по величине Elise-теста, так и по приведенной когерентности G/I (отношению степени пространственной когерентности рассеянного лазерного пучка к его интенсивности).

Рис. 13. Анализ здоровых и поражённых вирусами растений огурца сорта Pazano методами ИФА (А) и ЛАМ (Б). Контроль - здоровые, безвирусные растения. Количественные значения оценок указаны в показаниях приборов

Поражение растений шпината 1рибным патогеном оценивали с помощью флуо-риметра «РАМ-2000» фирмы Heinz Walz GmbH (Германия) по величине приведенной флуоресценции хлорофилла Fv/Fm (рис. 14 А). Различия этого показателя у здоровых и инфицированных листьев не превышало 40 %. У этих же листьев приведенная когерентность, зарегистрированная методом ЛАМ, различалась в 4,4 раза (рис. 14 Б).

вФа

ZyMV

Контроль ArMV ZyMV

Контроль ArMV

растешя расте«™

Рис. 14. Количественная оценка поражения растений шпината патогеном РегопоБрога эр. методами флуоресценции хлорофилла - А и лазерного анализа микроструктуры тканей - Б

Метод ЛАМ показал высокую чувствительность при анализе действия физических и химических факторов. По степени когерентности в был зарегистрирован хо-лодовой стресс (пик аномальной устойчивости) листьев субтропической культуры батата. С помощью хлорофиллфлуоресценции такой реакции на понижение температуры зарегистрировать не удалось. Разработанный метод позволяет оценивать последствия действие различных компонентов химических технологий. Показано, что фунгицид превикур наряду с подавлением грибной инфекции разрушает микроструктурную организацию тканей обработанных листовых пластинок. Ещё более выражено действие ретарданта церона, вызывающего искусственное старение тканей. Также было зарегистрировано стабилизирующее действие хлорида кальция.

При оптимизации параметров рабочего органа оборудования лазерных агротех-нологий и средств функциональной диагностики растений наряду с биологической эффективностью учитывали и такие показатели, как технологичность, экономичность, безопасность эксплуатации и минимизация воздействия на живой организм.

В пятой главе рассмотрены научно-технические вопросы разработки лазерных установок нового поколения для облучения и диагностики растительных организмов. Проанализированы условия функционирования ЛОУ и сформулированы основные принципы их конструирования: высокая надёжность и безопасность; простота эксплуатации и автоматический контроль процесса облучения; широкий диапазон регулирования параметров облучения и их стабильность; ограничение несанкционированного доступа к органам настройки и регулирования; возможность адаптации к различным технологическим процессам и условиям эксперимента; простота изготовления, низкая энерго- и материалоёмкость, невысокая стоимость. Технические требования создаваемой лазерной техники обоснованы этими положениями. Для решения поставленных задач разработано несколько типов лазерных установок различного назначения. Они объединены общим техническим решением, в основе которого лежит блочно-модульный принцип структурной организации ЛОУ (рис. 15). По результатам инженерного моделирования и расчётов изготовлено семейство унифицированных узлов и модулей, послуживших базовыми элементами конструкции установок и приборов (рис. 16).

Лазерные исследовательские комплексы (рис. 16) прошли испытания в России (ВНИИЦиСК, МНТК «Микрохирургия глаза» и др.) и Германии (Рейнский университет). Они предназначены для фотобиологических экспериментов и изучения механизма лазерной стимуляции клеток. Проведены обоснование и расчёты конструкции и оп-

тической схемы комплекса. Использованные технические решения позволили задавать режимы облучения в широком диапазоне параметров (табл. 5), а сам комплекс легко перестраивать в соответствии с задачами экспериментов.

Рис. 15. Упрощенная структурная схема разработанных лазерных облучательных установок. Двойной линией обозначены оптические связи, одинарной - электрические. БФПИ - блок формирования потока излучения: 1-детектор референтного пучка; 2 - источник когерентного излучения; 3 - электромеханический затвор; 4 - формирователь плотности мощности излучения; 5 - двухкоординатный оптический шарнир. БУКФ - блок управления и контроля функционирования; 6 - операционный модуль; 7 - источник стабилизированных напряжений; 8 - генератор импульсных сигналов; 9 - усилитель мощности; 10 - устройство перемещения объектов

Рис. 16. Блок формирования потока излучения установки ЛИК-ЗОА (справа фрагмент внешнего вида). 1- датчик уровня мощности излучения; 2 - несущие трубы; 3 • опорная рамка с узлами крепления лазера; 4 - источник когерентного излучения; 5 - электромеханический затвор; 6 - верхняя поворотная призма; 7 - оптический шарнир; 8 - формирователь плотности мощности излучения; 9 - подвижная каретка; 10 - нижняя поворотная призма

Таблица 5. Основные технические характеристики ЛИК-ЗОА

Параметр Диапазон регулирования Параметр Диапазон регулирования

Длина волны генерации, мкм (определяется типом лазера) 0,3 ... 1,1 Скорость перемещения каретки, см/с 0,4 ... 2

Плавное изменение интенсивности излучения, Вт/м2 0,3 ... 4,8x106 Число циклов сканирования 1...9

Диаметр луча на расстоянии 1 м от объектива, мм 0,4...500 Потребляемая мощность, Вт, не более 150

Угол поворота луча, град - в горизонтальной плоскости - в вертикальной плоскости 120 360 Вес, кг, не более 40

Диапазон экспозиций, сек 0,04 ... 99999 Срок службы, лет 3...5

Разработаны и внедрены в производство установки серии ЛОС - лазерный облучатель сельскохозяйственный (рис. 17). Они обладают повышенной надёжно-

стью и адаптированы к эксплуатации низкоквалифицированным персоналом. Найдены и реализованы технические решения, обеспечивающие пыле-, влаго- и виброзащиту, малый вес и габариты установок.

2 - вентилятор; 3 - детектор референтного пучка; 4 - виброзащитная подвеска; 5 - защитный кожух; 6 - источник когерентного излучения (лазер); 7 - оптическая система; 8 - съёмный колпак; 9 - крышка с прозрачным (пластиковым) окном. (Стрелками показано направление воздушных потоков)

Серьёзной проблемой эксплуатации ЛОУ сельскохозяйственного назначения является высокая запылённость рабочей зоны. Оседание частиц на оптических элементах установок приводит к поглощению и рассеиванию излучения. Так, например, измерения, проведенные в производственных условиях, показали, что установка «Львов-1 Электроника» через несколько часов работы теряет до 70-80% выходной мощности лазерного пучка. С учётом этого, оптический тракт установок серии ЛОС выполнен герметичным. Сформированный по интенсивности световой поток выходит через стеклянный иллюминатор. Было проведено испытание различных способов предотвращения накопления пыли на его поверхности. Лучший результат получен с помощью воздушной струи, нагнетаемой вентилятором. Методом инженерного моделирования найдены оптимальные конструкция и размеры блока формирования потока излучения, которые обеспечивают в зоне иллюминатора турбулентный вихрь, счищающий с поверхности стекла загрязнения (рис. 17). Наряду с этим, воздушный поток охлаждает поверхность лазера и снижает плотность пылевых частиц в зоне распространения светового пучка.

Электронные устройства БУКФ (рис. 15, рис. 18) производят контроль мощности излучения, степени запыленности воздуха, амплитуды вибрации, температуры корпуса излучателя, напряжения питающей сети, наличия заземления. Электрические сигналы датчиков сравниваются на компараторах уровней с пороговыми значениями. При достижении любого из показателей установленного предела, срабатывает логическое устройство, управляющее через усилитель мощности сильноточным реле, и происходит отключение лазера, а также сопряжённых с ЛОУ механизмов. Каждый из компараторов имеет свой световой индикатор, выведенный на пульт управления. Органы регулирования пороговых уровней также находятся на пульте, но они защищены от несанкционированного доступа панелью с электрической блокировкой.

Разработан комбинированный метод оценки мощности излучения, степени запыленности воздуха и амплитуды вибрации. Все три характеристики контролируются одним датчиком - детектором референтного пучка. Он представляет собой фотоприёмник, закрепленный на стойке вентилятора в 80 мм от заднего торца лазера (рис. 17). Референтный пучок, выходящий из нерабочего зеркала резонатора,

попадает через герметичный иллюминатор на фотоприёмник. Его размеры таковы, что при допустимом уровне вибрации лазера световое пятно не выходит за пределы чувствительной зоны датчика. При критическом снижении мощности генерации, ослаблении светового потока вследствие чрезмерной запылённости воздуха или увеличении амплитуды качания референтного пучка из-за вибрации лазера, освещённость фотоприемника падает ниже порогового уровня. В результате на соответствующем компараторе возникает сигнал, приводящий к отключению исполнительного механизма.

Пуск Стоп БлокировкаИидикацня

ПУИ

ЗПУ

Е

£ & г

ЯГ !_

£ г

и

1>Ч

им

ДФС

Рис.18. Функциональная схема электронного устройства контроля параметров облучения ЛОС-25М.

ПУИ - пульт управления и индикации; ЗПУ - задатчик пороговых уровней; К - компаратор уровней; Т - КЭ триггер; 1 - логическое устройство «Или»;

ДФС - датчики функционального состояния установки;

У - усилитель мощности; ИМ - исполнительный механизм

Лазерные установки серии Л ОС нашли применение в различных технологических процессах сельскохозяйственного производства, например для облучения семян, вегетирующих растений, плодов и овощей перед закладкой на хранение. Одна из модификаций облучателя монтируется непосредственно на выходной шнек протравителя семян (рис. 19) типа «Мобитокс» или «ПС-10» и согласована с ним по техническим характеристикам.

I 5 6

Рис. 19. Агрегатирование лазерного облучателя сельскохозяйственного ЛОС-25М с протравителем зерна ПС-10. 1 - обработанное зерно; 2 - блок формирования потока излучения ЛОУ; 3 - выходной шнек протравителя; 4 - блок управления и контроля функционирования ЛОУ; 5 - заборный шнек протравителя; 6 - необработанное зерно

Максимальная производительность лазерной обработки семян 10 т/час. Облучение происходит в автоматическом режиме и не требует дополнительного персонала. Более 20 таких установок внедрены в хозяйства Тамбовской, Липецкой и Саратовской областей. По своим характеристикам они превосходят широко йзвест-ную установку Львов-1 Электроника (табл. 6).

Характеристики установок Львов 1 Электроника ЛОС-25А

Средняя производительность, т/чае 2,5 5

Потребляемая мощность, Вт 650 130

Вес установки, кг 200 15

Габариты, м 0,9x1,2x1,9 0,2x0,25x1,3

Срок службы, лет 3 5

Температурный режим, °С + 1.....+40 -20.....+50

Регулировка режимов облучения нет есть

Автоматический контроль нет есть

Защита оптического тракта нет есть

Для экспресс-диагностики функционального состояния растений разработан лазерный анализатор микроструктуры (ЛАМ) тканей. Данный метод диагностики не имеет аналога в отечественной и зарубежной практике, что подтверждается тремя патентами. Создано семейство оптико-электронных приборов, объединенных общим техническим решением. Оно заключается в количественной оценке амплитудно-фазовых характеристик рассеянного лазерного пучка посредством светосильного интерферометра. В полевых, компактных моделях регистрация параметров интерференционной картины происходит посредством линейного сканирующего фотоприёмника. В компьютеризированном измерительном комплексе для этой цели использована миниатюрная ПЗС-камера, непосредственно подсоединяемая к USB порту персонального компьютера. Специально разработанная программа производит расчёт и регистрацию в виде табличных данных и текущего графика таких характеристик, как средняя интенсивность рассеянного светового потока, степень его когерентности, радиус корреляции поля и вид пространственной корреляционной функции. Процесс измерений полностью автоматизирован и управляется по установленному программой алгоритму. Оптическая схема прибора (рис. 20) позволяет анализировать как проходящие через объект световые пучки, так и отражённые от его поверхности. При этом возможна визуальная или аппаратурная, с помощью видеокамеры, регистрация зоны рассеяния лазерного пучка.

Рис. 20. Функциональная схема и внешний вид лазерного анализатора микроструктуры растительных тканей. 1 - регистрирующее устройство; 2 - схема усиления и обработки сигналов; 3-линейный фотоприёмник; 4- светосильный интерферометр; 5-зеркала; 6и7-лазерные модули; 8 - встроенный измерительный микроскоп; 9 - столик для фиксации объекта

Все типы разработанных лазерных устройств (облучательных, измерительных) внедрены в научную и производственную практику и доказали свою эффективность и надёжность эксплуатации.

В шестой главе проанализированы экологические и экономические факторы, влияющие на внедрение лазерных агротехнологий. Экологическая безопасность лазерных агротех нодогий вытекает из параметров облучения и полученных результатов исследования. На живые организмы воздействуют оптические потоки по интенсивности в сотни раз меньше естественного света. Используемый спектральный диапазон лежит вне области поглощения ДНК и гистонных белков. Энергия квантов не превосходит 2 эВ, что недостаточно для разрыва ковале нтных связей макромолекул. Все это говорит о невозможности развития деструктивных процессов, как на генетическом, так и физиологическом уровнях. Согласно МЭК60825 -1 (Безопасность лазерных изделий) большинство ЛОУ не требуют специальных мер защиты. Использование НКИ позволяет сократить применение высокотоксичных химических препаратов, что приводит к оздоровлению сельскохозяйственных территорий и проживающего на них населения, а также положительно влияет на качество и экологическую безопасность продукции растениеводства.

В настоящее время сдерживающим фактором является отсутствие централизованного финансирования и достаточных инвестиций в разработку, маркетинг и практическое освоение лазерных агротехнологий. Тем не менее, опыт внедрения созданных средств и методов облучения растений показывает их экономическую и экологическую целесообразность. Так, например, на предпосевной обработке зерна годовой экономический эффект применения ЛОС-25 составил 1,6 миллиона рублей, при этом из производственного процесса исключается 2...3 тыс. тонн фунгицидов. Разработанная технология лазерного облучения черенков обеспечивает дополнительную прибыль 800 тыс. рублей с гектара питомника.

ВЫВОДЫ

1. Анализ научной и патентной литературы, а также собственный 25 летний опыт исследований показывают, что генерируемое лазерами и другими источниками света низкоинтенсивное когерентное излучение (НКИ) является универсальным фактором воздействия на растительные организмы. Оно позволяет стимулировать многие жизненно важные процессы и получать информацию о функциональном состоянии возделываемых культур. Лазерные методы облучения и диагностики растений экологически безопасны. Применение НКИ в растениеводстве способствует решению актуальной проблемы повышения продуктивности агроценозов. Совершенствование электротехнологических методов лазерной обработки растений требует дальнейшего изучения механизма биорегуляторного действия НКИ, обоснования и оптимизации параметров облучения, развития технической базы производственного процесса.

2. Показана необходимость количественной оценки совокупности энергетических и статистических параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий. Обобщён и адаптирован применительно к электротехнологическим расчётам аналитический аппарат описания когерентных электромагнитных полей. Впервые доказана способность клеток различать когерентность действующего на них оптического излучения. Обоснована необходимость оптимизации длины волны, плотности мощности и длительности облучения, а также радиуса корреляции и длинны когерентности НКИ при разработке лазерных агротехнологий.

3. Установлена связь функционального состояния растений со статистическими параметрами лазерного пучка, рассеянного их тканями и органами. Показано, что низкие

температуры, пестициды, ретарданты, вирусные и грибные инфекции вызывают снижение степени пространственной когерентности светового потока. Разработан и защищён патентами принципиально новый метод лазерного анализа микроструктуры (ЛАМ) тканей, позволяющий количественно оценивать действие различных дестабилизирующих факторов, оптимизировать условия выращивания сельскохозяйственных культур, проводить отбор селекционного материала по определённым признакам. Для реализации метода создана серия приборов для экспресс-диагностики функционального состояния растений. Сравнительные испытания, проведенные в России и Германии, показали их бблыпую чувствительность и универсальность в сравнении с зарубежными устройствами аналогичного назначения, но иного принципа действия. Компьютеризированная модель созданного прибора позволяет полностью автоматизировать процесс измерений и получать информацию об исследуемом объекте в реальном масштабе времени.

4. Разработаны, защищены патентами и внедрены в производство способы и технологические приёмы обработки плодов и растений когерентным светом. Созданная технология лазерного облучения плодов и ягод перед закладкой на хранение повышает их лёжкоспособность, снижает потери от различных типов заболеваний и механических повреждений. Проведена оптимизация параметров и способов облучения. Установлено влияние когерентности действующего света на сохранность плодов. Длительность хранения яблок осеннего и раннезимнего сроков созревания по критерию допустимых потерь может быть увеличена на 2...3 месяца. Сохранность различных сортов земляники при температуре 22°С продлевается на 15...20 часов. Технология лазерного облучения черенков и вегетирующих растений позволяет в 1,5...2 раза повысить выход стандартных саженцев трудноукореняемых культур, усилить их развитие, увеличить коэффициент использования маточного материала. Наибольший стимуляционный эффект получен на крыжовнике, жимолости, красной и белой смородине, приживаемость которых при вегетативном размножении в 2...3 раза превосходила контроль.

5. Создана научно-техническая база конструирования лазерных облучательных установок (ЛОУ) для биологических исследований и сельскохозяйственного производства. Методами инженерного моделирования и расчётов обоснованы технические решения, обеспечивающие высокую надёжность, безопасность, технологичность и адаптивность ЛОУ. Предложен блочно-модульный принцип конструирования лазерных установок на основе разработанных унифицированных узлов и модулей. Выпуск и внедрение в научную и производственную практику экспериментальных образцов и опытных партий ЛОУ доказали их полное соответствие условиям эксплуатации и функциональному назначению.

6. Технико-экономический анализ показал высокую эффективность разработанных способов и аппаратурных средств лазерного облучения растений. Они технологичны, не энергоёмки, легко встраиваются в существующие производственные процессы, не нарушая их регламента. Средняя часовая производительность лазерной установки Л ОС-25 на обработке зерна - 5 тонн; черенков - 1,5 тысяч штук; вегетирующих растений - 0,1 га; яблок - 600...800 кг, земляники-750...800 кг. Годовой экономический эффект от применения одной установки на предпосевной обработке зерна составляет 1,6 миллиона рублей в ценах 2005 года Технология лазерного облучения черенков обеспечивает дополнительную прибыль 800 тысяч рублей с гектара питомника. В год одна установка ЛОС-25 позволяет не включать в сельскохозяйственное производство до 3 тысяч тонн фунгицидов и экономить при выращивании саженцев 6,5 тонн условного топлива.

Основные публикации по теме исследований

1. Будаговский A.B. Регистрация параметров оптических квантовых генераторов и управление ими в биологических экспериментах II Проблемы повышения эффективности современного садоводства: Материалы Всесоюзн. науч. конф. - Мичуринск, 1982, - С. 235-237.

2. A.C. СССР 1157717 МКИ5 А Ol G 7/04 Способ вегетативного размножения растений / Будаговский A.B., Мокроусова Г.И. - Заявка № 3470587/30-15 от 24.04.1982. - Бюл.19. - 1985.

3. Будаговский A.B. Перспективы применения лазеров в плодоводстве // Бюл. Науч. Инфор. ЦГЛ. -Мичуринск, 1986. - Вып. 44. - С. 44-45.

4. Патент РФ 1750487 МКИ5 A01F25/00, А23В7/015. Способ подготовки плодов к хранению / Буда-говская О.Н., Будаговский A.B. - Заявка № 4849046/13 от 09.07.90. — Зарег. в Госресстре изобретений РФ 11.10.1993. - 8 с.

5. Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А., Мокроусова Г.И., Гулыпина Е.В. Лазерная техника в садоводстве // Садоводство и виноградарство. - 1993. - № 3. - С. 6-7.

6. Будаговский A.B., Гуди Г.А., Мокроусова Г.И., Туровцева Н.М. Неспецифическая реакция адаптации - стресс у плодовых и ее модификация когерентным излучением лазера // Генетика. -1994. - Т. 30. - С. 19.

7. Патент России 2016671 МКИ5 В 07 С 5/342 Способ определения качества плодов и устройство для его осуществления / Будаговская ОН., Будаговский A.B. - Заявка № 490704313 от 31.01.91. - Зарег. в Госреестре изобретений РФ 30.07.94 - 7 с.

8. Будаговский AB. Роль статистической упорядоченности электромагнитного излучения в регуляции метаболизма клетки // Методы эффективного ведения садоводства. - Мичуринск, 1996. - С. 222 - 232.

9. Будаговский A.B. Рецепция и запоминание когерентного сигнала в клетке // Методы эффективного ведения садоводства. - Мичуринск, 1996. - С. 232 - 236.

10. Бородин И.Ф., Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А. Использование когерентного электромагнитного излучения в производстве продукции растениеводства //Доклады РАСХН,- 1996,-№6,-С. 41-44.

11. Бородин И.Ф., Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А. Адаптация растений к когерентному электромагнитному излучению // Доклады РАСХН. - 1998. - № 1. - С. 46 - 48.

12. Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Ленц Ф., Мировская А., Элькаует К. Новый метод анализа функционального состояния культурных растений И Пути повышения устойчивости садоводства: Сб. науч. трудов ВНИИС. - Мичуринск, 1998. - С. 98-113.

13. Будаговский A.B. Экологические проблемы селекции // Научные основы устойчивости садоводства в России. - Мичуринск, 1999. - С. 256 - 260.

14. Будаговский A.B. Роль когерентных полей в пространственной реализации генетической информации клетки // Электромагнитные излучения в биологии: Труды Международной конференции. -Калуга, 2000. - С. 27 - 32.

15. Будаговский A.B. Воздействие экзогенных и эндогенных полей на метаболизм клетки // Электромагнитные излучения в биологии: Труды Международной конференции. - Калуга, 2000.-С. 32 - 37.

16. Будаговская О.Н., Будаговский A.B., Гончаров С.А. Опыт разработки и применения лазерной техники для сельскохозяйственного производства и научных исследований // Основные итоги и перспективы научных исследований ВНИИС им. И.В.Мичурина (1931-2001 гг). - Мичуринск, 2001. -Т. 2 - С. 159-174.

17. Будаговский A.B., Будаговская О.Н. Взаимодействие лазерного излучения с биологическими системами и струюурами // Материалы 3 съезда фотобиологов России. - Воронеж, 2001. - С. 23 - 24.

18. Будаговский A.B. Экологические и экономические вопросы внедрения лазерных агротехнологий // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы международной науч.-практ. конф. - Пенза, 2002. - Т. 1. - С. 110-111.

19. Будаговская О.Н., Будаговский A.B., Семина Н.П., Ulbrich A., Mirovska A., Dora Dzillo I. Лазерный метод диагностики заболеваний растительных организмов // Научные материалы первой всероссийской конференции пои иммунитету растений к болезням и вредителям. - СПб, 2002. - С. 20 -21.

20. Патент РФ 2222177 Способ оценки скороспелости растений фейхоа / Будаговская О.Н., Будаговский A.B., Огиенко Н.Г. - Заявка №2001129543 от 01.11.2001. - Зарег. в Госреестре 27.01.2004,

21. Патент РФ 2225691 Способ диагностики потребности растений в микроэлементном питании / Будаговская О.Н., Будаговский A.B., Пригула З.В., Белоус О.Г., Абильфазова Ю.С. - Заявка № 2002108804 от 05 апреля 2002 г. - Зарег. в Госреестре изобретений РФ 20.03.2004.

22. Будаговский A.B. Дистанционное межклеточное взаимодействие. - М.: НПЦЛ Техника, 2004. - 104 с. (монография).

23. Будаговская О.Н., Будаговский A.B., Будаговский И.А Автоматизированная установка для диагностики функционального состояния растений // Мобилизация адаптационного потенциала садовых растений в динамичных условиях внешней среды: Материалы Международной кояф. 24 - 26 августа 2004. - Москва, 2004.-С. 92-99.

24. Будаговская О Н , Будаговский A.B., Lenz F.,Семина Н.П. Исследование функционального состояния яблони методом лазерного анализа микроструктуры тканей И Проблемы экологсишзадаи современного садоводства и пути их решения: Материалы Международной конф. 7 -10 сентября 2004. - Краснодар: Куб. ГАУ, 2004.-С. 183-195.

25. Будаговская О.Н., Будаговский AB., Пригула З.В., Белоус О.Г., Абильфазова Ю.С. Оптический метод диагностики потребности растений в микроэлементом питании // Повышение эффективности садоводства в современных условиях: Материалы Всероссийской конф. - Мичуринск, 2003. - Том 1. - С. 49 - 56.

26. Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Семина Н.П. AUlbricfa, L.Dora Drillo Диагностика заболеваний растений // Повышение эффективности садоводства в современных условиях: Материалы Всероссийской науч -пракг. конф. - Мичуринск, 2003. - Том 3. - С. 316 - 324.

27. Будаговский A.B. Экспериментальное и математическое моделирование ответной реакции растительных организмов на лазерное облучение // Растения и животные Тамбовской области: экология, кадастр, мониторинг, охрана: Сб. науч. тр. МГПИ. - Мичуринск, 2005. - С. 288 - 306.

28. Будаговский A.B. Лазерные агротсхнологин Социальные и экологические аспекты внедрения лазерных шротехнологий // Промышленное садоводство. - 2005. - №3. -С. 15-17.

29. Будаговский A.B. О способности клеток различать когерентность оптического излучения // Квантовая электроника. - 2005. - 35, № 4. - С. 369 - 374.

30. Будаговский A.B. Влияние низкоинтенсивного когерентного излучения на процессы адаптации плодовых растений // Тр. ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина. - Воронеж: Кварта, 2005 - С. 220-242.

31. Будаговский AB. Биофизические вопросы лазерных агропгсхнологий: необходимые условия проявления эффекта лазерной стимуляции функциональной активности растений // Научные основы садоводства: Тр. ВНИИ садоводства - Воронеж: Кварта, 2005. - С.103 -122.

32. Budagovskii A.V. Biological measure of electromagnetic fields coherence. Analysis and experimental assessment // Non-equilibrium and coherent systems in biophysics, biology and biotechnology: International Conference AG.Gurwitsch.-M.: 1994.-P. 7-8.

33. Budagovsky A.V. Principles of action of coherent electromagnetic fields upon living organisms // Biofotonics. -M.: Biomfbrm Services Co, 1995. - P. 233-255.

34. Budagovskii A.V. Empirical regularities and hypothetical model of regulation of cell processes by coherent electromagnetic fields //Radiation research 1895-1995: Abstracts tenth International congress. - Wurzburg (Germany), 1995.-V. 1. - P. 410.

35. Budagovsky A., Budagovskaya O., Hinsky A Ecological aspect of laser application in agriculture // Proceedings of International Ecological Congress. - Kansas State University, Kansas, U.S. A, 1996. - P.79 - 80.

36. Boudagovskaja O., Boudagovski A., Ilinski A Fruit and vegetables quality detection method based on the model of scattering of coherent radiation in biological tissues //Food quality modeling. - Leuven, Belgium, 1997. - P. 33.

37. Budagovsky A., Lenz F., Oertel B. Kohärente Strahlung von niedriger Intensität яп Erdbeerblattern: fCorrelstioncn zwischen der Hemmung pathogener Pilze und Phenolgehidt // Tätigkeitsbericht 1996 -1997. - Bonn, 1998. - S. 40.

38. Budagovsky А V. On the physical nature of "Biological fields'V/Biophotonics and coherent systems. - M: University Press, 2000 - P. 173 -188.

39. Budagovsky A, Budagovskya O. Radiation stress in plants and antistress effect of laser irradiation // XXVI International Horticultural Congress. - Toronto, 2002. - P. 55.

40. Budagovsky A, Budagovskaya O., Lenz F., Keutgen A, Alkayed К. Analysis of functional state of cultivated plants by means of interference of scattered light and chlorophyll fluorescence // Journal of Applied Botany. -2002. -V. 76.-P. 115-120.

E. mail: Budagovsky@mail.ru

Формат 60x84

__7_ объем 1 Тираж 100 _Заказ №4

ГНУ ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии

Принятые сокращения и обозначения.

Введение

1. АНАЛИЗ ЛАЗЕРНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Лазерное облучение сельскохозяйственных растений.

1.2. Дискуссионные вопросы лазерных агротехнологий.

1.3. Конструктивные особенности лазерных облучательных установок, применяемых в растениеводстве.

1.4. Технологические приёмы лазерного облучения растений.

1.5. Формализация проблемы, цель и задачи исследований.

1.6. Выводы.

2. АНАЛИТИЧЕСКИ! АППАРАТ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ОБОРУДОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ.

2.1. Аналитический аппарат расчёта параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

2.1.1. Расчет энергетических параметров лазерного излучения.

2.1.2. Расчёт области равномерного облучения.

3.1.3. Искажения лазерных пучков в оптическом тракте.

2.1.4. Количественный анализ статистических параметров квазимонохроматического излучения

2.2. Обоснование диапазона параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

2.2.1. Спектры действия фоторегуляторных систем растений.

2.2.2. Выбор плотности мощности и длительности облучения.

2.3. Роль когерентности света в биорегуляторных процессах.

2.3.1. Экспериментальное моделирование биорегуляторных эффектов когерентных полей.

2.3.2. Биологическая мера когерентности.

2.4. Выводы

3. РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ И ПЛОДОВ.

3.1. Разработка технологии лазерного облучения черенков и вегети-рующих растений плодовых и ягодных культур.

3.1.1. Расчёт производительности лазерного облучения черенков и растений

3.2. Разработка технологии лазерного облучения плодов и ягод в послеуборочный период.

3.2.1. Оптимизация режимов лазерного облучения яблок.

3.2.2. Экспериментальное обоснование режимов лазерного облучения плодов земляники.

3.3. Выводы.

4. ПРИМЕНЕНИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ.

4.1. Взаимодействие когерентного поля с биологическими структурами и системами.

4.2. Практическое применение лазерного анализа микроструктуры тканей растений.

4.2.1. Диагностика функционального состояния плодовых растений при изменении минерального питания.

4.2.2. Количественная оценка поражения сельскохозяйственных растений биотическими и абиотическими факторами.

4.2.3. Оценка генетической специфичности плодовых растений методом лазерного анализа микроструктуры тканей.

4.3. Выводы.

5. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛАЗЕРНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА.

5.1. Теоретические вопросы конструирования лазерных облуча-тельных установок

5.2. Разработка семейства лазерных установок для научных исследований.

5.2.1. Расчет надежности функционирования электронных схем управления.

5.2.2. Расчёт параметров оптической системы формирователя плотности мощности излучения.

5.2.3. Лазерный измерительный комплекс ЛИК-МЭК

5.3. Лазерные сельскохозяйственные установки серии ЛОС.

5.4. Лазерная многофункциональная установка «Универсал».

5.5. Лазерные анализаторы микроструктуры растительных тканей.

5.6. Выводы.

6. Экологические и экономические вопросы внедрения лазерных агротехнологий.

6.1. Экологическая безопасность лазерных агротехнологий.

6.2. Применение установок серии ЛОС для сокращения затрат на предпосевную обработку зерна.

6.3. Оценка экономической эффективности вегетативного размножения растений с применением лазерного излучения.

6.4. Выводы.

Общее направление исследований, их цель и задачи. Продовольственная безопасность государства зависит от конкурентоспособности сельскохозяйственного производства, что делает проблему повышения продуктивности агроценозов стратегически важной. Для её решения необходимо создание высокоэффективных и экологически чистых методов и технических средств управления функциональной активностью сельскохозяйственных растений. В связи с этим наибольшую актуальность приобретают прецизионные агротехнологии, основанные на строго дозированном использовании различных регуляторных факторов.

Физические факторы выгодно отличаются от химических низкой энергоёмкостью, большей экологической безопасностью, высокой технологичностью. Исследования И.Ф. Бородина, Н.Д. Девяткова, В.М. Инюшина, A.M. Кузина, Л.Г. Прищепа, A.A. Шахова и их научных школ показали перспективность применения электромагнитных полей от ионизирующего до СВЧ диапазонов в биорегуляторных целях. Особое место среди факторов воздействия занимает излучение видимой области спектра. Свет играет чрезвычайно важную роль в жизни растений, управляя различными механизмами, вплоть до экспрессии генов. Фотобиологические процессы хорошо изучены, однако среди них наблюдают феномен, имеющий важное практическое значение, но так и не получивший должного теоретического обоснования. Он заключается в значительном повышении функциональной активности живых организмов под воздействием света с высокой статистической упорядоченностью (когерентностью). Эффект получил название «лазерной стимуляции», так как наиболее распространёнными и технологичными источниками высококогерентного излучения являются именно лазеры и многие их модели генерируют в спектральных диапазонах фотоактивации различных клеточных механизмов.

Для растениеводства такой неэнергоемкий и экологически чистый регу-ляторный фактор представляет особый интерес. На базе лазерного излучения созданы способы и технологические приемы, позволившие сократить применение гормональных препаратов и пестицидов, повысить продуктивность и экологическую устойчивость многих сельскохозяйственных культур, улучшить качество посадочного материала и семенного фонда (обзоры и монографии: [17, 65,130, 133, 134, 171, 259, 269, 284]). Рентабельность подобных агротехнологий экономически обоснована и подтверждена результатами многолетнего применения в сельскохозяйственном производстве различных стран [265, 335, 344, 355]. В целом, лазерная стимуляция весьма перспективна для отрасли, так как обеспечивает более полную реализацию генетического потенциала возделываемых растений. Однако проблему повышения продуктивности агроценозов посредством лазерного облучения нельзя считать решённой. Недостаточно исследован механизм биорегуляторного действия когерентного излучения, отсутствуют корректные методические подходы к его изучению. Режимы обработки далеки от оптимальных и требуют более глубокого обоснования. Лазерные облучательные установки (ЛОУ) низкотехнологичны и не позволяют перестраивать параметры рабочего органа в достаточно широких пределах.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось повышение объёма и качества продукции растениеводства посредством лазерной обработки. В рамках сформулированной цели объектом изучения служили процессы взаимодействия когерентного излучения оптической области спектра с биологическими системами и структурами, а предметом исследований - параметры рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий. Реализация поставленной цели потребовала решения следующих научно-методических, технологических и инженерно-технических задач:

1. Провести анализ лазерных агротехнологий и определить пути повышения их эффективности.

2. Адаптировать для электротехнологических расчётов аналитический аппарат описания когерентных электромагнитных полей оптической области спектра.

3. Обосновать параметры рабочего органа оборудования лазерных агротех-нологий.

4. Разработать высокоэффективные способы и технологические приёмы лазерной обработки плодов и растений.

5. Создать комплекс универсальных лазерных установок для облучения и функциональной диагностики растительных организмов; осуществить выпуск и внедрение опытных образцов.

Организация исследований, методы и технические средства их проведения. Представленная работа выполнялась во ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им И.В.Мичурина в рамках отраслевых программ ОСХ.04 «Разработать и внедрить методы, технологические процессы с использованием радионуклидов, источников ионизирующих излучений и других физических факторов (сельскохозяйственная радиология)»; «Плоды и ягоды» задание № 08.04.И1-М5 «Рабочие органы оборудования экологически чистых технологий обработки плодов, семян и посадочного материала перед посадкой и хранением»; федеральной программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК, задание 19 «Разработать и освоить экологически безопасные ресурсосберегающие системы производства, переработки, хранения и доведения до потребителя высококачественной продукции садоводства.», госрегистрация № 01.200.204901; а также соглашения о научной кооперации с институтом садоводства и овощеводства Рейнского университета по проекту «Исследовать влияние когерентного электромагнитного излучения на развитие адаптивных процессов живых организмов».

Общая методология теоретических и прикладных исследований опиралась на труды С.А. Ахманова, И.Ф. Бородина, Н.Д. Девяткова, В.Н. Максимова, Ф.-А. Попа (F.-A. Popp), И.И. Свентицкого, М.Ф. Трифоновой. При решении конкретных задач использовали аппарат теории конструирования оптических систем, математического анализа и математического моделирования биологических процессов, а также средства и методы когерентной оптики, электроники, радиобиологии, физиологии растений. В качестве биологического материала использовали плодовые и ягодные культуры, возделываемые в центральной полосе России. Часть экспериментов проводили на субтропических породах. Обработке подвергали участки агроценозов, отдельные растения, их генеративные и вегетативные органы. Облучение проходило, как в полевых, так и лабораторных условиях с применением камер искусственного климата. О результатах воздействия судили по морфофизио-логическим показателям облучённых организмов. Оценка их функционального состояния проходила также с помощью созданного лазерного анализатора микроструктуры (ЛАМ) тканей.

Источниками когерентного излучения служили газовые и полупроводниковые лазеры и лампы накаливания с монохроматором и коллимирующей оптикой. Характеристики излучения измеряли в соответствии с требованиями Российских и международных стандартов (лазеры и физическая оптика): ГОСТ 7601 -78; ГОСТ 25811- 83; ГОСТ 26086-84; ГОСТ Р 51106-97; МЭК 60825 - 1. Параллельно с экспериментальными исследованиями проходила разработка специальных методов и технических средств облучения. Их использовали для лазерной обработки и функциональной диагностики растительных организмов.

Научная новизна. Новизна исследований заключается в разработке и теоретическом обосновании высокоэффективных способов, технологических приёмов и технических средств лазерной обработки продукции растениеводства. В процессе исследований получены следующие приоритетные результаты:

1. Установлены основные пути повышения эффективности лазерных агро-технологий.

2. Обобщён и адаптирован применительно к электротехнологическим расчётам аналитический аппарат описания совокупности параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

3. Доказана способность живых организмов различать степень статистической упорядоченности света и показано значение этого явления в разработке лазерных агротехнологий.

4. Выявлена связь между функциональным состоянием растительного организма и статистическими характеристиками рассеянного им когерентного излучения. На этом принципе разработан метод функциональной диагностики растений не имеющий аналогов в отечественной и зарубежной практике.

5. Разработаны новые способы, технологические приемы и технические средства регуляции и контроля жизнедеятельности сельскохозяйственных растений посредством когерентного света. Проведено теоретическое и экспериментальное обоснование параметров рабочего органа оборудования высокоэффективных лазерных агротехнологий и диагностических приборов.

6. Предложен блочно-модульный принцип конструирования облучательных установок на основе созданных унифицированных модулей. Методами инженерного моделирования и расчётов обоснованы технические решения, обеспечивающие надёжность и эффективность функционирования разработанных устройств.

Данные приоритеты защищены авторскими свидетельствами и патентами, актами внедрения, научными публикациями в отечественных и зарубежных изданиях.

Практическая ценность и реализация работы. Созданные способы, технологические приёмы и технические средства обеспечили снижение объёма применения фунгицидов при предпосевной обработке зерна, увеличили выход кондиционной продукции при хранении плодов и вегетативном размножении растений, позволили осуществить экспресс-диагностику их функционального состояния. Практическая реализация результатов исследований включает следующие внедрения в научную и производственную практику:

1. Способ вегетативного размножения растений (A.C. № 1157717).

2. Способ повышения устойчивости плодов при хранении (Патент РФ № 1750487).

3. Способы и устройства экспресс-диагностики функционального состояния растительных организмов (Патенты РФ № 2016671, № 2222177, № 2225691).

4. Технические требования, производство экспериментальных образцов, выпуск опытных партий лазерных установок для облучения и функциональной диагностики растений.

Проектно-конструкторская документация передана в Инженерный Центр «Садпитомникмаш». Практическое применение выполненных научно-технических разработок подтверждается 40 актами внедрения (приложение 1) от таких научно-исследовательских организаций и центров, как ЦГЛ, ВНИИС (Мичуринск); ВНИИСПК (Орёл); ВНИИЦиСК (Сочи); МНТК «Микрохирургия глаза» (Тамбов); НПО «Биотехника», Аэрокос-мосэкология МЦОС (Москва); Рейнский университет (Бонн, Германия), а также медицинских учреждений, совхозов, колхозов и фермерских хозяйств Тамбовской, Липецкой, Саратовской, Московской, Ленинградской областей и Краснодарского края. Результаты исследований вошли в научно-тематические планы ВНИИ генетики и селекции плодовых растений, ВНИИ садоводства (Мичуринск), ВНИИ селекции плодовых культур (Орёл), ВНИИ цветоводства и субтропических культур (Сочи), Института садоводства и овощеводства Рейнского университета (Бонн, Германия).

Апробация результатов исследований. Основные результаты исследований доложены лично автором и обсуждены на заседаниях ученых советов и теоретических семинарах Московского государственного университета (факультеты биологии и физики 1983, 1993, 2001), Московского института инженеров сельскохозяйственного производства (1985), НИИ биотехнологии (1990), ВНИИ молочной промышленности (1994), ВНИИ цветоводства и субтропических культур (1994, 1999, 2000), ВНИИ селекции плодовых культур (1993,1994), ВНИИ садоводства (1982,1993, 2001), МичГАУ (1992, 2005), Центра подготовки космонавтов (1994), Института химической физики РАН (1995), Управления приоритетных направлений фундаментальных исследований Министерства науки и технической политики РФ (1995), Института садоводства и овощеводства Рейнского университета (Бонн, Германия, 1995, 1997, 1999), Института прикладной физики этого же университета (1995, 1997), Исследовательского центра технологических лазеров (Ахен, Германия, 1997), Международного института биофизики (Ноис, Германия, 1999), а также на Всесоюзной конференции «Проблемы повышения эффективности современного садоводства» (Мичуринск, 1982), Всесоюзной конференции «Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности» (Львов, 1984), Всесоюзной школе «Применение лазеров в биологии» (Кишинев, 1986), Всесоюзной конференции «Проблемы прикладной радиобиологии растений» (Чернигов, 1990), Третьей Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (Обнинск, 1990), Всероссийской конференции «Прикладные аспекты радиобиологии» (Москва, 1994), International A.G. Gurwitsch Conference «Non-equilibrium and coherent systems in biophysics, biology and biotechnol-ogy» (Moscow, 1994, Russia), Международном симпозиуме «Механизм действия сверхмалых доз» (Москва, 1995), Tenth International Congress of Radiation Research (Würzburg, 1995, Germany), International Ecological Congress (Voronezh, 1996, Russia), Седьмой международной конференции «Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда» (Москва, 1997), 2nd International AG Gurwitsch Conference «Biophotonics and Coherent Systems» (Moscow, 1999, Russia), Втором съезде биофизиков России (Москва, 1999), Четвёртом съезде общества физиологов растений России (Москва, 1999), Международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии» (Калуга, 2000), Вторых Кузинских чтениях (Пущи-но, 2001), Третьем съезде фотобиологов России (Воронеж, 2001), Четвёртом съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), Международной специализированной выставке «Лазеры, Оптика, Электроника» (Москва, 2005), Международном семинаре «Лазеры в растениеводстве и ветеринарии» (Минск, 2005) и др.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Теоретическое и экспериментальное обоснование параметров рабочего органа оборудования лазерных агротехнологий.

2. Способы и технологические приёмы лазерной обработки и функциональной диагностики растительных организмов.

3. Комплекс лазерных установок для научных исследований и сельскохозяйственного производства.

Совокупность выдвинутых теоретических положений, их практическая реализация в предложенных способах, технологиях и технических устройствах обеспечивают достижение поставленной цели в рамках актуальной проблемы повышения продуктивности агроценозов посредством лазерного облучения растений.

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано свыше 100 научных работ, включая одну монографию, пять описаний изобретений и более 20 работ в международных изданиях на английском и немецком языках. Объём публикаций превышает 30 пл.

Структура диссертационной работы и её объём. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложений. Основной текст изложен на 270 страницах, включая 26 таблиц и 126 рисунков. Перечень цитируемых источников информации содержит 359 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ научной и патентной литературы, а также собственный 25 летний опыт исследований показывают, что генерируемое лазерами и другими источниками света низкоинтенсивное когерентное излучение (НКИ) является универсальным фактором воздействия на растительные организмы. Оно позволяет стимулировать многие жизненно важные процессы и получать информацию о функциональном состоянии возделываемых культур. Лазерные методы облучения и диагностики растений экологически безопасны. Применение НКИ в растениеводстве способствует решению актуальной проблемы повышения продуктивности агроценозов. Совершенствование электротехнологических методов лазерной обработки растений требует дальнейшего изучения механизма биорегуляторного действия НКИ, обоснования и оптимизации параметров облучения, развития технической базы производственного процесса.

2. Показана необходимость количественной оценки совокупности энергетических и статистических параметров рабочего органа оборудования лазерных аг-ротехнологий. Обобщён и адаптирован применительно к электротехнологическим расчётам аналитический аппарат описания когерентных электромагнитных полей. Впервые доказана способность клеток различать когерентность действующего на них оптического излучения. Обоснована необходимость оптимизации длины волны, плотности мощности и длительности облучения, а также радиуса корреляции и длинны когерентности НКИ при разработке лазерных агротехнологий.

3. Установлена связь функционального состояния растений со статистическими параметрами лазерного пучка, рассеянного их тканями и органами. Показано, что низкие температуры, пестициды, ретарданты, вирусные и грибные инфекции вызывают снижение степени пространственной когерентности светового потока. Разработан и защищён патентами принципиально новый метод лазерного анализа микроструктуры (ЛАМ) тканей, позволяющий количественно оценивать действие различных дестабилизирующих факторов, оптимизировать условия выращивания сельскохозяйственных культур, проводить отбор селекционного материала по определённым признакам. Для реализации метода создана серия приборов для экспресс-диагностики функционального состояния растений. Сравнительные испытания, проведенные в России и Германии, показали их большую чувствительность и универсальность в сравнении с зарубежными устройствами аналогичного назначения, но иного принципа действия. Компьютеризированная модель созданного прибора позволяет полностью автоматизировать процесс измерений и получать информацию об исследуемом объекте в реальном масштабе времени.

4. Разработаны, защищены патентами и внедрены в производство способы и технологические приёмы обработки плодов и растений когерентным светом. Созданная технология лазерного облучения плодов и ягод перед закладкой на хранение повышает их лёжкоспособность, снижает потери от различных типов заболеваний и механических повреждений. Проведена оптимизация параметров и способов облучения, установлено влияние когерентности действующего света на сохранность плодов. Длительность хранения яблок осеннего и раннезимнего сроков созревания по критерию допустимых потерь может быть увеличена на 2.3 месяца. Сохранность различных сортов земляники при температуре 22°С продлевается на 15.20 часов. Технология лазерного облучения черенков и вегетирующих растений позволяет в 1,5.2раза повысить выход стандартных саженцев трудноукореняемых культур, усилить их развитие, увеличить коэффициент использования маточного материала. Наибольший стиму-ляционный эффект получен на крыжовнике, жимолости, красной и белой смородине, приживаемость которых при вегетативном размножении в 2.3 раза превосходила контроль.

5. Создана научно-техническая база конструирования лазерных облучательных установок (ЛОУ) для биологических исследований и сельскохозяйственного производства. Методами инженерного моделирования и расчётов обоснованы технические решения, обеспечивающие высокую надёжность, безопасность, технологичность и адаптивность ЛОУ. Предложен блочно-модульный принцип конструирования лазерных установок на основе разработанных унифицированных узлов и модулей. Выпуск и внедрение в научную и производственную практику экспериментальных образцов и опытных партий ЛОУ доказали их полное соответствие условиям эксплуатации и функциональному назначению. 6. Технико-экономический анализ показал высокую эффективность разработанных способов и аппаратурных средств лазерного облучения растений. Они технологичны, не энергоёмки, легко встраиваются в существующие производственные процессы, не нарушая их регламента. Средняя часовая производительность лазерной установки ЛОС-25 на обработке зерна-5 тонн; черенков -1,5 тысяч штук; вегетирующих растений-0,1 га; яблок-600.800кг; земляники-750. 800 кг. Годовой экономический эффект от применения одной установки на предпосевной обработке зерна составляет 1,6 миллиона рублей в ценах 2005 года. Технология лазерного облучения черенков обеспечивает дополнительную прибыль 800 тысяч рублей с гектара питомника. В год одна установка ЛОС-25 позволяет не включать в сельскохозяйственное производство до 3 тысяч тонн фунгицидов и экономить при выращивании саженцев 6,5 тонн условного топлива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В современных условиях проблема повышения продуктивности агроце-нозов является особенно актуальной. Она может решаться посредством прецизионных технологий, основанных на строго дозированном использовании различных регуляторных факторов. Среди биологически значимых воздействий особой экологичностью, технологичностью и экономичностью обладает свет. В целом фоторегуляторные процессы хорошо изучены, однако высокая эффективность низкоинтенсивного когерентного излучения (НКИ) является предметом дискуссий. До сих пор остаётся открытым вопрос о механизме лазерной стимуляции функциональной активности растений. Существующие представления достаточно противоречивы. Экспериментальные результаты не всегда методически корректны и часто имеют неоднозначную трактовку. Тем не менее, накопленные об этом феномене эмпирические сведения убеждают в его реальности и практической значимости.

С использованием лазерного излучения созданы электротехнологии, позволившие сократить применение гормональных препаратов и пестицидов, повысить продуктивность и экологическую устойчивость многих сельскохозяйственных культур, улучшить качество посадочного материала и семенного фонда. В России и за рубежом накоплен значительный опыт применения лазерной стимуляции растений, однако производственные результаты уступают экспериментальным и характеризуются своей нестабильностью. Анализ существующих лазерных агротехнологий выявил ряд причин, ограничивающих их эффективность. К основным можно отнести недостаточную изученность механизма действия когерентного излучения, слабую обоснованность технологических режимов, несовершенство применяемых облучательных установок.

Эксперименты, проведенные нами на многих видах и сортах сельскохозяйственных культур, показали возможность лазерной стимуляции таких жизненно важных процессов, как регенерация тканей и органов, репарация различных повреждений, устойчивость к неблагоприятным воздействиям [45, 46,

298,304]. В целом это повышает надёжность функционирования растительных организмов, что представляет несомненный практический интерес.

В рамках изучения механизма действия лазерного излучения установлены неизвестные ранее закономерности ответной реакции растительных организмов на НКИ [48, 51,54,60,304]. Наиболее важные связаны со статистическими свойствами света. Дано теоретическое и экспериментальное обоснование способности клеток различать когерентность действующего на них излучения. Вводится понятие биологической меры когерентности электромагнитного поля. Обнаружено взаимное влияние структурной организации растительной ткани и статистической организации рассеянного ею когерентного света, динамический характер этих процессов. Выявлена связь между функциональным состоянием организма и степенью пространственной когерентности рассеянного лазерного пучка. Эти представления были использованы при решении практических задач.

На базе защищенных патентами способов и технических устройств разработаны технологические приёмы лазерного облучения растений и плодов, а также контроля их функционального состояния. Внедрение результатов исследования обеспечило повышение выхода посадочного материала, его лучшее качество и жизнеспособность; увеличение срока хранения плодов и снижение потерь в предреализационный период; возможность экспресс-диагностики состояния культивируемых растений, количественную оценку действия на них неблагоприятных природных и антропогенных факторов, оптимизацию условий выращивания. Разработанная научно-техническая продукция (методы, технологические приёмы и технические средства) прошли апробацию в России и Германии и внедрены в исследовательскую и производственную практику (приложение 1).

Использование разработанных и внедрённых технологических приёмов и реализующих их лазерных установок обеспечивает годовой экономический эффект до 1,6 миллионов рублей на одну установку. Лазерные агротехноло-гии позволяют вдвое снизить объём применения пестицидов и других токсичных веществ. Это приводит к оздоровлению сельскохозяйственных территорий, снижению экологического риска проживающего на них населения, повышению безопасности потребления продукции растениеводства.

На современном этапе основным фактором, сдерживающим развитие лазерных технологий, является аграрная политика государства. Она ориентирована на поставку сельскохозяйственной продукции из-за рубежа и недостаточно поддерживает российского товаропроизводителя. В результате у агропредприятий отсутствуют средства не только для финансирования разработки наукоёмких технологий, но и для их внедрения. Важную роль играют также социально-психологические факторы, в частности, лоббирование интересов химических компаний, производителей стимуляторов роста и средств защиты растений [49]. В последние годы, как в России, так и за рубежом, наблюдается новый подъём интереса к лазерной тематике в растениеводстве. Появляются перспективные разработки в области технологий [206, 222, 263] и техники [204, 355]. Продолжается изучение механизма биорегуляторного действия лазерного излучения [119,154, 155,317,318].

Проведенные нами исследования не исчерпывают проблемы в целом. В дальнейшем планируется продолжить изучение взаимодействия когерентных электромагнитных полей с биологическими системами и структурами. Будет проведена серия экспериментов, позволяющих выяснить эффективность применения полупроводниковых лазеров для стимуляции функциональной активности растений. Такие лазеры выгодно отличаются от газовых малыми габаритами и массой, имеют малое энергопотребление и сравнительно низкую стоимость. Появились модели, генерирующие излучение в спектре поглощения фи-тохрома (650.660 нм) и имеющие достаточную для практического применения мощность (5.50мВт). Однако они обладают невысокой пространственной и временной когерентностью, что может служить фактором, ограничивающим стимуляционный эффект. Этот вопрос требует экспериментальной проверки на широком классе растительных организмов. Если возможность технологического использования полупроводниковых лазеров будет убедительно обоснована, возникнет задача создания новых высокотехнологичных ЛОУ.

1. A.C. СССР 1157717 МКИ5 A01G7/04 /Будаговский A.B., Мокроусова Г.И. Способ вегетативного размножения растений. - Заявка № 3470587/30-15 от 24.04.1982. - Опубл. 22.01.1985. - Бюл. № 19. - С. 8.

2. A.C. СССР 1512530 / Дудин Г.П. Способ получения мутантов зерновых культур. Опубл. 06.08.1989. - Бюл. № 37. - С. 10.

3. Абдвахитова А.К. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процесс мобилизации растительных клеток мака // Тр. ин-та/ Таллинский техн. ун-т. 1990. - Вып. 715. - С. 79-85.

4. Абдвахитова А.К., Григорьева JI.H., Пархоменко И.М. Действие лазерного излучения на клетки китайского хомячка, культивируемые in укго//Радиобиология. 1982. - Т. 22, Вып. 1. - С. 40-43.

5. Акимов В.И., Авраменко Н.Р. Влияние лазерного облучения семян на рост и продуктивность моркови // Пути интенсификации кормопроизводства в лесостепи Поволжья, 1988. С. 62-66.

6. Аладжаджиян А. Влияние на предсеитбеното третиране с физичнт мето-ди въерху дължината и масата на пониците при някои декоративни дървесни видове// Растениевъд. Науки. 2003. - Т. 40, № 3. - С. 278-282.

7. Андронов И.Г. Зеленое черенкование садовых растений в гирогелиотеп-лице конструкции КАЗСХИ со светоимпульсной стимуляцией корнеобразо-вания //Проблемы фотоэнергетики растений. Кишинев: Штиинца, 1974. -С. 237-244.

8. Артюхов A.M. О моделировании воздействия природных факторов на семена // Селекция и семеноводство. 2000. - № 2. - С. 42-44.

9. Асубов Ф.М. Преобразование пространственно-некогерентных световых пучков линейными и нелинейными оптическими системами: Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 1982. - 143 с.

10. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин A.C. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М.: Наука, 1981. - 640 с.

11. Бажуряну Н.С., Попушой И.С., Коган Э.Д., Тодираш В.А. Лежкость плодов и факторы, снижающие их потери при длительном хранении. Кишинев: Штиинца, 1993.-94 с.

12. Байбеков И.М., Касымов А.Х., Козлов В.И. и др. Морфологические основы низкоинтенсивной лазерной терапии. Ташкент: Ибн Сина, 1991. - 223 с.

13. Балабак А.Ф., Иванова З.Я., Лысиков В.И. Влияние у- и лазерного облучения на укореняемость стеблевых черенков хвойных и вечнозеленых лиственных растений// Известия АН МССР. Сер. биологич. и химич. наук. 1979. - № 3. - С. 5-8.

14. Барбаянова Т.А., Радун Ф.Л., Бахтияров P.C. Действие лазерного облучения семян на пораженность пшеницы и ячменя головневыми заболеваниями// Применение низкоэнергетических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. - С. 6-7.

15. Баренбойм Г.М., Доманский А.Н., Туроверов К.К. Люминесценция биополимеров и клеток. М.-Л.: Наука, 1966. - 233 с.

16. Батыгин Н.Ф., Потапова С.М., Кортава Т.С., Алиев И.М. Перспективы использования факторов воздействия в растениеводстве. М., 1978. - 53 с.

17. Бахтияров P.C., Радун Ф.Л., Барбаянова Т.Я. Влияние фотоактивирования семян на устойчивость ячменя к гельминтоспорозным заболеваниям// Применение низкоэнергетических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. - С. 8.

18. Бахтияров P.C., Симонова Л.И. К вопросу об устойчивости эффекта фотоактивирования семян огурца излучением гелий-неоновых лазеров // Повышение продуктивности овощных и цветочных культур в открытом и защищенном грунте. М., 1990. - С. 39-44.

19. Безверхний Ш.А., Зубурайло В.Т., Кочетов Ю.В. К проблеме лазерного облучения семян//Вестник с.-х. науки. -1981. № 1. - С. 69-72.

20. Белозерских П.М., Золотарёва Т.А. Облучение семян лазером//Сахарная свекла. -1981.- № 3 С. 32-33.

21. Белоусов J1.B. Биологический морфогенез. Москва: МГУ, 1987. - 238 с.

22. Бельский А.И. Влияние светолазерной обработки семян с.-х. культур на устойчивость растений к болезням//Борьба с сорняками, вредителями и болезнями в интенсивном земледелии. Горки, 1987. - С. 67-73.

23. Бельский А.И. Влияние энергии лазерного луча на развитие коккомикоза и изменение ростовых процессов клеток листа//Рациональные приемы защиты растений в интенсивном земледелии. Горки, 1991. - С. 59-64.

24. Бельский А;И. Влияние энергии света лазерного луча и ее путь в организме при облучении вегетирующих растений на качество урожая вишни// Применение низкоэнергетических факторов в биологии и сельском хозяйстве.-Киров, 1989.-С. 100-101.

25. Бельский А.И. Использование предпосевного облучения семян лазерным светом для ускоренного выращивания сеянцев яблони//Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 231.

26. Бельский А.И. Облучение семян яблони на лазерной установи/Садоводство. 1983. - № 1. - С. 24-25.

27. Бенне Р. Промышленное производство земляники. М.: Колос, 1978.-110 с.

28. Березин Ю.Д., Прочуханов P.A., Ростовцева Т.И., Самсонова И.Е. Структурные особенности действия низкоинтенсивного лазерного излучения на переживающие ткани человека // Доклады АН СССР. 1983. - Т. 273, № 3. - С. 734-740.

29. Бешнов Г.Б., Упадышев М.Т., Донецкий В.И., Цымбал A.A. Магнитно-импульсная обработка посадочного материала садовых растений// Садоводство и виноградорство. 2002. - № 1. - С. 15-18.

30. Бойд Дж., Гордон Дж. Конфокальный резонатор со многими типами колебаний для квантовых генераторов миллиметрового диапазона //Лазеры.

31. Оптические когерентные квантовые генераторы и усилители. М.: Иностранная литература, 1963. - С. 363 - 384.

32. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами.-М.: Мир, 1986.-660 с.

33. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 720 с.

34. Бородин И.Ф. Основы автоматики. М.: Колос, 1970. - 328 с.

35. Бородин И.Ф., Будаговская О.Н. Лазерная диагностика состояния поверхности плодоовощной продукции//Доклады РАСХН. 1995. - № 2. - С. 44-47.

36. Бородин И.Ф., Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А. Адаптация растений к когерентному электромагнитному излучению//Доклады РАСХН. 1998. - № 1. - С . 46-48.

37. Бородин И.Ф., Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А. Использование когерентного электромагнитного излучения в производстве продукции растениеводства.//Доклады РАСХН. 1996. - № 6. - С. 41-44.

38. Будаговская О.Н. Оптико-электронный контроль качества яблок: Дисс. . канд. техн. наук. М.: МГАУ, 1993. - 198 с.

39. Будаговская О.Н. Анализ качества поверхности плодов методами фазовой оптики // Техника в сельском хозяйстве. 1997. - № 2. - С. 12-16.

40. Будаговский A.B. Методические особенности облучения биологических объектов когерентными полями оптического диапазона // Применение лазеров в биологии: Сборник материалов четвертой Всесоюзной школы Кишинев, 1986.-С. 14-15.

41. Будаговский A.B. Биофизические вопросы лазерных агротехнологий: необходимые условия проявления эффекта лазерной стимуляции функциональной активности растений // Труды ВНИИ садоводства. Научные основы садоводства.- Воронеж: Кварта, 2005. С. 103-122.

42. Будаговский A.B. Влияние низкоинтенсивного когерентного излучения на процессы адаптации плодовых растений// Труды ВНИИ генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина. Воронеж: Кварта, 2005. - С. 220-242.

43. Будаговский A.B. Воздействие экзогенных и эндогенных полей на метаболизм клетки// Труды Международной конференции «Электромагнитные излучения в биологии». Калуга, 2000. - С. 32-37.

44. Будаговский A.B. Дистанционное межклеточное взаимодействие. М.: НПЦЛ Техника, 2004. - 104 с.

45. Будаговский A.B. Лазерные агротехнологии. Социальные и экологические аспекты внедрения лазерных агротехнологий// Промышленное садоводство. 2005.- №3. - С. 15-17.

46. Будаговский A.B. О некоторых сторонах применения лазеров в биологических экспериментах // Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности: Тез. докл. Всесоюз. конф. 3-5 апр. 1984 г. Львов, 1984. - С. 54 - 55.

47. Будаговский A.B. О способности клеток различать когерентность оптического излучения// Квантовая электроника. 2005. - 35, № 4. - С. 369-374.

48. Будаговский A.B. Роль статистической упорядоченности электромагнитного излучения в регуляции метаболизма клетки//Методы эффективного ведения садоводства. Мичуринск, 1996. - С. 222-232.

49. Будаговский A.B. Трансляция генетической информации посредством когерентных электромагнитных полей // Проблемы интенсификации современного садоводства. Мичуринск, 1990. - С. 172-174.

50. Будаговский A.B. Эпигенетические механизмы «лазерного мутагенеза». Биология культурных и дикорастущих растений Центрально Чернозёмного района. Сборник научных трудов. - Мичуринск, 2001.- С. 22-25.

51. Будаговский A.B., Будаговская О.Н. Взаимодействие лазерного излучения с биологическими системами и структурами.// Материалы 3 съезда фотобиологов России. Воронеж, 2001. - С. 23-24.

52. Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Гуди Г.А., Мокроусова Г.И., Гуль-шина Е.В. Лазерная техника в садоводстве//Садоводство и виноградорство. -1993.-N3.-С. 6-7.

53. Будаговский A.B., Будаговская О.Н., Ленц Ф., Мировская А., Элькаует К. Новый метод анализа функционального состояния культурных растений // Пути повышения устойчивости садоводства. Мичуринск, 1998. - С. 98-113.

54. Будаговский A.B., Туровцева Н.И., Будаговский И.В. Когерентные электромагнитные поля в дистанционном межклеточном взаимодействии// Биофизика. 2001. - Т. 46, № 5. - С. 894-900

55. Будаговский В.И. Карликовые подвои для яблони. М.: Сельхозгиз, 1959.-352 с.

56. Будаговский В.И. Культура слаборослых плодовых деревьев. М.: Колос, 1976.-304 с.

57. Букатый В.И., Гумиров Е.А. Биостимуляция семян с. х. культур лазерным излучением. - Барнаул, 1997. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ 14.04.97, № 1251-В97.

58. Букатый В.И., Карманчиков В.П. Лазер и урожай. Барнаул: Изд-во АГУ, 1999. - 58 с.

59. Букатый В.И., Карманчиков В.П., Вечерина H.A. Использование лазерного излучения в производстве зерна// Измерение, контроль, информатизация: Материалы 2-ой Международной научно-технической конференции «ИКИ-2001». Барнаул, 2001. -С. 172-173.

60. Бурилков В.К., Крочик Г.М., Биологическое действие лазерного излучения. Кишинев: Штиинца, 1989. - 104 с.

61. Бутиков Е.И. Оптика. М.: Высшая школа, 1986. - 512 с.

62. Быховский В.К. О передаче когерентности в электронную оболочку биологических макромолекул и их комплексов // Биофизика. 1973. - Т. 18, Вып. 1.-С. 184-186.

63. Василенко В.Ф. Фоторегуляторное действие инфракрасного излучения на фотоморфогенез и дыхание проростков пшеницы //ДАН. 1996. - Т.347, №3.-С.411-413

64. Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д. Действие красного света, хлорхолинхло-рида и этрела на рост и зеленение проростков пшеницы //Доклады РАСХН.1990.-№7.-С.6-10.

65. Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д. Физиологические и экологические аспекты использования химической и световой регуляции роста расте-ний//Вестник сельскохозяйственной науки. 1990. - № 7. - С. 63-68.

66. Василенко В.Ф., Кузнецов Е.Д., Колесник Т.И. Ретарданты и красный свет в регуляции продукционного процесса пшеницы//Доклады РАСХН.1991. -№12. -С.2-4.

67. Величко 0.1„ Демкив О.Т. Вплив лазерного опромшення насшня та про-ростюв на активнють карбоангщрази у проростках хршнищ nociBHoi // Физиология и биохимия культурных растений. 2003. - Т.35, № 1. - С. 22-28.

68. Веселовский В.А., Веселова Т.В. Люминесценция растений. Теоретические и практические аспекты. М.: Наука, 1990. - 200 с.

69. Власов Д.В. Зондирование водорослей и наземных растений самолетным лидаром // Применение лазеров в биологии. Кишинев, 1986. - С. 36-41.

70. Володин В.Г., Мостовников В.А., Авраменко Б.И., Лисовская З.И., Хохлов И.В., Хохлова С.А. Лазеры и наследственность растений. Минск: Наука и техника, 1984. - 175 с.

71. Волотовский И.Д. Фитохром фоторегуляторный рецептор растений. -Минск: Наука и техника, 1992. - 245 с.

72. Восканян К.Ш., Симонян Н.В., Авакян Ц.М., Авакян Г.М. Зависимость радиозащитного действия гелий-неонового лазерного излучения на клетки бактерий от интервала времени между двумя видами облучения// Радиобиология. 1987. - Т. 27, Вып. 5. - С. 708-710.

73. Восканян К.Ш., Симонян Н.В., Авакян Ц.М., Арутюнян А.Г. Влияние излучения гелий-неонового лазера на радиочувствительность клеток бактерий Escherichia ColiK-12 II Радиобиология. 1985. - Т. 25, Вып. 4. - С. 557-559.

74. Воскресенская Н.П. Некоторые аспекты регуляторного действия синего света на растения //Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения: Сб. статей / Под ред. А.Б.Рубина. М.: Наука, 1988. -С. 178-188.

75. Гамалея Н.Ф., Шишко Е.Д., Яниш Ю.В. Новые данные по фоточувствительности животной клетки и механизму лазерной биостимуляции // Доклады АН СССР. 1983.- Т. 273 - С. 224-227.

76. Гамалея Н.Ф., Шишко Е.Д., Яниш Ю.В. Чувствительность неритиналь-ных клеток животных и человека к видимому свету // Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения. М.: Наука, 1988. -С. 189-198.

77. Гвоздяк Р.И. и др. Циркадные ритмы устойчивости растений к бактериальной инфекции //Доклады АН УССР. 1973. - № 17. - С. 662-664.

78. Глаубер Р. Оптическая когерентность и статистика фотонов// Квантовая оптика и квантовая радиофизика. М.: Мир, 1966. - С. 91-280.

79. Головко Т.Н., Андрушкив М.И. О возможности применения лазерного луча в обеззараживании семян льна-долгунца //Тезисы докладов шестой Всесоюзной конференции по фотоэнергетике растений. Львов, 1980. - С. 122.

80. Гончарова Л.Р., Покровская Л.А., Ушакова И.Н., Малькова Н.Ю. Роль антиоксидантных механизмов в реакциях организма на действие низкоинтенсивного лазерного излучения // Радиационная биология. Радиоэкология. -1994. Т. 34. - Вып. 6. - С. 368-372.

81. Горбацевич H.A., Колин АР., Страцкевич Л.К. Обработка семенных клубней картофеля лазерным излучением // Тез. докл. 3 Всес. конф. по с.-х. радиологии. Обнинск, 2-7 июня 1990. Обнинск, 1990. - Т. 3. - С. 9-10.

82. Горбунова Т.А. Совершенствование приемов технологии производства семян сахарной свеклы: Автореф. дисс. д-ра с.х. наук. -Воронеж, 1996.-58 с.

83. Гордеев A.C. Автоматизированная обработка яблок: Автореферат дисс. доктора техн. наук: 05.13.07/ Моск. гос. Агроинж. Ун-т. М., 1996. - 32 с.

84. Гордиенко Т.К., Конончук В.Р., Кучин В.Д., Посудин Ю.И., Супрун А.Д. Воздействие лазерного излучения на семена // Биологические науки. 1986. -№ 9. - С. 27-30.

85. Грязев В.А. Выращивание саженцев для высокопродуктивных садов. Ставрополь: Кавказказский край, 1999.-208 с.

86. Грязев В.А. Энергосберегающие технологии технологии 21 века // Материалы научно-практической конференции «Субтропическое садоводство России и основные направления научного обеспечения его развития до2010 года». - Сочи, 2004. -С. 213-217.

87. Гудвин Б. Временная организация клетки. М.: Мир, 1966. - 251 с.

88. Гудковский В.А. Система сокращения потерь и сохранение качества плодов и винограда при хранении (методические рекомендации). Мичуринск, 1990. - 120 с.

89. Гудмен Дж. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988. - 528 с

90. Гумецький Р.Я., Паляниця Б.М., Скварко К.О. Регресшна модель росту кукурудзи теля лазерно'1 фотоактивици насшня // Онтогенез рослин в природному та трансформованному середовипц. Льв1в, 1988. - С. 106-107.

91. Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М.: Мир, 1983.-552 с.

92. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. М.: Радио и связь, 1991. - 168 с.

93. Девятков Н.Д., Зубкова С.М., Лапрун И.Б., Макеева Н.С. Физико-химические механизмы биологического действия лазерного излучения // Успехи современной биологии. 1987. - Т. 103, Вып. 1. - С. 31-38.

94. Деков Д., Терзиев Ж. Влияние на предсентбеното облъчване на посевния материал с лазерна светлина върху продуктивността на фуражния ечемик // Растениевъд. науки. 1985. - Т. 22, № 8. - С. 19-23.

95. Деков Д., Терзиев Ж. Предсентбеното облъчване с лазерни лъчи като средство за подобряване лосевните качества на семената при фуражния ечемик // Растениевъд. науки. 1986. - Т. 23, № 7. - С. 16-19.

96. Джейкман Е. Корреляция фотонов// Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов /Под ред. Г.Камминса и Э.Пайка. М.: Мир, 1978. -С. 71-145.

97. Дорошенко Н.П. Оптимизация клонального микроразмножения винограда// Биология клеток in vitro, биотехнология и сохранение генофонда. -М., 1997.-С. 417.

98. Дубровский В.А., Гусев В.В., Астафьева О.Г. О роли физических характеристик лазерного излучения в поглощении света гемосодержащими биологическими молекулами // Биофизика. 1982. - Т. 27, Вып. 5. - С. 852-853.

99. Дударева Л.В. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на процессы роста и развития в растительной ткани: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Иркутск, 2004. - 23 с.

100. Дудин Г.П. Лазерный мутагенез у ячменя. Автореф. Дисс. д-ра биол. наук. С.-П., 1993. - 47 с.

101. Ежов Л.А. Размножение садовых культур. Пермь, 2001. - 214 с.

102. Жаров В.П., Кару Т.Й., Литвинов Ю.О., Тифлова O.A. Фотобиологический эффект излучения полупроводникового лазера в ближней ИК области //Квантовая электроника. 1987. - Т. 14, № 11. - С. 2135-2136.

103. Жолобова З.П. Некоторые результаты лазерного облучения семян жимолости алтайской // Тезисы докладов шестой Всесоюзной конференции по фотоэнергетике растений. Львов, 1980. - С. 118.

104. Жолобова З.П. Влияние лазерного облучения семян жимолости алтайской на хозяйственно-ценные признаки сеянцев// Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 199-200.

105. Жукова Н.В. Повышение эффективности отдаленной гибридизации малины путем радиационных воздействий: Автореф. дисс. канд. биол. наук. -Обнинск, 1987.-26 с.

106. Журавлёв А.И. Субстраты и механизмы эндогенной (химической) генерации возбуждённых электронных состояний и сверхслабого свечения в тка-нях//Сверхслабые свечения в биологии. М.: Наука, 1972. - С. 17-32.

107. Завадская Л.В. Действие ионизирующей радиации и лазерного света на рост и развитие тюльпана гибридного: Автореф. дисс. канд. биол. наук. -Кишинев, 1989.-22 с.

108. Загускин С.Л. Загускина С.С. Лазерная и биоуправляемая квантовая терапия. М.: Ассоциация «Квантовая медицина», 2005. - 220 с.

109. Зардиашвили Г.Г., Глонти Г.Г., Дедуль Ф.А. Влияние лучей лазера и магнитного поля на рост, развитие и урожай фасоли // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. - С. 113-114.

110. Заявка 2003119073/15 МПК7 А61К 35/78 / П.Х.М.Фриас. Способ получения водных экстрактов из растений и сами эти экстракты. Опубл. 20.01.2005.

111. Звелто О. Физика лазеров. М.: Мир, 1979. - 374 с.

112. Зелепухин И.Д., Карычев К.Г., Даулбаев Э.А. Предпосевная обработка семян плодовых культур лазерным светом// Методы предпосевной обработкисемян сельскохозяйственных культур электромагнитными полями. Москва, 1989. - С. 18-19.

113. Иванов Б.В., Миляев A.B., Миляев В.А., Ширков A.B., Штанчаев М.И. Влияние лазерного излучения на семена гороха // Аграрная наука. 2001. -№ 5. - С. 28-29.

114. Иванова Р. Избор на ортимална кратност на предпосевно облъчване на семена от зимна рапица с нели-неонов лазер за развитието им и добива// Рас-тениевъд. науки. 1997. - Т. 34, № 9-10. - С. 93-95.

115. Иванова Р. Използване на хелий-неонов лазер за повишане качествато на семената от зимна рапица // Растениевъд. науки. 1997. - Т. 34, № 9-10. -С. 63-64.

116. Иванова Р. Отзивтивост на интродуцирани сортове лен за масло-къмпредпосевната обработка на семената с лазерна енергия и въздействието й върху добива на семена //Растениевъд. науки. 1997. - Т. 34, № 9-10. -С. 32-36.

117. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Липидный слой биологических мембран. -М.: Наука, 1982.-224 с.

118. Измерение энергетических параметров и характеристик лазерного излучения/ Под ред. А.Ф.Котюка. М.: Радио и связь, 1981. - 288 с.

119. Илиева В.П., Ранков В.П. Применение методов лазерной техники в сельском хозяйстве (обзорная информация). София, 1987. - 53 с.

120. Ильинский A.C. Совершенствование технических средств и технологии сортирования и хранения яблок в регулируемой атмосфере: Автореферат дисс. . доктора техн. наук, 2002.-35 с.

121. Инструкция по эксплуатации установки предпосевного облучения семян «Львов-1М Электроника».- Львов, 1988. 26 с.

122. Инюшин В.М. Лазер стимулятор развития сельскохозяйственных растений. - Алма-Ата: Кайнар, 1973. - 112 с.

123. Инюшин В.М. Лазерная агротехника. Алма-Ата: Каз. ун-т, 1986. - 39 с.

124. Инюшин В.М., Ильясов Г.У., Фёдоров H.H. Луч лазера и урожай. Алма-Ата: Кайнар, 1981. - 187 с.

125. Инюшин В.М., Ильясов Г.У., Федорова H.H. Действие монохроматического красного света в импульсном и непрерывном режиме на некоторые физиологические показатели ячменя // Светоимпульсная стимуляция растений. -М.: Наука, 1971. С. 300-304.

126. Канду Г.Н. Влияние лазерного света на жизнеспособность пыльцы и качество плодов яблони // Совершенствование технологии интенсивной культуры плодовых растений. Кишинев, 1981. - С. 53-56.

127. Капелев О.И. Влияние предпосевного лазерного облучения ОКГ-11 на набухание и основные ферментативные процессы семян котовника лимонного // Тр. и-та /Никит. Ботан. Сад. 1989. - Т. 108. - С. 137-144.

128. Капелев О.И. Повышение продуктивности котовника лимонного лазерным излучением // Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 161.

129. Капелев О.И., Капелев И.Г. О стимулирующем эффекте предпосевной обработки семян котовника лимонного лазерными лучами // Интродукция новых технических растений. Ялта: Никитский Батанический Сад, 1983. -С. 99-106.

130. Капелев О.И., Новикова В.М. Влияние лазерного света ЛГИ-21 и ЛГ-56 на каллус и регенерацию у лавандина//Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. -С. 76-77.

131. Карначук P.A., Гвоздева Е.С. Влияние света на баланс фитогормонов и морфогенез в культуре ткани зародышей пшеницы//Физиология растений. -1998.-Т. 45,№2.-С. 289-295.

132. Кару Т.И. О молекулярном механизме терапевтического действия излучения низкоинтенсивного лазерного света// ДАН. 1986. - Т.291, №5. -С. 1245-1249.1. KJ

133. Кару Т.И. Фотобиохимия регуляции клетки низкоинтенсивным видимым светом /Препринт научно-исследовательского центра по техническим лазерам АН СССР. Троицк, 1985. - №7. - 16 с.

134. Кару Т.И., Календо Г.С., Лобко В.В. Зависимость биологического действия низкоинтенсивного видимого света на клетки от параметров излучения -когерентности, дозы и длины волны // Известия АН СССР (серия физическая).- 1983.- Т. 47, № 10. С. 2017-2022.

135. Кару Т.Й., Лобко В.В., Лукпанова Г.Г., Пархоменко И.М., Чирков Ю.Ю. Влияние облучения монохроматическим видимым светом на содержание цАФФ в клетках млекопитающих //ДАН СССР. 1985. - Том 281, № 5. -С. 1242-1244.

136. Кашин В.И. Научные основы адаптивного садоводства. М.: Колос, 1995.-335 с.

137. Кириллов А.И., Морсков В,Ф., Устинов Н.Д. Дозиметрия лазерного излучения. М.: Радио и связь, 1983. - 192 с.

138. Киркин А.Ф. Нехимическое дистанционное взаимодействие между клетками в культуре //Биофизика. -1981. Т. 26, Вып. 5. - С. 839-843.

139. Китлаев Б.Н. Теоретические и прикладные аспекты фотоэлектрических воздействий на семена и растения// Электрификация сельского хозяйства. -1983.-№4.-С.21-26.

140. Клебанов Г.И., Шураева Н.Ю., Чичук Т.В., Осипов А.Н., Владимиров Ю.А. Сравнительное исследование влияния излучения лазера и светодиодов на перекисное окисление липидов раневого экссудата крыс // Биофизика. -2006. Т.51, вып.2. - С.332-339.

141. Клешнин А.Д. Растение и свет. М.: Из-во АН СССР, 1954. - 456 с

142. Кобриц Г.А. Меры безопасности при работе с пестицидами. Справочник.- М.: ВО Агропромиздат, 1992. 126 с.

143. Когельник Г., Ли Т. Световые пучки, резонаторы и типы колебаний //Справочник по лазерам: В 2 т. /Под ред. акад. А.М.Прохорова. М.: Советское Радио, 1978. - Т.2. - С. 11-24.

144. Конев C.B., Волотовский И.Д. Фотобиология. Минск: Из-во БГУ, 1979.-384 с.

145. Конструирование приборов. В 2-х кн./Под ред. В.Краузе. М.: Машиностроение, 1987. - Кн. 1. - 384 с.

146. Коробкина З.В. Прогрессивные методы хранения плодов и овощей. -Киев: Урожай, 1989. 168 с.

147. Кособоков Г.И., Петров Е.П. Лазерная обработка семян при выращивании томата в открытом грунте // Проблемы фотоэнергетики растений. Алма-Ата, 1978. - Вып. 5. - С. 234-239.

148. Кравцов A.A., Голышин Н.М. Химические и биологические средства защиты растений. Справочник. М.: ВО Агропромиздат, 1989. - 176 с.

149. Крамаренко Н.И., Троицкий Н.Б. Эффективность лазерного облучения некоторых полевых культур юга Украины // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Киров, 1989. -С. 123-124.

150. Кривова Л.П., Балаур Н.С. Влияние лазерного света на прорастание пыльцы тетраплоидной кукурузы/А Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 113-114.

151. Крицкий М.С., Чернышова Е.К. Некоторые проблемы рецепции коротковолнового видимого света//Молекулярные механизмы биологического действия оптического излучения: Сб. статей/Под ред.А.Б.Рубина. М.: Наука, 1988.-С. 198-212.

152. Кръстев М.Т., Окунева И.В. Влияние лазерной стимуляции семян сирени обыкновенной на их всхожесть и биометрические показатели сеянцев, выращиваемых в качестве подвоев// Доклады ТСХА. 1999. - № 27. - С. 202-205.

153. Крылов O.A. О путях изучения механизма действия лазерного облучения //Вопросы курортологии и физиотерапии и лечебной физкультуры. -1980.- №6.- С. 1-5.

154. Кузин A.M. Значение для биоты природных уровней атомной радиации //Успехи современной биологии. 1995. - Т.115, Вып. 2. - С. 133-140.

155. Кузин A.M., Суркенова Г.Н., Будаговский A.B., Гуди Г.А. Вторичное биогенное излучение у-облученной крови человека // Радиационная биология. Радиоэкология. 1997. - Т. 37, Вып. 4. - С. 577-580.

156. Кузнецов Е.Д., Сечняк Л.К., Киндрук H.A., Слюсаренко O.K. Роль фито-хрома в растениях. М.: Агропромиздат, 1986. - 288 с.

157. Кузнецова Г.К., Конон Н.Т., Шаин С.С., Романенко В.И. Фотостимуляция семян катарантуса розового и валерианы лекарственной предпосевным светоимпульсным излучением //Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 160.

158. Лазерный луч и его возможности в селекционно-генетических исследованиях кукурузы / Бляндур О.В., Девятков Н.Д., Навроцкая Н.Б., Трифонова М.Ф., Макеева Н.С., Скоробреха П.И., Захоба В.П., Когут Ю.В. Кишинёв: Штииинца, 1987.- 145 с.

159. Ларюшин А.И., Илларионов В.Е. Низкоинтенсивные лазеры в медико-биологической практике. Казань: Абак, 1997. - 276 с.

160. Левин В.И. Влияние светолазерного облучения семян на рост и продуктивность яровой пшеницы// Экология и охрана окружающей среды. Рязань, 1998. - С.55-56.

161. Леопольд А. Рост и развитие растений. М.: Мир, 1968. - 494 с.

162. Либберт Э. Основы общей биологии. М.: Мир, 1982. - 438 с.

163. Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир, 1976. - 554 с.

164. Лобко В.В., Кару Т.Й., Летохов B.C. Существенна ли когерентность низкоинтенсивного лазерного света при его воздействии на биологические объекты? // Биофизика. 1985. - Т. 30, Вып. 2. - С. 366-371.

165. Максимов В.Н. Многофакторный эксперимент в биологии. М.: Из-во МГУ, 1980.-280 с.

166. Марков Г., Денчева А., Стефанов В. Побобряване размножителния кое-фициент на гладиолите чрез лазерно въздействие// Растениевъдни науки. -1987.-Vol. 24, №5. -С. 65-68.

167. Маслоброд С.Н. Электро-физиологическая полярность растений. Кишинев: Штиинца, 1973. - 171 с.

168. Мерзляк М.Н., Гительсон A.A., Погосян С.И., и др. Спектры отражения листьев и плодов при нормальном развитии, старении и стрессе. // Физиология растений. 1997. - Т. 44, № 5. - С. 707-716.

169. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. -М.: ВНИИПИ, 1983.- 146 с.

170. Методические указания по определению микроэлементов в почвах, кормах и растениях методом атомно-абсорбционной спектроскопии. Москва, 1985.-30 с.

171. Милер М. Голография. Л.: Машиностроение, 1979. - 207 с.

172. Мозес Ф.Б., Хай Ч.Н. Световые переключатели генов у растений//В мире науки. 1988. - № 6. - С. 45-50.

173. Моисейченко В.Ф., Трифонова М.Ф., Заверюха А.Х., Ещенко В.Е. Основы научных исследований в агрономии. -М.: Колос, 1996.-336 с.

174. Москвин C.B. Эффективность лазерной терапии.-М.: Техника, 2003.-256 с.

175. Москвин C.B., Буйлин В.А. Оптимизация лазерного воздействия //Низкоинтенсивная лазерная терапия. М.: Техника, 2000. - С. 141-209.

176. Ншолайчук B.I., Сьужфниця Я.В. Вплив лазерного випромшювання на лядвенець рогатый // Наук. Bîch. Ужгор. Ун-ту. Сер. Бюл. 1997. - №4. -С.226-229.

177. Низкоинтенсивная лазерная терапия /Сб. трудов под общей редакцией С.В.Москвина, В.А.Буйлина. М.: Техника, 2000. - 724 с.

178. Никифоров O.A., Левицкая А.П., Вовчук C.B., Подкладкин В.Н., Гримб-латов В.М. Биохимические свойства пыльцы подсолнечника, облучённой лазерным светом//Тезисы докладов шестой Всесоюзной конференции по фотоэнергетике растений. Львов, 1980. - С. 141.

179. Нормативы затрат на химическую обработку сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков наземными машинами. Ленинград-Пушкин.: ВНИИЗР, 1989.-25 с.

180. Нормативы сохраняемого урожая от применения химических средств защиты растений. Ленинград-Пушкин.: ВНИИЗР, 1989. - 72 с.

181. Олейник Н.М. Биоэнергетическая оценка технологии выращивания персика на черноморском побережье Краснодарского края: Автореферат. канд. с.-х. наук. Мичуринск, 1992. -20 с.

182. Панов В.А., Кругер М.Я., Кулагин Г.В., Погарев Г.В. и др. Справочник конструктора оптико-механических приборов. J1.: Машиностроение, 1980. -742 с.

183. Патент РФ 1750487. МКИ5 A01F25/00, A23L3/54, А23В7/015 /О.Н. Буда-говская, A.B. Будаговский. Способ подготовки плодов к хранению Опубл. 30.07.1992 г.- Бюл. 28.- Заявка № 4849046/13 от 09.07.90 - 8 с.

184. Патент РФ 2015634.МПК5 А01С 7/00 / Е.М. Андреев и др. Устройство для обработки биологических объектов сельскохозяйственного назначения. -Опубл. 15.07.94. Бюл. 13. - С. 24.

185. Патент РФ 2016671 МКИ5 В07С5/342 / О.Н. Будаговская, A.B. Будаговский. Способ определения качества плодов и устройство для его осуществления. Опубл. 30.07.94. - Бюл. № 14. - Заявка №490704313/13 от 31.01.91.- 7 с.

186. Патент РФ 2016671 МКИ5 В07С5/342 /О.Н.Будаговская,

187. A.В.Будаговский. Способ определения качества плодов и устройство для его осуществления Зарег. в Госреестре изобретений РФ 30.07.94. - Заявка № 490704313 от 31.01.91.-4 с.

188. Патент РФ 2028760 МПК6 A01G 9/24 /В.П.Шарупич. Способ выращивания растений в теплице на стеллажах гидропонных установок. Опубл. 20.02.1995.- Заявка № 5057024/15 от 29.07.1992.

189. Патент РФ 2028769 МПК6 A01G 31/00 /В.П.Шарупич, Т.С.Шарупич,

190. B.Н.Карпов Способ выращивания растений в теплице на стеллажах гидропонных установок. Опубл. 20.02.1995.- Заявка № 5057028/15 от 29.07.1992.

191. Патент РФ 2090031 МПК6 А01С 1/00 /В.Ф. Василенко. Способ предпосевной обработки семян. Опубл. 20.09.1997. - Заявка № 95112900/13 от 25.07.1995.

192. Патент РФ 2101934. МПК6 А01Н 4/00 / Ю.В. Кольцов, В.Н.Королев, С.А Кусакин, В.Г Золотарев. Способ выращивания биомассы женьшеня: -Опубл. 20.01.1998. Бюл. 2.

193. Патент РФ 2132119. МПК6 А01С 1/00 / A.M. Артюхов. Стимулятор прорастания семян: 0публ.27.06.99. - Бюл. 18. - С. 47.

194. Патент РФ 2171028 МПК7 A01G 7/04 /Н.Н.Нещадим. Способ обработки черенков роз. Опубл. 27.07.2001.- Бюл.21.

195. Патент РФ № 2222177 МПК7 A01G1/00, А01Н1/04 / О.Н.Будаговская, А.В.Будаговский, Н.Г.Огиенко. Способ оценки скороспелости растений фейхоа. Зарег. в Госреестре изобретений РФ 27.01.2004 - Заявка № 2001129543 ot01.11.01.-3 с.

196. Перина Я. Когерентность света. М. Мир, 1974. - 368 с.

197. Петухов С.П., Смольянинова Н.В., Спирина A.C. Выращивание посадочного материала ягодных культур. М.: Сельскохозяйственная литература, 1962. - 208 с.

198. Пилюгина В.А., Регуш A.B. Электронная стимуляция в растениеводстве (обзорная информация). Сер. Механизация и электрификация сельского хозяйства. М., 1980. - 49 с.

199. Плохинский H.A. Биометрия. Новосибирск: Сибирское отделение АН СССР, 1961.-364 с.

200. Поединок H.JL, Потемкина Ж.В., Бухало A.C., Негрийко A.M., Михайлова О.Б. Использование лазерного излучения при культивировании некоторых видов съедобных базидиомицетов // Биотехнология. 2003. - № 2. - С. 59-64.

201. Поликарпова Ф.Я., Упадышев М.Т., Оскарева Г.П. Размножение ягодных кустарников и некоторых плодовых полу- и одревесневшими облиственными черенками//Садоводство и виноградорство. 1999. - № 2. - С. 18-20.

202. Попов H.H., Мавлюдова JI.У., Львова H.H. Влияние лазерного излучения разных половых форм огурца на плодоношение // Экологические исследования. Казань, 1995. - С.90-94.

203. Прищеп Л.Г., Зильберман П.Ф. Электромагнитное излучение в процессе прорастания семян//Механизация и электрификация с.-х. 1984. - № 6. -С. 57-58.

204. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Мичуринск, 1973. - 491 с.

205. Пуртова И.В. Создание исходного материала ярового ячменя с использованием физических мутагенных факторов, парааминобензойной и абсцизо-вой кислот: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. С-П., 1993. - 20 с.

206. Ранков В., Илиева В. Вегетативни и репродуктивни прояви на пипера при облъчване с лазер в условията на различно минерално хране-не//Растениевъд. науки. 1986. - Т.23, №4. - С.60-63.

207. Рекомендации по предпосевной лазерной обработке семян овощных культур./Сост. Бахтияров P.C., Числова Н.М., Кукушкин В.П. М.: Государственный Агропромышленный комитет СССР, 1988. - 18 с.

208. Родиков С.А. Электронно-оптический контроль при обработке и хранении плодов: Дис. канд. техн. наук. М.: МГАУ, 1995. - 173 с.

209. Рубин Л.Б., Еремеева О.В., Фрайкин Г.Я., Швинка Ю.Э. О существовании у микроорганизмов фотохромной системы регуляции//ДАН СССР. -1973. Т.210, №4. - С. 971-974.

210. Савин Е.З. Размножение клоновых подвоев плодовых культур зелеными черенками //Садоводство и виноградорство. 2001. - № 1. - С. 15-17.

211. Сагитова М.Г., Дзевицкая М.Т. Использование излучения гелий-неонового лазера при выведении новых форм сирени обыкновенной // Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 197.

212. Саляев Р.К., Дударева Л.В., Линкевич C.B., Сумцова В.М. Влияние низкоинтенсивного когерентного излучения на морфогенетические процессы в каллусной культуре пшеницы//ДАН. 2001. - Том 376, № 6. - С. 830-832.

213. Сахарова Н.П. Хранение плодов и овощей. Кишинев: Картя Молдове-няскэ, 1988.-307 с.

214. Сванидзе Э.Н., Харлампович О.Я. Технологические лазеры. Экономичность и границы эффективности. М.: Машиностроение, 1990. - 77 с.

215. Свентицкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Пущино, НЦБИ АН СССР, 1982. - 222 с.

216. Светоимпульсная стимуляция растений. М.: Наука, 1971. - С. 300-304.

217. Сельскохозяйственная биотехнология / под ред. B.C. Шевелухи. М.: Высш. шк., 2003.-469 с.

218. Синнот Э. Морфогенез растений.-М.: Иностранная литература, 1963.-603 с.

219. Синяков B.C. Голографическая интерференция и когерентное световое излучение в физиологических исследованиях: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. М., 1988.-32 с.

220. Скварко К.О. Светолазерная фотоактивация рододендродов. Львов, 1997. - 86 с. - Деп. В УкрИНТЭИ 08.09.97, 526-У 197.

221. Смолянинова Н.К., Кару Т.И., Зеленин A.B. Активация синтеза РНК в лимфоцитах после облучения He-Ne лазером // Радиобиология. 1990. - Т.30. - С.424-426.

222. Соловьев A.M., Савина О.В., Марков А.И., Долгов С.М. Облучение семян кормовой свеклы факторами электромагнитной природы // Применение электроэнергии и эксплуатация устройств систем электроснабжения с.-х. -М., 1993.-С. 59-66.

223. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов/ Под ред. Г.Камминса и Э.Пайка. М.: Мир, 1978. - 84 с.

224. Справочник по защите растений / под ред. Ю.Н.Фадеева. М.: Агро-промиздат, 1985 .-415 с.

225. Справочник проектировщика автоматизированных систем управления технологическими процессами /под ред. Г.Л.Смилянского. М.: Машиностроение, 1983. - 527 с.

226. Стаиков Г. Проучване влиянието на лазерната система въерху растежни-те и продуктивните възможности на зъернено-бобовите култури // Използва-не на ионизиращите лъчения, изотопите и лазерната енергия в растениевъд-ството. София: НТС, 1983. - С. 36-41.

227. Стоименова И., Илиева В. Проучване ефективността на някои хербици-ди и предсеитбеного облъчване на снмената с лазер при ртглеждането на ца-ревица// Растениевъд. науки. 1987. - Т.24, № 3. - С. 9-15.

228. Страцкевич Л.К., Алексеенко В.М., Горбацевич H.A. Установка для предпосевной фотоактивации семян с кадровой разверткой лазерного излучения // Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. -Львов, 1984. С. 249.

229. Суханов В.М. Андроклиния и ее особенности у пшеницы: Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 1984. - 24 с.

230. Таблицы физических величин. Справочник/Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. - 1008 с.

231. Тарасенко М.Т. Размножение растений зелеными черенками. М.: Колос, 1967.-352 с.

232. Тарасов Л.В. Физические основы квантовой электроники. М.: Сов. Радио, 1976. - 368 с.

233. Тарусов Б.Н., Веселовский В.А. Сверхслабые свечения растений и их прикладное значение. М.: Из-во МГУ, 1978. - 149 с.

234. Типовые карты интенсивных технологий по производству посадочного материала плодовых и ягодных культур. М.: ВСТИСП, 2001. - 151 с.

235. Типовые перспективные технологические карты возделывания и уборки зерновых колосовых и крупяных культур на 1976-1980 годы. М.: Колос, 1977.-448 с.

236. Тифлова О.А. Бактериальная модель для исследования влияния лазерного излучения на интенсивность клеточного деления //Радиобиология. 1993. -Т. 33, Вып. 3.-С. 323-328.

237. Тифлова О.А., Кару Т.И. Влияние излучения He-Ne лазера на систему Бактериофаг Т4 Escherichia Coli.ll Радиобиология. - 1989. - Т. 29, Вып. 2. -С. 278-280.

238. Тифлова О.А., Кару Т.И. Действие излучения аргонового лазера и некогерентного синего света на бактерии Escheria Coli II Радиобиология. 1986. -Т.26, Вып. 6.-С. 829-832.

239. Томов Н., Ангелов К. Влияние на предпосевното объчване с хелий-неонов лазер на семената въерху развитието и добива при царевицата // Рас-тениевъдни науки. 1983. - № 4. -С. 31-37.

240. Тосков К., Генчев С. Лазерното облъчване на семена от домати средно ранно производство // Овощарство, градинерство и консервна промишлен-ность.- 1988.-№3.-С. 11-12.

241. Трифонова М.Ф. Физические факторы и урожайность полевых культур. -Краснодар: 1996. 112 с.

242. Трунов Ю.В., Верзилин А.В., Соловьев А.В. Размножение плодовых и ягодных растений. Мичуринск: МГАУ, 2004. - 180 с.

243. Туровцева Н.М. Применение лазера в селекции растений //Экоген. -Томск, 1993.-С.43.

244. Тырсин Ю.А., Рамазанова JI.A., Исмаилов Э.Ш., Даудова Т.Н. Лазерное излучение как способ интенсификации процесса экстракции пищевых красителей/Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. -№ 7. - С. 30.

245. Умаров Х.Т., Дергач Т.В., Инюшин В.М. Лазерная активация вегети-рующих растений зеленцового кенафа// Технические культуры. 1991. - №1. - С. 50-52.

246. Умаров Х.Т., Инюшин В.М., Федорова H.H., Дергач Т.В. Биофизические и физиологические показатели роста сельскохозяйственных культур под действием гелий-неонового лазера. Ташкент: ФАН, 1991. - 152 с.

247. Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. М.: Изд. АН СССР, 1963.-323 с.

248. Установка для предпосевной обработки семян /Р.С.Бахтияров, В.П.Кукушкин, В.С.Малофеев// Рекламный проспект ВДНХ СССР. М., 1988.-4 с.

249. Федорова H.H. и др. О влиянии лазерного излучения на развитие корневой системы сои //Проблемы энергофикации народного хозяйства Казахстана. Алма-Ата, 1989. - С. 55-56.

250. Физические факторы в растениеводстве. Трифонова М.Ф., Бляндур О.В., Соловьёв A.M., Фирсов И.П., Сиротин A.A., Сиротина Л.В. М.: Колос, 1998.-352 с.

251. Фокс А., Ли Т. Резонансные типы колебаний в интерферометре квантового генератора//Лазеры. М.: Иностранная Литература, 1963. - С. 326-362.

252. Фоменко H.H., Козловский Б.Л., Бурлуцкая Л.В. Действие лазерного излучения на садовые культуры // Проблемы фотоэнергетики растений и повышение урожайности. Львов, 1984. - С. 159.

253. Франчук Е.П. Товарные качества плодов. -М.: Агропромиздат, 1986.- 264 с.

254. Фрелих Г. Когерентные возбуждения в биологических системах // Биофизика. 1977. - Т. 22, Вып. 4. - С. 743-744.

255. Фролов Б.П. Размножение плодовых растений на собственных корнях и вегетативно размножаемых подвоях. Минск: Урожай, 1963. - 208 с.

256. Хаким К. Влияние ультрафиолетового и инфракрасного облучения на сохранность яблок: Автореферат дисс. . канд. с.-х. наук. Ленинград-Пушкино, 1988. - 16 с .

257. Хартман Х.Т., Кестер Д.Е. Размножение садовых растений. М.: Сельскохозяйственная литература, 1963. - 470 с.

258. Хирд Г. Измерение лазерных параметров. М.: Мир, 1970. - 540 с.

259. Хлопюк П.М. Влияние предпосевной обработки семян гороха источником лазерного излучения на его урожайность и качество зерна // Кормопроизводство. 2000. - № 2. - С. 15-16.

260. Хранение плодов / под ред. А. Остерло. М.: Колос, 1984. - 367 с.

261. Чернов Г.Д. О роли кооперативных межсеменных взаимодействий в проявлении эффекта лазерной активации // Применение низкоэнергетических физических факторов в биологии и сельском хозяйстве. Тезисы Всесоюзной конференции. Киров, 1989. - С. 48.

262. Чолаков Д. Влияние на степента на осветеност върху радиобиологичния ефект при облъчване на Семене от краставици с лазерни лъчи// Растениевъ-дни науки . 1996. - Vol. 33, № 6. - С. 43-47.

263. Чолаков Д., Карталов П. Радиационен ефект от облъчването на семената с лазерна енергия при отглеждане на краставици в пластмасови оранжереи // Растениевъдни науки. 1990. - Т.27, № 2. - С. 81-86.

264. Чолаков Д., Карталов П. Продуктивност на домати сорт Балка в пластмасови оранжерии при облъчване на семената с лазерна енергия // Растени-евъд. науки. 1990. - Т.27, № 10. - С. 62-66.

265. Шахов A.A. Фотоэнергетика растений и урожай. М.: Наука, 1993. - 411с.

266. Шогенов Ю.Х. Управление адаптацией растения низкоэнергетическими электрическими потенциалами: Дисс. Д-ра техн. наук: 05.20.02/ Моск. Гос. агроинженерный университет им. В.П.Горячкина. М., 1999. - 325 с.

267. Шогенов Ю.Х., Васильев В.А., Третьяков H.H., Миронова Е.А., Моисе-енкова В.Ю., Романовский Ю.М. Математическое моделирование распространения электрических сигналов в проводящей системе растения// Известия ТСХА 1999. - Вып. 2. - С. 114-128.

268. Шогенов Ю.Х., Миронова Е.А., Моисеенкова В.Ю., Романовский Ю.М. Влияние монохроматического электромагнитного излучения в диапазоне 330-3390 нм на биоэлектрическую активность растения // Физиология растений. 1999. - Т.46, №5. С.799-805.

269. Шогенов Ю.Х., Миронова Е.А., Третьяков Н.Н., Моисеенкова В.Ю., Романовский Ю.М. Спектр действия низкоинтенсивного локального излучения УФ и видимого диапазонов на биоэлектрическую систему растения // Известия ТСХА 1999. - Вып.1. - С. 126-138.

270. Шульгин И А. Солнечная радиация и растение. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1967. - 178 с.

271. Щепеткин И.А., Удут В.В., Карпов А.Б. Влияние излучения He-Ne лазера на хемилюминесценцию нейтрофиллов человека // Радиобиология. 1993. - Т.ЗЗ, Вып.З. - С.377-382.

272. Экзерцева В.В. Влияние светолазерной обработки семян на рост, развитие и продуктивность кормовой свеклы // Повышение продуктивности овощных и цветочных культур в открытом и защищенном грунте. М., 1990. - С.93-98.

273. Якобенчук В.Ф. Эффективность светолазерного облучения семян // Вестник с.-х. науки. 1989. - №4 (392). - С. 123-128.

274. Ярив А. Квантовая электроника. М.: Советское радио, 1980. - 488 е.

275. Bajpai R.P. Coherent nature of the radiation emitted in delayed luminescence of leaves //J. Theor. Biol. 1999. - Vol. 198, № 3. - P. 287-299.

276. Bajpai R.P. Implications of biophotons and their coherent nature // Biophoton-ics and coherent systems. M.: Moscow University Press, 2000. - P.135-140.

277. Beaumonf P., Dinham B. Towards pesticide reduction policies //ILEIA News-leff. 1993. - Vol. 9, № 2. - C. 24-25.

278. Belousov L.V. Photon-emitting properties of developing hen eggs //Biophotonics. M.: Biolnform Services Co, 1995. - P. 168-189.

279. Budagovsky A., Budagovskaya O., Budagovsky I. Biological structure as a converter of coherent radiation// Biophotonics and Coherent Systems in Biology. -N.Y.: Springer, 2005. P. 53-70.

280. Budagovsky A., Budagovskaya O., Lenz F., Keutgen A., Alkayed K. Analysis of functional state of cultivated plants by means of interference of scattered light and chlorophyll fluorescence. //Journal of Applied Botany. 2002. - V.76. -P. 115-120.

281. Budagovsky A., Budagovskya O. Radiation stress in plants and antistress effect of laser irradiation // XXVI International Horticultural Congress. Toronto, 2002. - P. 55.

282. Budagovsky A., Zhukov O., Leonchenko V., Saveliev N. Combined decision of ecological problems in horticulture//Proceedings of International Ecological Congress. Manhattan: Kansas State University, 1996. - P. 6-7.

283. Budagovsky A.V. On the physical nature of "Biological fields'V/Biophotonics and coherent systems. Moscow: University Press, 2000 - P. 173-188.

284. Budagovsky A.V. Principles of action of coherent electromagnetic fields upon living organisms // Biophotonics. M: Biolnform Services, Co, 1995. - P. 233-256.

285. Chamovitz D.A., Deng X.-W. Light Signaling in Plants // Critical Reviews in Plant Sciences. 1996. - Vol. 15. - P. 455-478.

286. Chang J.J., Popp F.-A., Yu W.D. Communication between Biophotonics. M: Biolnform Services, 1995. - P. 317-330.

287. Conconi J.R. Comparative effect on life cycle and reproductive degree of Oryzdephilus surinamensis L. and Prostephanus truncates H. provoked by the action of laser light // Intern, working conference on stored production.- Ent., 1983. -P. 548-575.

288. Dziamba S., Koper R. Wplyw naswietlania laserero nasion na plon ziama pszenicy jarej // Fragmenta Agronómica. 1992. - Vol. 9, № 1. - P. 88-93.

289. Fernandez L., Teran-Vidal Z. Agentes fisicos estimuladores del crecimiento de posturas de cebollas //Ciudad de la Havana.- INIFAT-MINAG, 1994. P. 11-12.

290. Fröhlich H. The biological effects of microwaves and related questions // Advances in Electronics and Electron Physics. 1980. - Vol. 5. - P. 85-152.

291. Gal ova Z. The effect of laser beam on the process of germinating power of winter wheat grains // Rocz. AR Poznaniu. Rol. 1996. - № 49. - P. 39-43.

292. Gao Chao-long, Xu Qiong-fang, Wang Gao-bi. Callus mutation by lasers for sorghum breeding// Acta agron sinica. 1993. - Vol. 19, №1. - P. 91-93.

293. Gejgus J. Vplyv laseroveho oziarenia osiva dateliny lucnej na urodu //Zbornik vedeckych prac polnohospodarskeho vyrobneho a inzinierskeho podniku v Michalovciach. 1992. - № 11. - P. 61-65.

294. Govil S.R., Agrawal D.C., Rai K.P., Thakur S.N. Physiological responses of Vigna Radiata L. to nitrogen and laser irradiation // Indian J. Plant Physiol. 1991. -Vol. 34, № l.-P. 72-76.

295. Hart J.W. Light and plant growth. London: Unwin Hyman Ltd, 1988.-204 p.

296. Hernandez Aguilar C., Carballo C.A., Artola A., Michtchenko A. Laser irradiation effects on maize seed vigour// Abstracts 27 th ISTA Congress Seed Symposium Budapest Hungary May 17th-19 th, 2004. Budapest, 2004. - P. 308.

297. Karfalov P., Tscholakov D., Aleksiev N. Ausdewahlte ergebnisse von versuchen mit tomatensaafgut, das mit laserstrahlen behandelt wurde // Akad. Landwirt-schaftswiss. DDR. 1988. - № 262. - S. 251-255.

298. Karu T., Tiphlova 0., Samokhina M. et al. Effects of near-infrared laser and superluminous diode irradiation on Escherichia Coli division rate // IEEE J. Quant. Electron. 1990. -V. 26, № 12. - P. 2162 - 2165.

299. Kaufmann F., Pölitz J. Wirkung von saatgutbehandlung and bestansdichte auf entwicklung und ertrag von dill (.Aneflium graveolens L.) II Arch. Gartenbau. -1990. B. 38, № 2. - S. 121-129.

300. Keipert K. Regestrierung und kontrollen//Gesunde Pflanz. 2000. - B. 52, № 2-3.-S. 60-62.

301. Kerepesi I., Toth M., Kozma L. Influence of laser beam of different wave lengths on the protein and nucleic acid content in germinating Zea mays L.H Acta bot. Hung. 1992. - Vol. 37, № 4. - P.3 83-386.

302. Klimont Krysztof. Badania biostymulaeji laserem na wartose siewna nasion I plon roslin pomidora I ogorka // Biul. Inst. Hod. I akim. Rosl. 2002. -№ 223-224. - C. 257-266.

303. Kobayashi T., Tamaki K., Tajima R. A study for robot application in agriculture //J. agr. Sc. Tokio Noguo Daigaku. 1990. - Vol. 35, № 1. - P. 80-87.

304. Koper R. Pre-sowing laser biostimulation of seeds of cultivated plants and its results agrotechnics // Intern. Agrophysics. 1994. - Vol. 8, № 4. - P. 593-596.

305. Koper R. Wlasciwosci mechaniczne owocow pomidorow zmodyfikowane przedsiewna laserowa biostymulacja nasion// Technical and organizational progress in Polish agriculture. Zawoja, 1995. - P. 129-136.

306. Kuhlemeier C., Green P.J., Chua N.-H. Regulation of gene expression in higher plants // Annual Review of Plant Physiology. 1987. - Vol. 38. -P. 221-257.

307. Lichtenthaler H.K., Gitelson A.A., Lang M. Non-destructive determination of chlorophyll content of leaves of a green and an aurea mutant of tobacco by reflectance measurements // J. Plant Physiol. 1996. - Vol. 148, № 3/4. - P. 483-493.

308. Methoden der enzymatischen Bio-Analytik und Lebensmittelanalytik mit Test-Combinationen. Mannheim: Boehringer GmbH, 1995. - 126 s.

309. Molchanov A.A., Galantsev V.P. On the functional role of spontaneous photon emission in the mammary gland //Biophotonics. M.: Biolnform Services, 1995.- P.341-347.

310. Nagl W., Popp F.A. Cytobios. 1983. - V.37. - P. 45-62.

311. Nakayima M.et al. Cytogenetic effects of argon laser irradiation on Chineese hamster cells // Rad. Res. 1983. - Vol. 93, № 3. - P. 598-608.

312. Novacek F., Obadalek J., Majerova M. Fyzikalini a fyziologicke aspekty laze-roveho zareni na ranou vyvojovou fazi vyznamnych uzitkovych rostlin// Acta Univ. Palack.« Olomuc. Fac. Rerum. Nature. Biol. 1990. - V. 99, № 30. -C. 129-139.

313. Patent specification № 1326226. A method of controlling plant growth by means of a laser /Potts, Kerr and Co. Published by the Patent Office, 25. - London. WCZAIAY, 1973

314. Popp F.-A. Die Botshagtder Nahrung Unsere Lebensmitter in neuer Sicht. . Frankfurt am Main: Fischer Taschenbuch Verlag GmbH, 1994. - 155 s.

315. Popp F.-A. Modern physical aspects of mitogenetic radiation (biophotons)// Biophotonics.- M: Biolnform Servicer, 1995. P. 86-98.

316. Popp F.A. Recent advances in biophoton research and its applications. Singapore: World Scientific publishing, 1992. - P. 1-46.

317. Popp F.-A., Li K.H. Hyperbolic relaxation as a sufficient condition of a fully coherent ergodic field //Int. J. Theor. Phys. 1993. - V.32, № 9. - P. 1573-1583.

318. Popp F.A., Ruth B., Bahr J., Böhm J., Grass P., Grolig G., Rattemyer M., Schmidt H.G., Wulle P. Emission of visible and ultraviolet radiation by active biological systems //Collect. Phenom. -1981. Vol.3. - P. 187-214.

319. Portable fluorometer PAM-2000. Handbook of operation with examples of practical application. Heinz Walz GmbH, 1993. - 199 p.

320. Predieri S., Mezzetti B., Ranieri R. Rigenerazione "in vitro" da foglie di Ac-tinidia deliciosa cv. Hayward // Riv. Frutticolte ortafloricolt. 1988. - Vol. 50, № 11.-P.69-72.

321. Rimar J. Stimulacia biologickej activity osiva jarneho jacmena laserovym ziarenim // Zbornik vedeckych prac polnohospodarskeho vyrobneho a inzinier-skeho podniku v Michalovciach. 1990. - № 10. - P. 37-49.

322. Rimovsky K., Lesak J., Sverakova J. Stimulation effect of seed irradiation by laser on germinability, yields and quality of silage maize // Uroda (CSFR). 1991. - V. 39, № 3. - P. 114-116.

323. Scheuerlein R., Braslavsky S.E. Induction of seed germination in Latuca sativa L. by nanosecond dye laser flashes// Photochem. and photobiol. 1985. -Vol. 42, № 2. - P. 173-178.

324. Schreiber U., Schliwa U., Bilger W. Continuous recording of photochemical chlorophyll fluorescence quenching with a new type of modulation fluorometer // Photosynth. Res. 1986. - № 10. - P. 51-62.

325. Sebanek J., Putnova A., Vancura J. Laser-induced changes in correlation and level of endogenous gibberellins in pea (Pinus sativum) // Acta Univ. agr. A. -1986.-Vol. 34, №4.-P. 23-27.

326. Shen X., Mei W.P., Xu X. Information transfer from the neutrophils undergoing respiratory burst to a second chemically separated but optically coupled neutrophil population//Biophotonics. M.: Biolnform Services, 1995. - P. 303-315.

327. Smoljar N. Lasersteuerung bei der in vitro- jrganogenese schwer bewurzelbarer tropischer obstarten // Obstbau der tropen und Subtropen. Berlin, 1996. -S. 159-162.

328. Smoljar N., Pinker I., Lüdders P. Einfluß rotes auf die Laserelichtes adventivwu-zelbildung in vitro // Gartenbauwissenschaftliche Tagung. Berlin, 1998.-S. 135.

329. Smoljar N., Pinker I., Lüdders P. Lasereinfluß auf die adventivwuzelbildung bei in vitro gehölzen // Gartenbauwissenschaftliche Tagung. Hannover, 1997. - S. 84.

330. Smoljar N., Pinker I., Lüdders P. Lasereinfluß auf die adventivwuzelbildung bei in vitro gehölzen // Deutsche Baumschule. 1997. - № 8. - S. 430.

331. Staud J. Osetreni osiva llnu laserovym ozarovanium// Rastinna Vyroda UV-TIZ. -1991. V. 37, № 3. - P. 223-229.

332. Suchorska K. Laser radiation as a factor stimulating Datura innoxia Mill, and Atropa belladonna L. seed germination// Annal of Warsaw Agricultural University.- 1989.- №15.p.9-12.

333. Takatsuji M. Production of foods and applied physics // Oyo butsuri. 1999.- V.68, №8. P. 909-913

334. Ulbrich A. Verminderung des befalis mit echtem menltau an salatgurcen durch Veränderung des gewachshausklimas. Bonn: Witterschlick, 1999. - 122 s.

335. Vancura J. Laserova technika v zemedelske praxi // Vech. Zemed. 1987. -Vol.37,№12.-P.542-544.

336. Vernon L.P. Spectrophotometric determination of chlorophylls and pheo-phytins in plant extracts// Anal.Chem. 1969. - V. 32, N.4. - P. 1080.

337. Zimolka J. Anwendung bei Behandlung der samen von braugerste // Neue Erkenntnisse bei der produktionssteigerung und qualutatsverbesserung von Gerste fur Brauzwecke. Braugerstetag: Helle, 1988. - P. 319-333.