Уже в конце 60 – х – начале 70 – х годов начали изучать процесс уничтожение сорняков, обеззараживания почвы, обработки семян перед посевом и др. с помощью энергии электромагнитных волн СВЧ. Это стало возможным в связи с развитием мощных источников СВЧ – энергии магнетронного и клистронного типа.
Сущность процесса разрушения живой ткани под действием ЭМП СВЧ, вероятно, одинакова и в семенах и в растениях. При прохождении через ткани растений ЭМП СВЧ вызывает усиленное движение молекул в них. За счёт молекулярного трения выделяется теплота, которая приводит к разрушению молекул, клеточных мембран, и в конечном итоге – к гибели растений. Растение гибнет от физического воздействия энергии СВЧ – поля на клетки.
Под действием СВЧ – излучения наблюдали различные биологические явления, названные нетепловыми эффектами.
Экспериментальными исследованиями показано, что токсичность в результате действия микроволн можно рассматривать как результат селективного нагрева клеток, что вызывает частичное денатурирование протеина и инактивацию ключевых энзимов. Однако не было замечено внутренних повреждений ткани после облучения её минимальными летальными дозами СВЧ – энергии. При долее высоких дозах наблюдалось разрушение мембраны и потеря целостности органеллы. При небольших дозах воздействия СВЧ – поля на семена и другие биообъекты было отмечено стимулирование прорастания семян и, как следствие, повышение урожайности.
|
|
Общий ход развития процессов воздействия ЭМП на клетки растительных организмов показан на схеме 1.
Согласно изложенной гипотезе свободнорадикальных механизмов биологического действия ЭМП, стимуляция и угнетение являются следствием одного и того же явления.
Стимуляция объясняется возбуждением активных центров ферментов при поглощении определённого количества энергии СВЧ – поля и носит в своей основе свободнорадикальный характер. В облученных семенах или растениях в результате образования свободных радикалов происходит увеличение проницаемости мембран, что обуславливает более быстрый приток воды и кислорода, необходимых для пробуждения и развития семян (активизации зародыша и развития растения).
Схема 1
Схема 1.