Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 1, Пленочный откачной концентратор солнечного света
к
Суспензии хлореллы облучали в стеклянной колбочке. Для предупреждения перегрева суспензии КСС подавали в импульст*-ном режиме* Для этой цели между концентратором и облучаемой суспензией устанавливали непрозрачный четырехлопастной экран, вращавшийся при помощи специального электродвигателя* Скорость вращения экрана измеряли тахометром.
Контрольные и облученные суспензии хлореллы выращивали при искусственном освещении люминесцентными лампами в 6-7 клк. Каждые 2 час. культуры продували углекислым газом в расчете 0,02 л/мин на литр суспензии. Перемешивали суспензии вручную через каждые 30 мин. Число клеток хлореллы определяли в камере Горяева под микроскопом* Продуктивность хлореллы устанавливали по сухому весу путем центрифугирования (Владимирова, Семененко, 1962), фотосинтез измеряли по методу
Винклера (Владимирова, Семененко, 1962; Иванов, 1946 )• Содержание пигментов определяли спектрофотометрическим способом.
Для облучения хлореллы, выращиваемой в полупроизводствен-ных условиях, применяли двухзеркальную гелиоустановку - концентратор со вторичным плоским отражателем (рис, 2), Концентратор пленочный откачной с Д =0,85 м. Вторичный зеркальный отражатель прямоугольной формы размером 50x20 см; коэффициент отражения должен быть таким, чтобы лучи, направ-
Рис, 2. Рабочий момент облучения суспензии хлореллы
ленные от концентратора, отражаясь, падали на поверхность суспензии водорослей. Изменяя угол наклона к стойкам, подбирали оптимальный режим освещения.
Большое значение при облучении ИКСС в полупроизводствен-ных условиях имеет расположение установки, а также время облучения: утреннее, дневное или вечернее. Облучение проводили концентрированным светом, превышающим интенсивность прямой солнечной радиации в пределах от 3 до 30 раз.
Облучали мезотермные штаммы 157^ Л— 5 и термофильный штамм sp(D—str— l)h Chlorella vulgaris, выращиваемые на минеральной среде 04.
Экспериментальная часть
Облучение хлореллы в лабораторных условиях проводили в утреннее и полуденное время, когда интегральная прямая солнечной радиации достигла 1-1,5 кал/см2*мин. Освещенность исчислялась 72-108 клк (Вейнберг, 1959 ). Интенсивность светового потока в фокальном пятне превышала в 10 и 30 раз интенсивность прямой солнечной радиации.
В каждом варианте опытов, различавшихся продолжительностью облучения, использовали 4 колбы с поперечным сечением 47 см2. Экран концентратора имел 4 щели по 50° и ширину лопасти 60°. Время действия светового импульса было одинаковым во всех опытах и равнялось 3/20 сек., а "темпового* импульса - 0,3 сек.
Энергия одного импульса при средней прямой солнечной радиации 1,3 кал/см2-мин и 30-кратной концентрированности
светового потока равнялась 16,8*10^ эрг, а при 10-кратной -6.11 *107 эрг.
Суспензия хлореллы за 5 ми я. облучения получала 666 импульсов обшей продолжительностью 99,9 сек., за 10 мин. облучения - 1332 импульса обшей продолжительностью 199,8 сек., а за 20 мйн. - 2664 импульса общей продолжительностью 399,6 се к.
Данные по суммарной энергии, полученной хлореллой, при различных концентрированности светового потока и продолжительности облучения приведены ниже :
Продолжительноть Концентрирозанност* Доза облучениь.
облучения, мин. эрг х 10'
5 30 12,52
10 30 25,14
20 30 50,18
10 10 8,13
20 10 16,29
• В полупроизводственных условиях хлореллу выращивали в установке, используемой в Ленинградском государственном уни-аерситете. Установка представляет собой деревянные лотки длиной 10 м и шириной 0,8 м, покрытые полиэтиленовой пленкой (рис, 3). Слой суспензии в месте падения концентрированных лучей составляет 12 см при общем объеме 800 л. Циркулирование и перемешивание суспензии осуществляли центробежным насосом типа 36 МЦ 4-12. Скорость потока определяли экспериментально. В наших опытах в первом варианте скорость потока V* 0,2 м/сек , а во втором и третьем v=0t4 м/сек. Облучение проводили утром, в полдень и во второй половине дня двухзеркальной системой, так как при облучении концентратором с одним зеркалом фокальное пятно получается в виде круга и клетки хлореллы облучаются неравномерно, С применением второго пленочного зеркала фокальное пятно получается в виде прямоугольника, что способствует равномерному освещению клеток хлореллы. Для облучения в утреннее время концентратор устанавливали у западного конца лотка, а во второй половине дня-у восточного. Импульсный характер действия света создавали циркулированием суспензии. Время действия светового импульса зависело от скорости потока и размера фокального пятна. В наших опытах время действия светового импульса разнялось 1 сек., а продолжительность "темнового* периода - 99 сек. при скорости потока v -0,2 м/сек, и 0,5 и 49 сек. соответственно при скорости потока v~ 0,4 м/сек.
Интенсивность концентрированного солнечного света в 3-5 раз превышала интенсивность прямой солнечной радиации.
