بخشی از مقاله
چکیده:
گیاهان در روی زمین تحت تاثیر میدانهای مغناطیسی رشد میکنند زیرا زمین مانند یک آهن ربا عمل میکند. میدان مغناطیسی، عامل زیست محیطی ضروری برای گیاه در خاک میباشد. با این وجود اثرات آنها در رشد گیاهان به خوبی شناخته شده نیست. استفاده از مغناطیس، امواج مخابراتی، الکتریسیته ساکن، جریان الکتریکی مستقیم و متناوب و امواج صوتی در حالت خاصی بر رشد بعضی از گیاهان اثر میگذارد. میدانهای مغناطیسی هم فعالیت یونها و هم قطبی شدن مولکولهای دو قطبی را در سلولهای زنده تحت تأثیر قرار میدهد.
استفاده از میدانهای مغناطیسی بعنوان راهی جهت افزایش کمیت و کیفیت عملکرد مورد توجه است. بنابراین جایگزینی کودها و مکملهای شیمیایی با تیمارهای فیزیکی، میزان سموم را در مواد خام گیاهی کاهش داده و باعث افزایش سلامت غذا و محیط میگردد.
یکی از روشهایی که میتوان کل آب مصرفی برای آبیاری را کاهش داد بکارگیری روشهایی است که محصول تولیدی به ازای هر واحد آب مصرفی افزایش یابد. یکی از این روش ها عبور دادن آب قبل از آبیاری از یک میدان مغناطیسی است که میتواند عملکرد آب را افزایش دهد. در این مقاله سعی شده است بکارگیری از میدان مغناطیسی و روشهای فیزیکی را در جوانهزنی بذرها، رشد گیاهان و فیزیولوژی آنها بحث شود.
مقدمه
گیاهان در روی زمین تحت تاثیر میدان های مغناطیسی رشد می کنند زیرا زمین مانند یک آهن ربا عمل می کند.[7] میدان های مغناطیسی طبیعی شامل میدان مغناطیسی زمین و چند مؤلفه کوچکتر است که دارای ویژگیهای متفاوت بوده و ناشی از فعالیت خورشیدی و پدیده های جوی هستند. تفاوت های موضعی قابل ملاحظه ای در شدت و جهت میدان های مغناطیسی زمین وجود دارد.[8] روش های بیوفیزیکی قادر به افزایش رشد گیاهان با استفاده از سطح بالای انرژی هستند.
این روشها مقدار انرژی را، مستقل از منشأ آنها افزایش داده و پتانسیل الکتریکی غشاء سلول را افزایش می دهند. روشهای فیزیکی، سمت و سوی فرآیندهای فیزیولوژیکی که توسط سیستم های ژنتیکی گیاه کنترل می شود را تغییر نمی دهند، به عبارت دیگر آنها بدون دستکاری ژنتیکی رشد فرآیندهای متابولیکی را تحریک می نمایند از این رو، کاربرد مقادیر بهینه روش های فیزیکی برای بذر و گیاه، اثر ژنتیکی روی گیاه نداشته و به نسل بعد منتقل نخواهد شد .
میدان های الکترومغناطیسی با وسایل الکتریکی، سیمکشی الکتریکی و منابع طبیعی مانند خورشید و حتی موجودات زنده اطراف ما تولید می شود. به نظر می رسد آثار زیستی میدان های الکترومغناطیسی فقط به علت مؤلفه الکترومغناطیس باشد.
تحقیقات انجام شده در سال های اخیر نشان می دهند که استفاده از مغناطیس، امواج مخابراتی، الکتریسیته ساکن، جریان الکتریکی مستقیم و متناوب و امواج صوتی در حاالت خاصی بر رشد بعضی از گیاهان اثر می گذارد و در صورت استفاده بهینه می توانند در افزایش کمی و کیفی و سرعت رشد محصولات کشاورزی استفاده شوند.
میدان های مغناطیسی هم فعالیت یون ها و هم قطبی شدن مولکول های دو قطبی را در سلول های زنده تحت تأثیر قرار می دهد.[32] آلاجیان - 2007 - بیان کردند که تحریک گیاهان با استفاده از میدان های مغناطیسی بعنوان راهی جهت افزایش کمیت و کیفیت عملکرد مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین جایگزینی کودها و مکمل های شیمیایی با تیمارهای فیزیکی، میزان سموم را در مواد خام گیاهی کاهش داده و باعث افزایش سلامت غذا و محیط می گردد
اثرمیدان مغناطیسی بر جوانه زنی و رشد گیاهان
رفتار زیستی بذرها، ریشه، دانه های گرده و غنچه های بعضی گیاهان در معرض میدان های الکترومغناطیسی تغییر میکند.[28] و به این دلیل مطالعه هایی بر اثر جانبی این میدان بر واکنش جوانه زنی و رشد گیاهچه و عملکرد در برخی گیاهان انجام شده است. نتایج مطالعات نشان می دهد که میدان الکترومغناطیس سبب بهبود بنیه بذر و گیاهچه، افزایش کلروفیل و افزایش عملکرد در غلات، لگوم ها، سبزیجات و بازدانگان میشود31]،30،.[29 بر اساس گزارش های پیتمان در سال 1977، اعمال میدان مغناطیسی بر روی دانه های ذرت، لوبیا، گندم، برخی درختان میوه و برخی گونه های دیگر درختان، موجب افزایش رشد شده است
کوزین همکاران در سال 1986 گزارش کردند که میدان های و مغناطیسی متغیر خطی باعث برانگیزش رشد در گیاهان می شوند.[10] گزارش های زیادی نشان می دهند که میدان های مغناطیسی خارجی در فعال سازی یون ها و قطبش دو قطبی ها در سلول ها تأثیر زیادی دارند. میدان مغناطیسی خارجی سرعت جوانه زنی دانه ها را افزایش می دهد، اما سازوکار این فعالیت هنوز به خوبی درک نشده است
گوستا و همکاران در سال 1978گزارش کردند که تیمار دانه های خشک گندم و جو با میدان های مغناطیسی تاثیری در نرخ جوانه زنی ندارد و این نتایج با یافته های ما مطابقت دارند.[12] نیشیمورا در سال 1991 گزارش کرد که میدان های مغناطیسی باعث افزایش طول ریشه های اولیه گیاهان می شوند.[13] در سال 2001 اثر میدان های مغناطیسی بر روی تربچه را بررسی شد و مشاهده شد که در نمونه های تحت تیمار ریشه ها بلندتر وانحنای آنها بیشتر است.
میدان های مغناطیسی باعث افزایش طول ریشه گیاه شاهی می شوند.[15] راسوسیا و همکاران در سال 2006 اثر میدان های مغناطیسی را بر روی ریشه ذرت بررسی کردند و مشاهده نمودند طول ریشه گروه های تیمار بیشتر است.[16] در سال 2005 اثر میدان های مغناطیسی بر روی گل خوک مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان داد که میدان های مغناطیسی سبب افزایش توانایی زیستی در این گیاه می شوند و این اثر با تغییر زمان تابش دهی عوض می شود.
مارتینز و همکاران در 2000 در آزمایشی نشان دادند بذرهایی که در معرض میدان مغناطیسی قرار گرفتند، طول و وزن بیشتری نسبت به تیمار شاهد داشتند.[19]مطالعه اثر میدان مغناطیسی بر روی بعضی خواص بیولوژیکی ذرت نشان داد که میدان مغناطیسی سبب افزایش در جوانه زنی، وزن، و طول گیاه شد.[20] اعمال میدان مغناطیسی ایستا در آفتابگردان نیز درصد جوانه زنی، سرعت رویش، طول گیاه و وزن خشک را افزایش داد.
پس از بررسی شدت ها و زمان های مختلف اعمال میدان مغناطیسی بر بذر خیار فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت بذرهای مغناطیسی شده نسبت به شاهد افزایش یافت.[22] در مطالعه اثر میدان های مغناطیسی ایستا و متناوب بر گندم افزایش جوانه زنی بذر، رشد گیاه و حفظ تمامیت غشا مشاهده شد.[23] در مورد بذر گوجه فرنگی جهت گیری دانه و قدرت میدان مغناطیسی نسبت به رطوبت نسبی و مدت زمان قرار گرفتن در معرض میدان های مغناطیسی غیر یکنواخت تاثیر بیشتری بر عملکرد بذر دارد
در تحقیق دیگری بذر آهار در میدان های مغناطیسی مختلف در زمان های متفاوت قرار گرفتند. نتایج نشان داد کاربرد میدان مغناطیس عملکرد بذر را در آزمایشگاه و خاک افزایش داد..[25] فیضی و همکاران در سال 1390 اثر مثبت میدان مغناطیس بر بذر گندم را گزارش داده اند.[4] به منظور بررسی تأثیر شدت و مدت زمان های مختلف میدان مغناطیسی بر خصوصیات جوانه زنی فستوکای بلند میدان مغناطیسی متناوب به نمونه ها اعمال شد که نتایج نشان داد هیچ اختلاف معنی داری بین تیمارها، در مورد درصد جوانه زنی بذر و میانگین زمان جوانه زنی وجود نداشت.
نتایج حاصل از تحقیق مجد و همکاران نشان می دهند که میدان های مغناطیسی بر روی جوانه زنی دانه های کلزا تأثیر معنی داری ندارند اما بر روی رشد اولیه دانه رستهای این گیاه اثر می گذارند و این اثر در میدان های با شدت متفاوت و زمان های تابش مختلف، متغیر می باشد. همچنین این تأثیر در مراحل مختلف رشد و نمو دانه ها متفاوت است.[5] بذر گیاه زیره سبز به کاربرد امواج فراصوت واکنش مثبت نشان داد و شاخصهای جوانه زنی با این پیش تیمار بذر افزایش معنی داری پیدا کرد
اسیتکن و توران - 2004 - تأثیر میدان مغناطیسی متغیر را روی میزان محصول و تجمع یون ها در برگهای توت فرنگی مطالعه کردند. آنها توت فرنگی های کشت شده در گلخانه را در معرض میدان مغناطیسی قرار دادند.
