RU2402765C1

RU2402765C1 - Method of checking water contamination from plant root growth time

Info

Publication number: RU2402765C1
Application number: RU2009133898/04A
Authority: RU
Inventors: Петр Матвеевич Мазуркин (RU); Петр Матвеевич Мазуркин; Оксана Юрьевна Евдокимова (RU); Оксана Юрьевна Евдокимова
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-10-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: when realising the method, a preliminary experiment is carried out before the main testing experiments in order to determine the reasonable seed sprouting period of the test plant, as well as for plants to be irrigated in the given area, wherein the reasonable seed sprouting period is determined for each type of plant. This period is influenced by the quality of the irrigation water. Therefore in one preliminary experiment reruns are carried out for different sprouting periods. After measuring the length of roots of all sprouts on all reruns, the biotechnical pattern of growth of the best sprouts in each rerun is determined through statistical modelling, from which mathematical analysis of the half cycle of the sprouting time is carried out. In each rerun, measurement results are ranked in descending order of the length of the roots. The biotechnical patterns of ranked distribution of the sprouts are determined. Further, reruns with a reasonable sprouting period, from which ranked distribution of population groups of sprouts is determined, are selected and mathematical analysis is carried out to determine lagging sprouts inside one selected rerun with a reasonable sprouting period.

EFFECT: higher accuracy of testing water samples owing to achieving optimum seed sprouting period of one type of plant in preliminary experiments before the main testing experiments.

11 cl, 1 ex, 5 tbl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к инженерной экологии и может быть использовано при мониторинге качества проб воды рек и водоемов тестированием ростом корней различных видов тестовых растений.The invention relates to environmental engineering and can be used to monitor the quality of water samples of rivers and reservoirs by testing the growth of the roots of various types of test plants.

Известен способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения (см. в книге: Фомин Г.С. ВОДА. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. Энциклопедический справочник. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Издательство «Протектор», 2000. - 848 с.).A known method of testing water pollution by the time of growth of the roots of a plant (see in the book: Fomin G.S. WATER. Control of chemical, bacterial and radiation safety according to international standards. Encyclopedic reference book. - 3rd ed., Revised. And add. - M .: Publishing house "Protector", 2000. - 848 p.).

Стандарт ИСО 5667-2 представляет собой руководство по методам отбора проб, используемым для получения аналитических данных. Они необходимы для контроля качества, характеристик качества и идентификации источников загрязнения воды. Для химического и биологического анализов стандарт рекомендует использование раздельных проб, поскольку методы и устройства для отбора проб, их предварительная обработка, различны.ISO 5667-2 provides guidance on sampling methods used to obtain analytical data. They are necessary for quality control, quality characteristics and identification of sources of water pollution. For chemical and biological analyzes, the standard recommends the use of separate samples, since the methods and devices for sampling, their pre-processing, are different.

Таким образом, сами пробы воды для орошения или других сельскохозяйственных нужд в растениеводстве могут браться по существующему международному стандарту ИСО 5667-2.Thus, the water samples themselves for irrigation or other agricultural needs in crop production can be taken according to the existing international standard ISO 5667-2.

Недостатком является нечеткость рекомендаций по срокам проращивания семян различных тестируемых растений.The disadvantage is the unclear recommendations on the timing of germination of seeds of various test plants.

Известен также способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения в соответствии с методикой биотестирования по проращиванию семян (Приложение 10. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 “Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения” (утв. постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г., № 46)), включающий равномерную укладку семян на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, затем чашки покрывают и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время, эксперимент заканчивается через 72 часа, после чего измеряют длину корней, причем тест на проращивание семян проводят и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении.There is also a method of testing water pollution by the time of plant root growth in accordance with the method of biotesting for seed germination (Appendix 10. Sanitary rules and norms SanPiN 2.1.7.573-96 “Hygienic requirements for the use of wastewater and their rainfall for irrigation and fertilizer” (approved by resolution of the State Committee for Sanitary and Epidemiological Supervision of the Russian Federation of October 31, 1996, No. 46)), which includes uniform seed placement on filter paper in a Petri dish with a diameter of 10 cm, with 5 ml of test water being poured into each Petri dish with a 4-8-fold repeat on the other hand, the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, then the cups are covered and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C, and in the absence of a thermostat, the experiment is possible in room conditions, but then, due to temperature fluctuations, it is difficult to compare the results of different time, the experiment ends after 72 hours, after which the length of the roots is measured, and the test for seed germination is also carried out with the seeds of other plants and, primarily, plants that are planned to be grown under irrigation.

Недостатком является то, что указано в самом прототипе: «...но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время». Этот недостаток проявляется и при проращивании семян в течение 72 часов. Однако колебания в длине корней меньше связано с изменениями температуры окружающего закрытую чашку Петри комнатного воздуха. Причем эти изменения температуры воздуха в комнате и воды внутри чашки Петри малы. Поэтому больше всего на разброс значений длины корней влияет взаимодействие растущих корней от семян друг с другом. При этом разные виды растений имеют разные рациональные сроки проращивания, когда в чашке Петри растущие корни отдельных семян только еще начинают мешать друг другу.The disadvantage is that it is indicated in the prototype itself: "... but then, due to temperature fluctuations, it is difficult to compare the results carried out at different times." This disadvantage also manifests itself in the germination of seeds for 72 hours. However, fluctuations in the length of the roots are less associated with changes in the temperature of the indoor air surrounding the closed Petri dish. Moreover, these changes in air temperature in the room and water inside the Petri dish are small. Therefore, the interaction of growing roots from seeds with each other most of all affects the scatter of root length values. Moreover, different types of plants have different rational periods of germination, when in the Petri dish the growing roots of individual seeds are just beginning to interfere with each other.

Технический результат - повышение точности тестирования проб воды за счет достижения в предварительных экспериментах оптимального срока проращивания семян одного вида растения.The technical result is an increase in the accuracy of testing water samples due to the achievement in preliminary experiments of the optimal term for germination of seeds of one plant species.

Этот технический результат достигается тем, что способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения, включающий равномерную укладку семян на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см, причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян, затем чашки покрывают и помещают в термостат при температуре 20°C, а при отсутствии термостата эксперимент возможен в комнатных условиях, но тогда из-за колебаний температуры затрудняется сопоставление результатов, проводимых в различное время, эксперимент заканчивают через 72 часа, после чего измеряют длину корней, причем тест на проращивание семян проводят и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, отличающийся тем, что до основных экспериментов тестирования дополнительно проводят предварительный эксперимент по определению рационального срока проращивания семян тест-растения, а также тех растений, которые планируется выращивать при орошении в данной местности, при этом для каждого вида растения определяют свой срок рационального проращивания семян, причем на этот срок влияет и качество поливаемой воды, поэтому в одном предварительном эксперименте повторы выполняют при разных сроках проращивания, после измерений длины корней у всех проростков по всем повторам выявляют статистическим моделированием биотехническую закономерность динамики роста лучших в каждом повторе проростков, по которой проводят математический анализ полуциклов времени проращивания, затем в каждом повторе результаты измерений ранжируют по убыванию длины корней, причем выявляют биотехнические закономерности рангового распределения проростков, а после этого выбирают повтор с рациональным сроком проращивания семян, по которому выявляют ранговое распределение популяционных групп проростков и проводят математический анализ для определения отстающих в опережающих проростков внутри одного выбранного повтора с рациональным сроком проращивания.This technical result is achieved by the fact that a method of testing water pollution by the time of root growth of a plant, including uniformly placing seeds on filter paper in a Petri dish with a diameter of 10 cm, with 5 ml of test water being poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, then the cups are covered and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C, and in the absence of a thermostat an experiment is possible in room conditions, but then due to temperature fluctuations it is difficult to compare the results at different times, the experiment is completed after 72 hours, after which the length of the roots is measured, and the seed germination test is also carried out with the seeds of other plants and, first of all, plants that are planned to be grown under irrigation, characterized in that Prior to the main testing experiments, a preliminary experiment is additionally carried out to determine the rational period of germination of the seeds of the test plant, as well as those plants that are planned to be grown under irrigation in locality, and for each type of plant, their own period of rational seed germination is determined, and the quality of the water being irrigated also affects this period, therefore, in one preliminary experiment, repetitions are performed at different periods of germination, after measuring the length of the roots for all seedlings, statistical By modeling the biotechnological regularity of the growth dynamics of the best seedlings in each repetition, according to which a mathematical analysis of half-cycles of germination time is carried out, then in each repetition The measurement results are ranked by decreasing root length, and biotechnological patterns of the rank distribution of seedlings are identified, and then a repeat is selected with a rational seed germination period, according to which the rank distribution of population groups of seedlings is identified and a mathematical analysis is performed to determine lagging behind leading seedlings within one selected repeat with a rational period of germination.

В одном предварительном эксперименте 4-8 повторов выполняют при разных сроках проращивания, например, начиная через 24 часа через каждые сутки, а для возможности в последующем моделирования динамики роста корней максимальной длины у самых лучших семян повторность при разных сроках проращивания принимают не менее пяти раз по проращиваемых 50 семян.In one preliminary experiment, 4-8 repetitions are performed for different periods of germination, for example, starting after 24 hours every day, and for the possibility of subsequent modeling of the growth dynamics of the roots of the maximum length for the best seeds, repetition at different periods of germination is taken at least five times germinated 50 seeds.

По максимальной длине корней у лидеров в каждом повторе с разными сроками проращивания выявляют биотехническую закономерность динамики роста растения, по результатам математического анализа которой определяют рациональный срок проращивания семян, в зависимости от времени проращивания в виде формулы:According to the maximum root length of the leaders in each repetition with different periods of germination, the biotechnical regularity of the plant growth dynamics is revealed, according to the results of the mathematical analysis of which the rational period of seed germination is determined, depending on the time of germination in the form of the formula:

где L_max - максимальная длина корня от лучшего по качеству семени в пяти выборках семян редиса красного круглого, мм;where L _max is the maximum root length from the best quality seed in five samples of red round radish seeds, mm;

L_max1 - тренд динамики роста корней по длине у лучших семян, мм;L _max1 - the trend of root growth dynamics along the length of the best seeds, mm;

L_max2 - волновая составляющая позитивной адаптации у лучших семян в каждой из пяти популяций, мм;L _max2 - wave component of positive adaptation in the best seeds in each of the five populations, mm;

t - время проращивания семян с момента посадки в чашки Петри, ч;t is the time of germination of seeds from the moment of planting in Petri dishes, h;

a₁…a₈ - параметры статистической модели динамики проращивания.a ₁ ... a ₈ - parameters of the statistical model of the dynamics of germination.

В каждой выборке семян, после проведения измерений длины корней, выявляют биотехнические закономерности рангового распределения длины корней в зависимости от ранга иерархического убывания длины корней, при этом рациональный срок проращивания принимают по той выборке семян, по которой получена не волновая вторая составляющая готовой биотехнической закономерности, по формуле:In each seed sample, after measuring the length of the roots, biotechnological patterns of the rank distribution of root lengths are determined depending on the rank of the hierarchical decrease in root length, while the rational germination period is taken from the seed sample for which the non-wave second component of the finished biotechnical regularity is obtained, according to the formula:

где L_r - реактивный отклик семян редиса красного по максимальной длине наибольшего корня у каждого семени при формировании популяционных групп по рангам распределения длины корней в росте за время 24, 48, 72, 96 и 120 часов, шт.;where L _r is the reactive response of red radish seeds according to the maximum length of the largest root of each seed during the formation of population groups according to the distribution of the length of the roots in growth over a period of 24, 48, 72, 96 and 120 hours, pcs .;

i - номер составляющей формулы, найденной по ранговому распределению длины корня у 50 семян редиса красного;i is the number of the component of the formula found by the ranking distribution of the root length of 50 seeds of red radish;

m - количество составляющих в статистической модели, шт.;m is the number of components in the statistical model, pcs .;

r - ранг проростка по убыванию длины корня, причем максимального корня у одного проростка;r is the rank of the seedling in decreasing root length, with the maximum root of one seedling;

a₁…a₈ - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян.a ₁ ... a ₈ are the parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for specific conditions of seed germination.

При сроках проращивания больше рационального значения биотехническая закономерность получает вторую составляющую в виде волновой формулы колебательного возмущения проростков из-за возмущения и усложнения фенотипической составляющей изменчивости проростков семян тест-растения.When the germination time is more than rational, the biotechnological regularity receives the second component in the form of a wave formula for the vibrational disturbance of the seedlings due to the disturbance and complication of the phenotypic component of the variability of the seedlings of the test plant seeds.

При сроках проращивания значительно больше рационального значения биотехническая закономерность получает третью и последующие составляющие модели, причем дополнительные волновые составляющие показывают совместное влияние генотипической и фенотипической изменчивости.When the germination time is much more rational, the biotechnological regularity receives the third and subsequent components of the model, with additional wave components showing the combined influence of genotypic and phenotypic variability.

По ранговому распределению по той выборке семян редиса красного круглого, которая соответствует рациональному сроку проращивания, определяют, что в первом приближении первая составляющая двучленной статистической модели показывает генотипическую изменчивость 50 семян редиса красного круглого, а вторая - фенотипическую, то есть влияние условий произрастания, при этом главным фактором, при прочих других условиях, становится качество поливаемой на семена в чашке Петри речной или иной воды, а высокая точность моделирования позволяет утверждать о том, что при проращивании семян редиса красного круглого, являющегося наиболее распространенным тест-растением для оценки качества воды, выявляются в чистом виде всего две составляющие изменчивости длины корней - генотипическая и фенотипическая, поэтому факт высокой точности статистического моделирования показывает, что длину корней через 24 часа проращивания лучше всего измерять с помощью измерительной лупы.According to the rank distribution for the sample of red round radish seeds, which corresponds to a rational germination period, it is determined that, as a first approximation, the first component of the two-term statistical model shows the genotypic variation of 50 red round radish seeds, and the second phenotypic, that is, the influence of growing conditions, the main factor, under other other conditions, is the quality of river or other water watered on seeds in a Petri dish, and the high accuracy of the simulation allows approval to expect that when germinating seeds of red round radish, which is the most common test plant for assessing water quality, only two components of variability of root lengths are revealed in their pure form - genotypic and phenotypic, therefore, the fact of high accuracy of statistical modeling shows that the length of the roots through 24 hours of germination are best measured with a measuring magnifier.

Результаты ранжирования по длине корней растения, измеренной после времени для рационального срока проращивания, применяют для подсчета количества семян с одинаковой максимальной длиной корней каждого проростка, то есть по равенству реактивного отклика семян на качество поливаемой воды, причем это количество с одинаковым рангом определяет популяционную группу семян редиса красного или иного растения, затем по выявленным биотехническим закономерностям косвенно оценивают биоэнергетическое влияние поливаемой, например, речной воды на ранговое распределение популяционных групп семян у одного вида растения, причем распределение популяционных групп моделируют по формуле:The results of ranking by the length of the roots of the plant, measured after time for a rational germination period, are used to calculate the number of seeds with the same maximum root length of each seedling, that is, by the equality of the reactive response of the seeds to the quality of the water being irrigated, and this quantity with the same rank determines the population group of seeds radish of a red or other plant, then, according to identified biotechnical patterns, the bioenergetic effect of irrigated, for example, river water rank distribution seed population groups in one plant species, and the distribution model of population groups according to the formula:

где n_r - реактивный отклик семян редиса красного при формировании популяционных групп по рангам распределения длины корней в росте за 24 часа проращивания, шт.;where n _r is the reactive response of red radish seeds during the formation of population groups according to the distribution of the length of the roots in growth for 24 hours of germination, pcs .;

n_r1 - первая составляющая модели, показывающая тенденцию достижения одного среди всех лидеров, шт.;n _r1 - the first component of the model, showing the tendency to achieve one among all the leaders, pcs .;

n₀ - количество проростков-лидеров на момент времени рационального срока проращивания, шт.;n ₀ - the number of seedlings of leaders at the time of a rational period of germination, pcs .;

n_r2 - вторая составляющая, показывающая волновое возмущение численности популяционной группы с резко возрастающей амплитудой в конце ряда рангового распределения семян по длине корней проростков, то есть нарастающее биоэнергетическое волнение среди отстающих в росте особей или у аутсайдеров, шт.;n _r2 is the second component, showing a wave perturbation of the population of the population group with a sharply increasing amplitude at the end of a series of rank distribution of seeds along the length of the roots of seedlings, that is, increasing bioenergy excitement among individuals lagging behind in growth or among outsiders, pcs .;

n_r3 - третья составляющая, показывающая волновое возмущение в биоэнергетике среди опережающих в росте особей, которое через 72 часа проращивания превращается в общую волну, с выделением только одного проростка-лидера, для всего ряда из-за колебательной адаптации всей популяции к внешним условиями развития и роста 50 проростков, шт.;n _r3 is the third component, showing wave disturbance in bioenergetics among individuals ahead of growth, which, after 72 hours of germination, turns into a common wave, with only one leader seedling highlighted for the entire series due to the vibrational adaptation of the whole population to external development conditions and growth of 50 seedlings, pcs .;

A₁ - половина амплитуды колебательного возмущения корней отстающих проростков, мм;A ₁ - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of the lagging seedlings, mm;

p₁ - половина периода колебательного изменения у отстающих проростков, ранг;p ₁ - half the period of oscillatory change in lagging seedlings, rank;

A₂ - половина амплитуды колебательного возмущения корней у опережающих проростков, мм;A ₂ - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of leading seedlings, mm;

A₀ - теоретическая амплитуда возможного колебательного возмущения проростков семян среди кандидатов в лидер, мм;A ₀ - theoretical amplitude of a possible vibrational disturbance of seedlings among candidates for leader, mm;

p₂ - половина периода колебательного изменения у опережающих в росте корней проростков испытуемого растения;p ₂ - half of the period of oscillatory change in the seedlings of the test plant that are ahead of the growth of the roots;

r - ранг проростка по убыванию максимальной длины его корня;r is the rank of the seedling in descending order of the maximum length of its root;

a₁…a₁₆ - параметры отдельных составляющих готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания группы из 50 семян редиса красного круглого.a ₁ ... a ₁₆ - parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for the specific conditions of germination of a group of 50 seeds of red round radish.

По ранговому распределению по той выборке семян, которая соответствует рациональному сроку проращивания, например, для семян редиса красного круглого в 24 часа, определяют численности популяционных групп проростков и затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность рангового распределения этих популяционных групп проростков, причем по этой ранговой динамике определяют характер поведения отстающих и опережающих в росте проростков по отдельным популяционным группам, по формуле вида:According to the rank distribution for the sample of seeds that corresponds to the rational germination period, for example, for red round radish seeds at 24 hours, the number of population groups of seedlings is determined and then the biotechnical regularity of the rank distribution of these population groups of seedlings is determined by statistical modeling, and this rank dynamics determines the behavior behavior of seedlings lagging behind and outstripping in growth for individual population groups, according to the formula of the species:

где L - длина корня проростков редиса красного круглого в количестве 50 штук в чашке Петри за 24 часа проращивания, мм;where L is the length of the root of the seedlings of red round radish in the amount of 50 pieces in a Petri dish for 24 hours of germination, mm;

L₁ - первая составляющая изменения длины корня в зависимости от ранга по закону гибели, мм;L ₁ - the first component of the change in the length of the root depending on the rank according to the law of death, mm;

L₂ - вторая кризисная составляющая задержки роста растения по длине корней в чашке Петри за 24 часа, характеризующая по закону показательного роста влияние качества поливаемой воды, мм;L ₂ - the second crisis component of the growth inhibition of the plant along the length of the roots in the Petri dish for 24 hours, characterizing, according to the law of exponential growth, the influence of the quality of the watered water, mm;

L_max - максимальное значение длины корня у одного проростка-лидера из множества в 50 семян редиса красного круглого, мм;L _max - the maximum value of the root length of one seedling leader of the set of 50 seeds of red round radish, mm;

r - ранг проростка по убыванию длины корня;r is the rank of the seedling in decreasing root length;

a₁…a₄ - параметры статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян.a ₁ ... a ₄ - parameters of the statistical regularity, taking specific values for specific conditions of seed germination.

При максимальном сроке проращивания, например через 120 часов, выявляют биотехнические закономерности совместного биоэнергетического взаимодействия проростков, находящихся в одной чашке Петри.At the maximum germination period, for example, after 120 hours, the biotechnical patterns of the joint bioenergetic interaction of seedlings located in one Petri dish are revealed.

Сущность технического решения заключается в том, что для повышения точности тестирования до основных экспериментов дополнительно проводят предварительные эксперименты по определению рационального срока проращивания семян. Особенно это важно, в первую очередь, для тестирования тех видов растений, которые планируется выращивать при орошении в данной местности.The essence of the technical solution lies in the fact that to increase the accuracy of testing to the main experiments, additional preliminary experiments are carried out to determine the rational period of seed germination. This is especially important, first of all, for testing those types of plants that are planned to be grown under irrigation in a given area.

Сущность технического решения заключается также в том, что каждый вид растения имеет свой срок рационального проращивания семян. При этом, по-видимому, на этот срок влияет и качество поливаемой воды.The essence of the technical solution also lies in the fact that each type of plant has its own term for the rational germination of seeds. At the same time, apparently, the quality of the irrigated water also affects this period.

Сущность технического решения заключается также в том, что 4-8 повторов выполняют при разных сроках проращивания, например, начиная через 24 часа через каждые сутки. Для возможности в последующем моделирования динамики роста корней самых лучших семян повторность при разных сроках проращивания принимают не менее пяти раз по 50 семян.The essence of the technical solution also lies in the fact that 4-8 repetitions are performed at different periods of germination, for example, starting after 24 hours every day. For the possibility of subsequent modeling of the growth dynamics of the roots of the best seeds, repetition at different periods of germination is taken at least five times 50 seeds each.

Сущность технического решения заключается также и в том, что по максимальной длине корней у лидеров в каждом повторе с разными сроками проращивания выявляют биотехническую закономерность динамики роста растения в зависимости от времени проращивания.The essence of the technical solution also lies in the fact that according to the maximum root length of the leaders in each repetition with different periods of germination, the biotechnical pattern of plant growth dynamics is revealed depending on the time of germination.

Сущность технического решения заключается также и в том, что в каждой выборке семян, после проведения измерений длины корней, выявляют биотехнические закономерности рангового распределения длины корней в зависимости от ранга иерархического убывания длины корней. При этом рациональный срок проращивания принимают по той выборке семян, по которой получена не волновая вторая составляющая готовой биотехнической закономерности.The essence of the technical solution also lies in the fact that in each seed sample, after measuring the length of the roots, biotechnological patterns of the rank distribution of root lengths are revealed depending on the rank of the hierarchical decrease in root length. In this case, the rational period of germination is taken according to the sample of seeds for which the non-wave second component of the finished biotechnical regularity is obtained.

Сущность технического решения заключается также и в том, что по ранговому распределению по той выборке семян, которая соответствует рациональному сроку проращивания, определяют, что в первом приближении первая составляющая двучленной статистической модели показывает генотипическую изменчивость 50 семян редиса красного круглого, а вторая - стенотипическую, то есть влияние условий произрастания. При этом главным фактором, при прочих других условиях, становится качество поливаемой на семена в чашке Петри речной или иной воды. При этом высокая точность моделирования позволяет утверждать о том, что при проращивании семян редиса красного круглого, являющегося наиболее распространенным тест-растением для оценки качества воды, выявляются в чистом виде всего две составляющие изменчивости длины корней - генотипическая и фенотипическая. Этот факт высокой точности статистического моделирования показывает, что длину корней через 24 часа проращивания лучше всего измерять с помощью измерительной лупы.The essence of the technical solution also lies in the fact that according to the rank distribution of the seed sample that corresponds to the rational germination period, it is determined that, as a first approximation, the first component of the two-term statistical model shows the genotypic variation of 50 red round radish seeds, and the second is stenotypic, there is the influence of growing conditions. In this case, the main factor, under other other conditions, is the quality of river water or other water watered on seeds in a Petri dish. At the same time, high modeling accuracy allows us to state that when germinating seeds of red round radish, which is the most common test plant for assessing water quality, only two components of variability of root lengths are revealed in their pure form - genotypic and phenotypic. This fact of high accuracy of statistical modeling shows that the length of the roots after 24 hours of germination is best measured using a measuring magnifier.

Сущность технического решения заключается также и в том, что при сроках проращивания больше рационального значения биотехническая закономерность получает вторую составляющую в виде волновой формулы колебательного возмущения проростков из-за возмущения и усложнения фенотипической составляющей изменчивости проростков семян тест-растения.The essence of the technical solution also lies in the fact that when the germination time is more than rational, the biotechnical regularity receives the second component in the form of a wave formula for the vibrational disturbance of the seedlings due to the disturbance and complication of the phenotypic component of the variability of the seedlings of the test plant.

Сущность технического решения заключается также и в том, что при сроках проращивания значительно больше рационального значения биотехническая закономерность получает третью и последующие составляющие модели, причем дополнительные волновые составляющие показывают совместное влияние генотипической и фенотипической изменчивости.The essence of the technical solution also lies in the fact that, with germination periods significantly greater than rational value, the biotechnological regularity receives the third and subsequent components of the model, with additional wave components showing the combined effect of genotypic and phenotypic variability.

Сущность технического решения заключается также и в том, что по ранговому распределению по той выборке семян, которая соответствует рациональному сроку проращивания, определяют численности популяционных групп проростков и затем статистическим моделированием выявляют биотехническую закономерность рангового распределения этих популяционных групп проростков. По этой ранговой динамике определяют характер поведения отстающих и опережающих в росте проростков по отдельным популяционным группам.The essence of the technical solution also lies in the fact that according to the rank distribution for the seed sample that corresponds to the rational germination period, the numbers of population groups of seedlings are determined and then statistical modeling reveals the biotechnical regularity of the rank distribution of these population groups of seedlings. According to this rank dynamics, the behavior pattern of seedlings lagging behind and ahead of growth in individual population groups is determined.

Сущность технического решения заключается также и в том, что при максимальном сроке проращивания, например через 120 часов, выявляют биотехнические закономерности совместного биоэнергетического взаимодействия проростков, находящихся в одной чашке Петри.The essence of the technical solution also lies in the fact that, with a maximum germination period, for example, after 120 hours, the biotechnical patterns of the joint bioenergetic interaction of seedlings located in one Petri dish are revealed.

Положительный эффект достигается тем, что каждая местность получает возможность определения рационального срока проращивания у семян тестового растения, и, в особенности, при тестировании тех растений сельскохозяйственных культур, которые планируется выращивать при орошении природной и иной загрязненной водой различного качества. В итоге появляется возможность проведением предварительных испытаний определить тот рациональный для данного вида культивируемого растения и имеющейся загрязненной речной или иной воды срок проращивания семян. При этом срок проведения эксперимента уменьшается до трех раз.A positive effect is achieved by the fact that each locality is given the opportunity to determine the rational period of germination of the seeds of the test plant, and, in particular, when testing those plants of agricultural crops that are planned to be grown under irrigation with natural and other contaminated water of various quality. As a result, it becomes possible to carry out preliminary tests to determine the rational period for seed germination for a given type of cultivated plant and available contaminated river or other water. In this case, the duration of the experiment is reduced to three times.

Новизна технического решения заключается в том, что вместо постоянного срока проращивания семян тестовых и культивируемых растений в 72 часа предлагается переменный срок рационального проращивания в данных конкретных условиях местности. Это и будет основой для внедрения адаптивно-ландшафтного земледелия в различных регионах нашей страны.The novelty of the technical solution lies in the fact that instead of a constant term of germination of seeds of test and cultivated plants at 72 hours, a variable term of rational germination in these specific terrain conditions is proposed. This will be the basis for the introduction of adaptive landscape farming in various regions of our country.

Предлагаемое техническое решение обладает существенными признаками, новизной и значительным положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну технического решения, нами не обнаружено.The proposed technical solution has significant features, novelty and a significant positive effect. We have not found any materials discrediting the novelty of the technical solution.

На фиг.1 показан график тренда изменения наибольшей длины корней из пяти групп семян редиса красного по 50 семян при поливе речной водой; на фиг.2 приведен график волновой составляющей динамки максимальной длины корня у пяти лучших семян; на фиг.3 - график общей биотехнической закономерности динамики максимальной длины корня у лидеров проростков из пяти групп по 50 семян; на фиг.4 показан график закономерности рангового распределения 50 семян за 24 часа проращивания; на фиг.5 - то же на фиг.4 по остаткам от статистической модели; на фиг.6 - то же на фиг.4 через 48 часов; на фиг.7 - то же на фиг.4 через 72 часа; на фиг.8 - то же на фиг.4 через 96 часов; на фиг.9 - то же на фиг.4 по основной части модели через 120 часов; на фиг.10 показано ранговое распределение популяционных групп семян редиса красного круглого после 24 часов проращивания; на фиг.11 - то же на фиг.10 по второй составляющей биоэнергетического волнения аутсайдеров, то есть отстающих в росте корней; на фиг.12 - то же на фиг.10 по третьей составляющей биоэнергетического волнения проростков-лидеров, то есть опережающих в росте корней; на фиг.13 показан общий график четырехчленной биотехнической закономерности рангового распределения популяционных групп; на фиг.14 приведены остатки от модели по фиг 13.Figure 1 shows a trend graph of changes in the largest root length of five groups of red radish seeds of 50 seeds each when irrigated with river water; figure 2 shows a graph of the wave component of the dynamics of the maximum root length of the top five seeds; figure 3 is a graph of the general biotechnological patterns of the dynamics of the maximum root length in leaders of seedlings from five groups of 50 seeds; figure 4 shows a graph of the regularity of the rank distribution of 50 seeds for 24 hours of germination; in Fig.5 - the same in Fig.4 for the remainder of the statistical model; in Fig.6 - the same in Fig.4 after 48 hours; in Fig.7 - the same in Fig.4 after 72 hours; in Fig.8 - the same in Fig.4 after 96 hours; in Fig.9 - the same in Fig.4 for the main part of the model after 120 hours; figure 10 shows the ranking distribution of the populations of seeds of red round radish after 24 hours of germination; in Fig.11 - the same in Fig.10 for the second component of the bioenergetic excitement of outsiders, that is, roots lagging behind in growth; in Fig.12 - the same in Fig.10 for the third component of the bioenergetic excitement of seedlings of leaders, that is, faster than the growth of roots; on Fig shows a General graph of the four-membered biotechnical regularities of the ranking distribution of population groups; in Fig.14 shows the remains of the model in Fig.13.

Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения включает, например, для речной воды, следующие действия.A method for testing water pollution by the time of plant root growth includes, for example, for river water, the following steps.

На реке выбирают постоянный створ для регулярных наблюдений за качеством воды в реке.On the river, a permanent target is chosen for regular monitoring of the water quality in the river.

На створе для наблюдений отбирают пробу воды, проводят ее консервацию и подготовку для каждого испытания. Причем при отборе каждую пробу воды разделяют, по крайней мере, на две части: во-первых, для анализа и оценки результатов измерений у концентрации загрязняющих веществ проводят по одной части пробы воды; во-вторых, вторую часть каждой пробы воды используют для испытания загрязнения воды по росту корней растения.A water sample is taken at the site for observation, it is conserved and prepared for each test. Moreover, when sampling each water sample is divided into at least two parts: firstly, for the analysis and evaluation of the measurement results at the concentration of pollutants, one part of the water sample is carried out; secondly, the second part of each water sample is used to test water pollution by the growth of plant roots.

До основных экспериментов тестирования дополнительно проводят предварительный эксперимент по определению рационального срока проращивания семян тест-растения, а также тех растений, которые планируется выращивать при орошении в данной местности.Prior to the main testing experiments, a preliminary experiment is additionally carried out to determine the rational term for germination of the seeds of the test plant, as well as those plants that are planned to be grown under irrigation in this area.

При этом для каждого вида растения определяют свой срок рационального проращивания семян, причем на этот срок влияет и качество поливаемой воды, поэтому в одном предварительном эксперименте повторы выполняют при разных сроках проращивания.At the same time, for each type of plant, their own period of rational seed germination is determined, and the quality of the water being irrigated also affects this period, therefore, in one preliminary experiment, repetitions are performed for different periods of germination.

После измерений длины корней у всех проростков по всем повторам выявляют статистическим моделированием биотехническую закономерность динамики роста лучших в каждом повторе проростков, по которой проводят математический анализ полуциклов времени проращивания. Затем в каждом повторе результаты измерений ранжируют по убыванию длины корней, причем выявляют биотехнические закономерности рангового распределения проростков, а после этого выбирают повтор с рациональным сроком проращивания семян, по которому выявляют ранговое распределении популяционных групп проростков и проводят математический анализ для определения отстающих в опережающих проростков внутри одного выбранного повтора с рациональным сроком проращивания.After measuring the length of the roots of all seedlings for all repetitions, a biotechnical regularity of the growth dynamics of the best seedlings in each repetition is revealed by statistical modeling, according to which mathematical analysis of half-cycles of germination time is carried out. Then, in each repetition, the measurement results are ranked by decreasing root length, and the biotechnical patterns of the rank distribution of seedlings are identified, and then a repeat with a rational seed germination time is selected, by which the rank distribution of the population groups of seedlings is determined and mathematical analysis is performed to determine the lagging behind leading seedlings inside one selected repeat with a rational germination period.

а₁…а₈ - параметры статистической модели динамики проращивания.and ₁ ... and ₈ are the parameters of the statistical model of the dynamics of germination.

Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения, например, на постоянном створе малой реки перед городским водозабором, реализуется следующим образом.A method of testing water pollution by the time of growth of the roots of a plant, for example, on a constant gauge of a small river in front of a city water intake, is implemented as follows.

На постоянном створе для наблюдений перед городским водозабором отбирают пробу воды, проводят ее консервацию и подготовку для каждого испытания.At a constant alignment for observations in front of the city water intake, a water sample is taken, its conservation and preparation is carried out for each test.

В одном предварительном эксперименте 4-8 повторов выполняют при разных сроках проращивания, например, начиная через 24 часа через каждые сутки, а для возможности в моделирования динамики роста корней максимальной длины у самых лучших семян повторность при разных сроках проращивания принимают не менее пяти раз по проращиваемых 50 семян.In one preliminary experiment, 4-8 repetitions are performed for different periods of germination, for example, starting after 24 hours every day, and for the possibility of modeling the growth dynamics of the roots of the maximum length for the best seeds, repetition at different periods of germination is taken at least five times for germinated 50 seeds.

При сроках проращивания больше рационального значения биотехническая закономерность получает вторую составляющую в виде волновой формулы колебательного возмущения проростков из-за возмущения и усложнения фенотипической составляющей изменчивости проростков семян тест-растения. При сроках проращивания значительно больше рационального значения закономерность получает третью и последующие составляющие модели, причем дополнительные волновые составляющие показывают совместное влияние генотипической и фенотипической изменчивости.When the germination time is more than rational, the biotechnological regularity receives the second component in the form of a wave formula for the vibrational disturbance of the seedlings due to the disturbance and complication of the phenotypic component of the variability of the seedlings of the test plant seeds. At the time of germination much more rational, the regularity receives the third and subsequent components of the model, with additional wave components showing the combined effect of genotypic and phenotypic variability.

При максимальном сроке проращивания, например через 120 часов, выявляют биотехнические закономерности совместного биоэнергетического взаимодействия проростков, находящихся в одной чашке ПетриAt the maximum germination period, for example, after 120 hours, the biotechnical patterns of the joint bioenergetic interaction of seedlings located in one Petri dish are revealed

Пример. Пробу речной воды брали перед городским водозабором «Йошкар-Ола» и ею поливали все пять групп по 50 семян редиса красного круглого. Поэтому вода для всех пяти чашек Петри была одной и той же, однако семена различны, поэтому эти пять статистических выборок следует считать независимыми друг от друга по значениям длины корней.Example. A river water sample was taken in front of the Yoshkar-Ola city water intake and all five groups of 50 seeds of red round radish were watered with it. Therefore, the water for all five Petri dishes was the same, however, the seeds are different, therefore, these five statistical samples should be considered independent of each other in terms of root lengths.

В табл.1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 17 часов 24 июня 2009 г.) пяти независимых выборок из 50 семян редиса красного круглого в пяти чашках Петри с использованием для полива одной пробы речной воды.Table 1 shows the germination data at room conditions (the seeds were planted at 5 p.m. June 24, 2009) of five independent samples of 50 seeds of red round radish in five Petri dishes using one sample of river water for irrigation.

Таблица 1Table 1 Результаты измерений длины корней у редиса красного круглого, ммThe results of measuring the length of the roots of the radish red round, mm № измеренияMeasurement number Продолжительность проращивания, чGermination time, h № измеренияMeasurement number Продолжительность проращивания, чGermination time, h 2424 4848 7272 9696 120120 2424 4848 7272 9696 120120 1one 22 14fourteen 3939 30thirty 5252 2626 1,51,5 1313 14fourteen 77 3131 22 22 11eleven 4646 50fifty 2828 2727 1one 1010 3838 3838 5959 33 1,51,5 2323 2525 50fifty 77 2828 33 2121 1616 2525 3434 4four 22 20twenty 3838 1717 2828 2929th 4four 55 3333 2424 66 55 0,50.5 15fifteen 2626 4141 4040 30thirty 1,51,5 4four 2222 3939 8080 66 33 15fifteen 5252 20twenty 112112 3131 1one 88 2222 5757 6464 77 1,51,5 1212 30thirty 4141 8484 3232 1,51,5 88 2626 7373 4747 88 4four 1313 3131 99 6565 3333 0,50.5 4four 2525 1919 7878 99 1one 1717 3939 77 6565 3434 1one 4four 18eighteen 55 2727 1010 4four 18eighteen 2626 5656 00 3535 22 1313 4848 20twenty 5656 11eleven 2,52.5 1313 2222 6161 9191 3636 22 14fourteen 2525 2323 2121 1212 2,52.5 1313 4747 3333 3535 3737 00 1717 4242 2525 7373 1313 1,51,5 20twenty 4Ј4Ј 3838 4545 3838 00 55 55 2525 18eighteen 14fourteen 4four 1313 30thirty 3131 4242 3939 00 66 55 3838 5454 15fifteen 33 1717 2222 3434 6262 4040 00 1010 1010 4444 7777 1616 33 4four 50fifty 1313 7878 4141 00 15fifteen 88 30thirty 7272 1717 22 99 2929th 2222 8484 4242 00 66 55 4141 5757 18eighteen 0,50.5 1616 2222 6464 7070 4343 00 88 2323 4four 5252 1919 33 18eighteen 99 5858 8282 4444 00 1919 2525 00 7373 20twenty 1,51,5 14fourteen 30thirty 2525 7272 4545 00 55 3434 00 4343 2121 2,52.5 18eighteen 1010 18eighteen 102102 4646 00 1010 4040 00 5252 2222 22 1717 2222 2828 5454 4747 00 99 2222 00 4949 2323 1,51,5 1212 3535 4848 4949 4848 00 55 3838 00 5656 2424 22 4four 30thirty 20twenty 7575 4949 00 55 3535 00 00 2525 2,52.5 1010 2121 4646 7474 50fifty 00 00 00 00 5252

В каждой выборке было проведено ранжирование по убыванию длины корня, максимального из всех корней у одного проростка. Результаты ранжирования приведены в табл.2.In each sample, a ranking was carried out in descending order of the root length, the maximum of all roots in one seedling. The ranking results are given in table.2.

Таблица 2table 2 Ранжированные популяции семян редиса красного круглого при разных сроках проращиванияRanked populations of red round radish seeds at different germination periods 24 часа24 hours 48 часов48 hours 72 часа72 hours 96 часов96 hours 120 часов120 hours rr L, ммL mm rr L, ммL mm rr L, ммL mm rr L, ммL mm rr L, ммL mm 00 4four 00 2323 00 5252 00 7373 00 112112 00 4four 1one 2121 1one 50fifty 1one 6464 1one 102102 00 4four 22 20twenty 22 4848 22 6161 22 9191 00 4four 22 20twenty 33 4747 33 5858 33 8484 1one 33 33 1919 4four 4646 4four 5757 33 8484 1one 33 4four 18eighteen 55 4343 55 5656 4four 8282 1one 33 4four 18eighteen 66 4242 66 50fifty 55 8080 1one 33 4four 18eighteen 77 4040 66 50fifty 66 7878 1one 33 55 1717 88 3939 77 4848 66 7878 22 2.52.5 55 1717 88 3939 88 4646 77 7777 22 2.52.5 55 1717 99 3838 99 4444 88 7575 22 2.52.5 55 1717 99 3838 1010 4141 99 7474 22 2.52.5 66 1616 99 3838 1010 4141 1010 7373 33 22 77 15fifteen 1010 3535 1010 4141 1010 7373 33 22 77 15fifteen 1010 3535 11eleven 3939 11eleven 7272 33 22 77 15fifteen 11eleven 3434 1212 3838 11eleven 7272 33 22 88 14fourteen 1212 3333 1212 3838 1212 7070 33 22 88 14fourteen 1313 3131 1212 3838 1313 6565 33 22 88 14fourteen 14fourteen 30thirty 1313 3434 1313 6565 33 22 99 1313 14fourteen 30thirty 14fourteen 3333 14fourteen 6464 33 22 99 1313 14fourteen 30thirty 15fifteen 3131 15fifteen 6262 4four 1.51.5 99 1313 14fourteen 30thirty 1616 30thirty 1616 5959 4four 1.51.5 99 1313 15fifteen 2929th 1616 30thirty 1717 5757 4four 1.51.5 99 1313 1616 2626 1717 2828 18eighteen 5656 4four 1.51.5 99 1313 1616 2626 18eighteen 2525 18eighteen 5656 4four 1.51.5 1010 1212 1616 2626 18eighteen 2525 1919 5454 4four 1.51.5 1010 1212 1717 2525 18eighteen 2525 1919 5454 4four 1.51.5 11eleven 11eleven 1717 2525 18eighteen 2525 20twenty 5252 4four 1.51.5 1212 1010 1717 2525 1919 2424 20twenty 5252 55 1one 1212 1010 1717 2525 20twenty 2323 20twenty 5252 55 1one 1212 1010 18eighteen 2323 2121 2222 20twenty 5252 55 1one 1212 1010 1919 2222 2222 20twenty 2121 4949 55 1one 1313 99 1919 2222 2222 20twenty 2121 4949 66 0.50.5 1313 99 1919 2222 2222 20twenty 2222 4747 66 0.50.5 14fourteen 88 1919 2222 2323 1919 2323 4545 66 0.50.5 14fourteen 88 1919 2222 2424 18eighteen 2424 4343 77 00 14fourteen 88 1919 2222 2525 1717 2525 4242 77 00 15fifteen 66 1919 2222 2626 1313 2626 4040 77 00 15fifteen 66 20twenty 2121 2727 99 2727 3535 77 00 1616 55 2121 18eighteen 2828 77 2828 3434 77 00 1616 55 2222 1616 2929th 77 2929th 3131 77 00 1616 55 2323 14fourteen 30thirty 55 30thirty 2828 77 00 1616 55 2424 1010 3131 4four 30thirty 2828 77 00 1616 55 2424 1010 3232 00 3131 2727 77 00 1717 4four 2525 99 3333 00 3232 2121 77 00 1717 4four 2626 88 3232 00 3333 18eighteen 77 00 1717 4four 2727 55 3232 00 3434 77 77 00 1717 4four 2727 55 3232 00 3535 66 77 00 1717 4four 2727 55 3232 00 3636 00 77 00 18eighteen 00 2828 00 3232 00 3636 00

Динамика роста корней. Очевидно, что при нулевом значении времени t проращивания у всех 50 семян ростки имеют нулевую длину. Однако из-за измерений в различающихся статистических выборках можно определить изменения по длине в зависимости от времени с момента посадки в чашку Петри только по максимальным значениям. Они находятся в первой строке чисел в табл.2.The dynamics of root growth. Obviously, with zero germination time t in all 50 seeds, the sprouts have zero length. However, due to measurements in different statistical samples, it is possible to determine the changes in length depending on the time from the moment of planting in the Petri dish only by the maximum values. They are in the first line of numbers in table 2.

После идентификации биотехническим законом проф. П.М.Мазуркина вначале было получено уравнение (фиг.1) тенденции динамики роста корней у семян редиса красного круглого по максимальным длинамAfter identification by the biotechnical law prof. P.M. Mazurkina initially obtained the equation (Fig. 1) of the trend of root growth dynamics in red round radish seeds for maximum lengths

где L_max - максимальная длина корня в пяти выборках, мм;where L _max - the maximum root length in five samples, mm;

t - время проращивания семян, ч.t is the time of seed germination, h

Коэффициент корреляции равен 0,9968.The correlation coefficient is 0.9968.

Однако имеется небольшое волновое возмущение, которое показывает косвенно точность (погрешность) проведенных измерений длины корня, то есть чистоту опыта в пяти чашках Петри.However, there is a small wave perturbation, which indirectly indicates the accuracy (error) of the measurements of the root length, that is, the purity of the experiment in five Petri dishes.

Вторая составляющая получает вид (фиг.2) волнового уравненияThe second component takes the form (figure 2) of the wave equation

Уравнение (2) показывает, что сдвиг воны отсутствует, то есть время измеряется точно с момента посадки семян в чашку Петри.Equation (2) shows that there is no shift in won, that is, time is measured exactly from the moment the seeds are planted in the Petri dish.

Кроме того, промежутки между измерениями должны быть не через 24 часа, а через каждые 19 часов. Тогда период колебания максимальной длины корней составит 38 часов.In addition, the intervals between measurements should not be after 24 hours, but every 19 hours. Then the oscillation period of the maximum root length will be 38 hours.

Объяснение этому феномену в науке имеется. Он заключается в том, что растения возникли более чем 400 млн лет назад. А тогда Земля вращалась быстрее и тогда получается, что семена редиса красного круглого показывают реликтовый суточный цикл при проращивании без доступа солнечного света в комнатных условиях.There is an explanation for this phenomenon in science. It lies in the fact that plants arose more than 400 million years ago. And then the Earth rotated faster and then it turns out that the seeds of the red round radish show a relic daily cycle when germinating without access to sunlight in room conditions.

Однако человеку ныне удобней пользоваться полупериодами в 24 часа, зная, что циклы развития и роста растений (вначале корни, затем стебли) составляет двое суток.However, it is now more convenient for a person to use half-periods of 24 hours, knowing that the development and growth cycles of plants (first roots, then stems) are two days.

После совместной идентификации уравнений (1) и (2) была получена готовая статистическая модель (фиг.3) видаAfter the joint identification of equations (1) and (2), a ready-made statistical model (Fig. 3) of the form

t - время проращивания семян с момента посадки в чашки Петри, ч.t is the time of germination of seeds from the moment of planting in Petri dishes, h

Результаты анализа модели (3) приведены в табл.3.The results of the analysis of model (3) are given in table 3.

Таблица 3Table 3 Циклы положительного и отрицательного влияния времени проращиванияCycles of positive and negative effects of germination time Номер полупериода колебанияHalf cycle number Интервал времени в часахTime interval in hours Характер адаптации корня к водеThe nature of root adaptation to water Оптимальный момент времени роста, чThe optimal point in time of growth, h Приращение длины корня у семени, ммThe increment of the root length of the seed, mm ПримечаниеNote 1one 0…90 ... 9 ++ 6-76-7 +0,21+0.21 Рациональный период ростаRational growth period 22 10…2810 ... 28 -- 2121 -2,97-2.97 33 29…4729 ... 47 ++ 3939 +5,69+5.69 Максимум возмущений длины корнейMaximum root length perturbations 4four 48…6648 ... 66 -- 5757 -6,35-6.35 55 67…8567 ... 85 ++ 7676 +5,54+ 5.54 66 86…10486 ... 104 -- 9595 -4,22-4.22 Спад возмущений в ростеDecline in disturbances in growth 77 105…123105 ... 123 ++ 114114 +2,94+ 2.94

Подробный отчет о результатах расчетов модели (3) приведен в табл.4.A detailed report on the calculation results of model (3) is given in Table 4.

Таблица 4Table 4 Полуциклы положительного и отрицательного влияния времени проращиванияSemi-cycles of positive and negative effects of germination time Время t, чTime t, h Составляющие модели (3), ммComponent models (3), mm L_max, ммL _max mm Коэффициент значимости, %The coefficient of significance,% Коэффициент приспособляемости kAdaptability coefficient k Номер полупериода колебанияHalf cycle number L_max1 L _max1 L_max2 L _max2 α₁ α ₁ α₂ α ₂ 00 00 00 00 ## ## ## 1one 1one 0,010.01 0,010.01 0,020.02 56,1156.11 43,8943.89 0,78220.7822 22 0,050.05 0,040.04 0,090.09 55,5955.59 44,4144.41 0,79900.7990 33 0,120.12 0,090.09 0,200.20 56,7956.79 43,2143.21 0,76080.7608 4four 0,200.20 0,140.14 0,350.35 59,2559.25 40,7540.75 0,68780.6878 55 0,320.32 0,190.19 0,500.50 62,9062.90 37,1037.10 0,58970.5897 66 0,450.45 0,210.21 0,670.67 67,8767.87 32,1332.13 0,47340.4734 77 0,610.61 0,210.21 0,820.82 74,3674.36 25,6425.64 0,34470.3447 88 0,800.80 0,170.17 0,960.96 82,7082.70 17,3017.30 0,20920.2092 99 1,001.00 0,070,07 1,071,07 93,2893.28 6,726.72 0,07200,0720 1010 1,231.23 -0,08-0.08 1,151.15 106,66106.66 -6,66-6.66 -0,0624-0.0624 22 11eleven 1,481.48 -0,28-0.28 1,201.20 123,43123.43 -23,43-23.43 -0,1898-0.1898 1212 1,751.75 -0,54-0.54 1,211.21 144,20144.20 -44,20-44.20 -0,3065-0.3065 1313 2,042.04 -0,83-0.83 1,201.20 169,37169.37 -69,37-69.37 -0,4096-0.4096 14fourteen 2,352,35 -1,17-1.17 1,181.18 198,61198.61 -98,61-98.61 -0,4965-0.4965 15fifteen 2,682.68 -1,52-1.52 1,161.16 230,16230.16 -130,16-130.16 -0,5655-0.5655 1616 3,033.03 -1,87-1.87 1,171.17 260,10260.10 -160,10-160.10 -0,6155-0.6155 1717 3,403.40 -2,20-2.20 1,201.20 282,52282.52 -182,52-182.52 -0,6460-0.6460 18eighteen 3,793.79 -2,49-2.49 1,301.30 291,70291.70 -191,70-191.70 -0,6572-0.6572 1919 4,204.20 -2,73-2.73 1,471.47 285,42285.42 -185,42-185.42 -0,6496-0.6496 20twenty 4,634.63 -2,89-2.89 1,741.74 266,40266.40 -166,40-166.40 -0,6246-0.6246 2121 5,085.08 -2,97-2.97 2,112.11 240,27240.27 -140,27-140.27 -0,5838-0.5838 2222 5,555.55 -2,94-2.94 2,612.61 212,38212.38 -112,38-112.38 -0,5291-0.5291 2323 6,036.03 -2,79-2.79 3,243.24 186,21186.21 -86,21-86.21 -0,4630-0.4630 2424 6,536.53 -2,53-2.53 4,004.00 163,34163.34 -63,34-63.34 -0,3878-0.3878 2525 7,057.05 -2,16-2.16 4,894.89 144,13144.13 -44,13-44.13 -0,3062-0.3062 2626 7,597.59 -1,68-1.68 5,915.91 128,34128.34 -28,34-28.34 -0,2208-0.2208 2727 8,148.14 -1,09-1.09 7,057.05 115,51115.51 -15,51-15.51 -0,1342-0.1342 2828 8,728.72 -0,43-0.43 8,298.29 105,15105.15 -5,15-5.15 -0,0490-0.0490 2929th 9,309.30 0,300.30 9,619.61 96,8396.83 3,173.17 0,03270,0327 33 30thirty 9,919.91 1,081,08 10,9910.99 90,1990.19 9,819.81 0,10870.1087 3131 10,5310.53 1,871.87 12,4012.40 84,9484.94 15,0615.06 0,17730.1773 3232 11,1611.16 2,652.65 13,8113.81 80,8480.84 19,1619.16 0,23700.2370 3333 11,8211.82 3,393.39 15,2115.21 77,7277.72 22,2822.28 0,28670.2867 3434 12,4912.49 4,074.07 16,5516.55 75,4475.44 24,5624.56 0,32560.3256 3535 13,1713.17 4,654.65 17,8217.82 73,8973.89 26,1126.11 0,35330.3533 3636 13,8713.87 5,135.13 18,9918,99 73,0173.01 26,9926,99 0,36960.3696 3737 14,5814.58 5,475.47 20,0520.05 72,7372.73 27,2727.27 0,37490.3749 3838 15,3115.31 5,665.66 20,9720.97 73,0273.02 26,9826.98 0,36960.3696 3939 16,0516.05 5,695.69 21,7421.74 73,8373.83 26,1726.17 0,35450.3545 4040 16,8116.81 5,565.56 22,3622.36 75,1575.15 24,8524.85 0,33060.3306 4141 17,5817.58 5,265.26 22,8422.84 76,9776.97 23,0323.03 0,29920.2992 4242 18,3618.36 4,804.80 23,1723.17 79,2779.27 20,7320.73 0,26150.2615 4343 19,1619.16 4,204.20 23,3623.36 82,0382.03 17,9717.97 0,21900.2190 4444 19,9719.97 3,463.46 23,4323,43 85,2485.24 14,7614.76 0,17320.1732 4545 20,8020.80 2,612.61 23,4123.41 88,8688.86 11,1411.14 0,12540.1254 4646 21,6421.64 1,671,67 23,3123.31 92,8392.83 7,177.17 0,07720,0772 4747 22,4922.49 0,670.67 23,1623.16 97,1097.10 2,902.90 0,02990.0299 4848 23,3623.36 -0,36-0.36 23,0023.00 101,55101.55 -1,55-1.55 -0,0153-0.0153 4four 4949 24,2324.23 -1,39-1.39 22,8522.85 106,07106.07 -6,07-6.07 -0,0572-0.0572 50fifty 25,1325.13 -2,39-2.39 22,7422.74 110,49110.49 -10,49-10.49 -0,0950-0.0950 5151 26,0326.03 -3,33-3.33 22,7022.70 114,65114.65 -14,65-14.65 -0,1278-0.1278 5252 26,9426.94 -4,18-4.18 22,7722.77 118,34118.34 -18,34-18.34 -0,1550-0.1550 5353 27,8727.87 -4,91-4.91 22,9622.96 121,40121.40 -21,40-21.40 -0,1762-0.1762 5454 28,8128.81 -5,51-5.51 23,3023.30 123,66123.66 -23,66-23.66 -0,1913-0.1913 5555 29,7629.76 -5,96-5.96 23,8023.80 125,04125.04 -25,04-25.04 -0,2003-0,2003 5656 30,7230.72 -6,24-6.24 24,4824.48 125,49125.49 -25,49-25.49 -0,2032-0.2032 5757 31,7031.70 -6,35-6.35 25,3525.35 125,05125.05 -25,05-25.05 -0,2003-0,2003 5858 32,6832.68 -6,28-6.28 26,4026.40 123,79123.79 -23,79-23.79 -0,1922-0.1922 5959 33,6833.68 -6,04-6.04 27,6427.64 121,84121.84 -21,84-21.84 -0,1793-0.1793 6060 34,6834.68 -5,63-5.63 29,0529.05 119,38119.38 -19,38-19.38 -0,1623-0.1623 6161 35,7035.70 -5,07-5.07 30,6330.63 116,55116.55 -16,55-16.55 -0,1420-0.1420 6262 36,7336.73 -4,38-4.38 32,3532.35 113,53113.53 -13,53-13.53 -0,1191-0.1191 6363 37,7737.77 -3,57-3.57 34,2034,20 110,43110,43 -10,43-10.43 -0,0945-0.0945 6464 38,8238.82 -2,67-2.67 36,1536.15 107,39107.39 -7,39-7.39 -0,0688-0.0688 6565 39,8839.88 -1,71-1.71 38,1738.17 104,48104.48 -4,48-4.48 -0,0429-0.0429 6666 40,9540.95 -0,72-0.72 40,2340,23 101,78101.78 -1,78-1.78 -0,0175-0.0175 6767 42,0342.03 0,280.28 42,3142.31 99,3399.33 0,670.67 0,00670.0067 55 6868 43,1243.12 1,261.26 44,3844.38 97,1697.16 2,842.84 0,02920,0292 6969 44,2244.22 2,192.19 46,4046.40 95,2995.29 4,714.71 0,04940,0494 7070 45,3345.33 3,043.04 48,3648.36 93,7293.72 6,286.28 0,06700.0670 7171 46,4546.45 3,793.79 50,2450.24 92,4592.45 7,557.55 0,08160.0816 7272 47,5747.57 4,434.43 52,0052.00 91,4991.49 8,518.51 0,09300.0930 7373 48,7148.71 4,934.93 53,6453.64 90,8190.81 9,199.19 0,10120,1012 7474 49,8649.86 5,295.29 55,1455.14 90,4190.41 9,599.59 0,10600.1060 7575 51,0151.01 5,495.49 56,5056.50 90,2890.28 9,729.72 0,10770,1077 7676 52,1752.17 5,545.54 57,7257.72 90,4090.40 9,609.60 0,10620.1062 7777 53,3553.35 5,445.44 58,7958.79 90,7490.74 9,269.26 0,10200.1020 7878 54,5354.53 5,195.19 59,7259.72 91,3091.30 8,708.70 0,09530,0953 7979 55,7255.72 4,814.81 60,5360.53 92,0592.05 7,957.95 0,08630.0863 8080 56,9256.92 4,314.31 61,2261.22 92,9792.97 7,037.03 0,07570,0757 8181 58,1258.12 3,703.70 61,8261.82 94,0294.02 5,985.98 0,06360,0636 8282 59,3459.34 3,003.00 62,3462.34 95,1895.18 4,824.82 0,05060,0506 8383 60,5660.56 2,25,2.25, 62,8062.80 96,4296,42 3,583,58 0,03710,0371 8484 61,7961.79 1,451.45 63,2463.24 97,7197.71 2,292.29 0,02340,0234 8585 63,0363.03 0,630.63 63,6663.66 99,0199.01 0,990.99 0,01000,0100 8686 64,2764.27 -0,18-0.18 64,0964.09 100,28100.28 -0,28-0.28 -0,0028-0.0028 66 8787 65,5265.52 -0,96-0.96 64,5664.56 101,49101.49 -1,49-1.49 -0,0146-0.0146 8888 66,7866.78 -1,69-1.69 65,0965.09 102,60102.60 -2,60-2.60 -0,0253-0.0253 8989 68,0568.05 -2,36-2.36 65,7065.70 103,59103.59 -3,59-3.59 -0,0346-0.0346 9090 69,3369.33 -2,94-2.94 66,3966.39 104,42104.42 -4,42-4.42 -0,0424-0.0424 9191 70,6170.61 -3,42-3.42 67,1967.19 105,09105.09 -5,09-5.09 -0,0484-0.0484 9292 71,9071.90 -3,79-3.79 68,1068.10 105,57105.57 -5,57-5.57 -0,0528-0.0528 9393 73,1973.19 -4,05-4.05 69,1469.14 105,86105.86 -5,86-5.86 -0,0554-0.0554 9494 74,5074.50 -4,19-4.19 70,3070.30 105,97105.97 -5,97-5.97 -0,0563-0.0563 9595 75,8175.81 -4,22-4.22 71,5971.59 105,89105.89 -5,89-5.89 -0,0556-0.0556 9696 77,1277.12 -4,12-4.12 73,0073.00 105,65105.65 -5,65-5.65 -0,0535-0.0535 9797 78,4578.45 -3,92-3.92 74,5274.52 105,26105.26 -5,26-5.26 -0,0500-0.0500 9898 79,7779.77 -3,62-3.62 76,1576.15 104,75104.75 -4,75-4.75 -0,0454-0.0454 9999 81,1181.11 -3,23-3.23 77,8877.88 104,15104.15 -4,15-4.15 -0,0398-0.0398 100one hundred 82,4582,45 -2,77-2.77 79,6879.68 103,47103.47 -3,47-3.47 -0,0336-0.0336 101101 83,8083.80 -2,25-2.25 81,5581.55 102,75102.75 -2,75-2.75 -0,0268-0.0268 102102 85,1585.15 -1,68-1.68 83,4783.47 102,02102.02 -2,02-2.02 -0,0198-0.0198 103103 86,5186.51 -1,09-1.09 85,4285.42 101,28101.28 -1,28-1.28 -0,0126-0.0126 104104 87,8887.88 -0,50-0.50 87,3887.38 100,57100.57 -0,57-0.57 -0,0056-0.0056 105105 89,2589.25 0,090.09 89,3489.34 99,9099.90 0,100.10 0,00100.0010 77 106106 90,6290.62 0,660.66 91,2891.28 99,2899.28 0,720.72 0,00730.0073 107107 92,0192.01 1,181.18 93,1993.19 98,7398.73 1,271.27 0,01280.0128 108108 93,3993.39 1,651.65 95,0595.05 98,2698.26 1,741.74 0,01770.0177 109109 94,7994.79 2,062.06 96,8596.85 97,8797.87 2,132.13 0,02180,0218 110110 96,1996.19 2,402.40 98,5998.59 97,5697.56 2,442.44 0,02500.0250 111111 97,5997.59 2,662.66 100,25100.25 97,3597.35 2,652.65 0,02730,0273 112112 99,0099.00 2,842.84 101,84101.84 97,2197.21 2,792.79 0,02870,0287 113113 100,41100.41 2,932.93 103,34103.34 97,1697.16 2,842.84 0,02920,0292 114114 101,83101.83 2,942.94 104,77104.77 97,1997.19 2,812.81 0,02890,0289 115115 103,25103.25 2,872.87 106,12106.12 97,3097.30 2,702.70 0,02780,0278 116116 104,68104.68 2,722.72 107,41107.41 97,4697.46 2,542.54 0,02600.0260 117117 106,12106.12 2,512,51 108,63108.63 97,6997.69 2,312,31 0,02370,0237 118118 107,55107.55 2,242.24 109,79109.79 97,9697.96 2,042.04 0,02080,0208 119119 109,00109.00 1,921.92 110,91110.91 98,2798.27 1,731.73 0,01760.0176 120120 110,44110,44 1,561,56 112,00112.00 98,6198.61 1,391.39 0,01410.0141 121121 111,89111.89 1,171.17 113,06113.06 98,9798.97 1,031,03 0,01040.0104 122122 113,35113.35 0,770.77 114,12114.12 99,3399.33 0,670.67 0,00680.0068 123123 114,81114.81 0,360.36 115,17115.17 99,6999.69 0,310.31 0,00310.0031 124124 116,27116.27 -0,04-0.04 116,23116.23 100,03100.03 -0,03-0.03 -0,0003-0,0003 88 125125 117,74117.74 -0,42-0.42 117,32117.32 100,36100.36 -0,36-0.36 -0,0036-0.0036 126126 119,21119.21 -0,77-0.77 118,44118.44 100,65100.65 -0,65-0.65 -0,0065-0.0065 127127 120,69120.69 -1,09-1.09 119,60119.60 100,91100.91 -0,91-0.91 -0,0090-0.0090 128128 122,17122.17 -1,36-1.36 120,81120.81 101,12101.12 -1,12-1.12 -0,0111-0.0111 129129 123,65123.65 -1,58-1.58 122,07122.07 101,30101.30 -1,30-1.30 -0,0128-0.0128 130130 125,14125.14 -1,75-1.75 123,39123.39 101,42101.42 -1,42-1.42 -0,0140-0.0140

Из данных табл.4 видно, что наибольшую приспособляемость 0,7990 в направлении позитивной адаптации семена редиса красного круглого имею через два часа после посадки. Коэффициент приспособляемости, вычисляемый по формуле k=L_max2/L_max1, равен в это время 0,7990, наименьшее позитивное влияние времени роста 0,0327 наблюдается в 29 часов после посадки.From the data in Table 4 it can be seen that I have the highest adaptability of 0.7990 in the direction of positive adaptation of red round radish seeds two hours after planting. The adaptability coefficient, calculated by the formula k = L _max2 / L _max1 , is equal to _0.7990 at this time, the least positive influence of the growth time of 0.0327 is observed at 29 hours after planting.

Максимальный кризис для проростков наблюдается через 18 часов с негативным приспособлением к условиям роста с коэффициентом приспособляемости k=-0,6572. Однако он меньше позитивного максимума 0,7990.The maximum crisis for seedlings is observed after 18 hours with a negative adaptation to growth conditions with an adaptability coefficient k = -0.6572. However, it is less than the positive high of 0.7990.

Полный цикл развития и роста корней завершается через 28 часов, однако это число не совсем удобно в практическом использовании. Поэтому рекомендуется завершать эксперименты по тестированию с использованием семян редиса красного круглого через 24 часа. В этот момент времени имеем по данным табл.4 коэффициент приспособляемости k=-0,3878, что близко к квадрату золотой пропорции 0,618.A full cycle of root development and growth ends in 28 hours, but this number is not very convenient in practical use. Therefore, it is recommended to complete testing experiments using red round radish seeds after 24 hours. At this point in time, according to the data in Table 4, we have the adaptability coefficient k = -0.3878, which is close to the square of the golden ratio 0.618.

Аналогичные испытания проводят и по другим видам растений, в особенности по тем сельскохозяйственным растениям, которые будут орошаться испытуемой водой.Similar tests are carried out on other types of plants, especially those agricultural plants that will be irrigated with test water.

Эти же рекомендации по определению рационального срока проращивания могут быть обоснованы также при рассмотрении ранговых распределений проростков по длинам корней, значения параметров моделей которых приведены в табл.5 после идентификации биотехнической функции видаThe same recommendations for determining the rational period of germination can also be justified when considering the rank distributions of seedlings by root lengths, the model parameters of which are given in Table 5 after identifying the biotechnical function of the form

где L_r - реактивный отклик семян редиса красного по максимальной длине наибольшего корня у каждого семени при формировании популяционных групп по рангам распределения длины корней в росте за время 24 (фиг.4 и фиг.5), 48 (фиг.6), 72 (фиг.7), 96 (фиг.8) и 120 (фиг.9) часов, шт.;where L _r is the reactive response of red radish seeds along the maximum length of the largest root of each seed during the formation of population groups according to the distribution of the length of the roots in growth over time 24 (Fig. 4 and Fig. 5), 48 (Fig. 6), 72 ( Fig.7), 96 (Fig.8) and 120 (Fig.9) hours, pcs .;

Таблица 5Table 5 Параметры составляющих биотехнической функции рангового распределения длины корней редиса красного за различное время проращивания при поливе речной водойThe parameters of the components of the biotechnological function of the rank distribution of the length of the roots of red radish for different germination times during irrigation with river water № iNo. i Значения параметров составляющей статистической моделиThe values of the parameters of the component statistical model Коэфф. корреляцииCoeff. correlations a_1i a _1i a_2i a _2i a_3i a _3i a_4i a _4i a_5i a _5i a_6i a _6i a_7i a _7i a_8i a _8i Исходные семена 50 штукOriginal seeds 50 pieces 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Длина корней растения у 50 семян через 24 часа проращиванияThe length of the roots of the plant in 50 seeds after 24 hours of germination 1one 3,999903,99990 00 0,0156930.015693 1,827711.82771 00 00 00 00 0,99990,9999 22 -0,93537-0.93537 0,463940.46394 00 00 00 00 00 00 Длина корней растения у 50 семян после 48 часов проращиванияThe length of the roots of the plant in 50 seeds after 48 hours of germination 1one 22,3598122,35981 00 0,0442080,044208 1,139371,13937 00 00 00 00 0,99820,9982 22 -7,74231е-8-7.74231e-8 6,316266,31626 00 1one -1,55093-1,55093 0,869800.86980 1,047321,04732 2,261522.26152 Длина корней растения у 50 семян после 72 часа проращиванияThe length of the roots of the plant in 50 seeds after 72 hours of germination 1one 51,927451,9274 00 0,0336150,033615 1,041721,04172 00 00 00 00 0,99880,9988 22 -0,00119-0.00119 3,212623,21262 00 1one 0,828210.82821 -0,77017-0.77017 0,992540,99254 -3,19341-3.19341 Длина корней растения у 50 семян после 96 часов проращиванияThe length of the roots of the plant in 50 seeds after 96 hours of germination 1one 71,427271,4272 00 0,0780370,078037 0,829720.82972 00 00 00 00 0,99850,9985 22 -0,00029350-0,00029350 3,459823,45982 00 00 2,365902,36590 0,170040,17004 1,207041,20704 0,038930,03893 Длина корней эастения у 50 семян после 120 часов проращиванияThe length of the roots of easthenia in 50 seeds after 120 hours of germination 1one 112,3046112.3046 00 0,000610810,00061081 2,787912.78791 00 00 00 00 0,99860,9986 22 -18,48863-18,48863 0,285420.28542 00 00 7,391027.39102 0,793360.79336 0,755220.75522 -1,18667-1.18667 3-133-13 …... …... …... …... …... …... …... …... >0,3> 0.3

Из данных табл.5 Видно, что наибольший коэффициент корреляции имеет формула (фиг.4) при сроке проращивания в 24 часа. При этом даже такие малые остатки получают волновое изменение, показанное на фиг.5.From the data of table.5 It is seen that the highest correlation coefficient has the formula (figure 4) with a germination period of 24 hours. Moreover, even such small residues receive a wave change, shown in Fig.5.

Запишем общее уравнение с пятью параметрами, включая расчетное значение максимальной длины корня для рангового распределения проростков из всех 50 семян по длинам корнейWe write the general equation with five parameters, including the calculated value of the maximum root length for the rank distribution of seedlings from all 50 seeds along the length of the roots

L_max - максимальное значение длины корня у одного проростка из множества в 50 семян редиса красного круглого, мм;L _max - the maximum value of the root length of one seedling from a set of 50 seeds of round red radish, mm;

a₁…a₄ - параметры готовой статистической закономерности, принимающие конкретные значения для конкретных условий проращивания семян.a ₁ ... a ₄ - parameters of the finished statistical regularity, taking specific values for specific conditions of seed germination.

В нашем примере получилось уравнение с конкретными параметрами:In our example, we got an equation with specific parameters:

Конструкцию уравнения (6) и (5), а также, соответственно, обобщенной модели (4), можно интерпретировать с позиций генетики.The construction of equations (6) and (5), as well as, respectively, of the generalized model (4), can be interpreted from the standpoint of genetics.

Эта наука различает три вида изменчивости: генотипическая, фенотипическая изменчивости и их совместное синергетическое влияние.This science distinguishes between three types of variability: genotypic, phenotypic variability and their joint synergistic effect.

В первом приближении первая составляющая модели типа (6) показывает генотипическую изменчивость 50 семян редиса красного круглого, а вторая - фенотипическую, то есть влияние условий произрастания. При этом главным фактором, при прочих других условиях, становится качество поливаемой на семена в чашке Петри речной или иной воды.In a first approximation, the first component of a model of type (6) shows the genotypic variability of 50 seeds of red round radish, and the second - phenotypic, that is, the influence of growing conditions. In this case, the main factor, under other other conditions, is the quality of river water or other water watered on seeds in a Petri dish.

Начиная с третьей и последующие составляющие модели типа (4) волновые составляющие показывают совместное влияние генотипической и фенотипической изменчивости. Тогда становится понятным, что при сроке проращивания в 120 часов четко видны все три генетические составляющие. По данным табл.5 из 13 составляющих группу волн №№3-13 характеризуют совместно влияния внутренних свойств семян и внешних свойств среды произрастания.Beginning with the third and subsequent components of a model of type (4), wave components show the combined effect of genotypic and phenotypic variability. Then it becomes clear that with a germination period of 120 hours, all three genetic components are clearly visible. According to Table 5, out of 13 waves No. 3–13 that make up the group, they characterize together the influence of the internal properties of seeds and the external properties of the growth medium.

Отсюда следует, что при сроках проращивания в 48, 72 и 96 часов фенотипическая часть изменчивости корней по длине получает четко выраженный колебательный характер. И только при сроке в 24 часа это волнение минимальное и по фиг.5 составляет менее ±0,01 мм. Этот факт показывает, что длину корней через 24 часа проращивания лучше всего измерять с помощью измерительной лупы.It follows that, with germination periods of 48, 72, and 96 hours, the phenotypic part of the root variability along the length gets a pronounced oscillatory character. And only with a period of 24 hours, this excitement is minimal and in FIG. 5 is less than ± 0.01 mm. This fact shows that the root length after 24 hours of germination is best measured using a measuring magnifier.

Такая высокая точность моделирования позволяет утверждать о том, что при проращивании семян редиса красного круглого, являющегося наиболее распространенным тест-растением для оценки качества воды, выявляются в чистом виде всего две составляющие изменчивости длины корней - генотипическая и фенотипическая.Such high modeling accuracy allows us to state that when germinating the seeds of red round radish, which is the most common test plant for assessing water quality, only two components of the variability of root lengths are revealed in their pure form - genotypic and phenotypic.

При этом сроки проращивания по сравнению с прототипом сокращаются в три раза, а точность испытаний существенно повышается при использовании семян редиса красного круглого. Остальные виды тест-растений требуют определения собственных сроков проращивания.In this case, the germination time compared with the prototype is reduced by three times, and the test accuracy is significantly increased when using red round radish seeds. Other types of test plants require the determination of their own germination dates.

Распределение семян по реакции на воду. Рассмотрим реакционную способность семян из множества в 50 шт. при проращивании в течение 24 часов. Для этого нужно сосчитать из данных табл.2 количество семян при одном и том же ранге, а затем искать биотехнические закономерности по ним. При этом принимается допущение, что количество семян с одним рангом длины корней будет составлять популяционную группу с одинаковым откликом на воздействие поливаемой воды.Distribution of seeds by reaction to water. Consider the reactivity of seeds from a set of 50 pcs. when germinating for 24 hours. To do this, you need to count from the data in Table 2 the number of seeds at the same rank, and then look for biotechnical patterns for them. In this case, the assumption is made that the number of seeds with one rank of root length will constitute a population group with the same response to the effects of irrigated water.

В табл.6 приведены результаты анализа реактивного роста семян по длине корней в каждой ранговой группе.Table 6 shows the results of the analysis of reactive seed growth along the length of the roots in each rank group.

Таблица 6Table 6 Анализ реактивности на речную воду семян редиса красногоRiver water reactivity analysis of red radish seeds Ранг проростков rThe rank of seedlings r Численность группы n_r, шт.The size of the group n _r , pcs. rr n_r, шт.n _r , pcs. 00 4four 1one 55 22 4four 33 88 4four 88 55 4four 66 33 77 1313

Самой многочисленной оказалось последняя седьмая популяционная группа с нулевыми длинами корней. Этот факт означает, что не взошли через сутки 100×13/50=26% семян редиса красного круглого. Часть из них, конечно же, взойдет корнями позже, поэтому седьмая популяционная группа будет показывать динамику всхожести семян растения.The last seventh population group with zero root lengths turned out to be the most numerous. This fact means that 100 × 13/50 = 26% of red round radish seeds did not germinate in a day. Some of them, of course, will be rooted later, so the seventh population group will show the dynamics of seed germination of the plant.

Из нулевой популяционной группы видно, что еще не определился лидер среди проростков в росте корней. Но со временем из четырех претендентов останется только один. Как видно из данных табл.2, единственный лидер определился сразу же после 24 часов, потому что к 48 часам проращивания единственный лидер получил преимущества в росте по сравнению со следующим по иерархии убывания длины корней проростком в 100×(23-21)/23=8,70%.It can be seen from the zero population group that the leader among the seedlings in root growth has not yet been determined. But over time, of the four applicants, only one will remain. As can be seen from the data in Table 2, the only leader was identified immediately after 24 hours, because by 48 hours of germination the only leader gained growth advantages compared to the next seedling in the hierarchy of decreasing root lengths at 100 × (23-21) / 23 = 8.70%.

Для речной воды после структурно-параметрической идентификации биотехнического закона и его фрагментов была получена статистическая модель (фиг.10) распределения численности популяционных групп вида:For river water, after the structural-parametric identification of the biotechnological law and its fragments, a statistical model was obtained (Fig. 10) of the distribution of the number of population groups of the species:

n_r3 - третья составляющая, показывающая волновое возмущение в биоэнергетике среди опережающих в росте особей, которое через 72 часа проращивания превращается в общую волну, с выделением только одного проростка-лидера, для всего ряда из-за колебательной адаптации всей популяции к внешним условиями развития и роста 50 проростков, шт.n _r3 is the third component, showing wave disturbance in bioenergetics among individuals ahead of growth, which, after 72 hours of germination, turns into a common wave, with only one leader seedling highlighted for the entire series due to the vibrational adaptation of the whole population to external development conditions and growth of 50 seedlings, pcs.

Из графика на фиг.13 видно, что коэффициент корреляции модели (7) очень высок и равен 1.0000. Остатки на фиг.14 практически достигли нулевых значений.It can be seen from the graph in FIG. 13 that the correlation coefficient of model (7) is very high and equal to 1.0000. The balances in Fig.14 almost reached zero values.

Предлагаемый способ обладает простотой и высокой точностью при определении рационального срока для проращивания семян редиса красного круглого. Для этого необходимо проведение предварительных экспериментов для конкретной местности. По предложенному способу испытания и методике последующего статистического моделирования можно определять сроки проращивания и у других видов растений, в особенности тех культурных растений, которые предполагается выращивать на данной местности с поливом или орошением речной водой или водой из другого водного объекта.The proposed method has simplicity and high accuracy in determining the rational period for germination of red round radish seeds. This requires preliminary experiments for a particular area. According to the proposed test method and the technique of subsequent statistical modeling, it is possible to determine the time of germination in other plant species, especially those cultivated plants that are supposed to be grown in a given area with irrigation or irrigation with river water or water from another body of water.

При применении тест-растения в виде 50 семян редиса красного круглого, в повторах не менее пяти раз по разным срокам проращивания, сроки проращивания по сравнению с прототипом сокращаются с 72 до 24 часа, то есть в три раза, а точность испытаний существенно повышается. Поэтому рекомендуется измерять длину корней измерительной лупой. Остальные виды тест-растений требуют определения собственных сроков проращивания.When using the test plant in the form of 50 seeds of red round radish, in repetitions of at least five times for different periods of germination, the germination time is reduced from 72 to 24 hours, that is, three times, and the test accuracy is significantly increased. Therefore, it is recommended to measure the length of the roots with a measuring magnifier. Other types of test plants require the determination of their own germination dates.

Применение предложенного способа расширяет возможности территориального экологического-мониторинга загрязнения простыми средствами у тех водотоков речной сети, на которых расположены населенные пункты и земельные участки сельскохозяйственного назначения. Это позволит внедрять современные технологии адаптивно-ландшафтного земледелия на территории конкретных регионов страны.The application of the proposed method expands the possibilities of territorial environmental monitoring of pollution by simple means at those watercourses of the river network where settlements and land plots of agricultural purpose are located. This will make it possible to introduce modern technologies of adaptive landscape farming in the territory of specific regions of the country.

Claims

1. A method of biotesting water contamination by the length of the growth of the roots of the test plant along the length, including selecting a test plant, for example, in the form of red round radish seeds, uniformly placing the seeds of the test plant on filter paper in a Petri dish with a diameter of 10 cm, and in each cup Petri dishes are poured into 5 ml of bio-tested water for contamination at 4-8-fold repetition, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds, through the rational period for germination of the test plant, the seeds germinate their length Ornei in seedlings, characterized in that prior to the main testing experiments, they additionally conduct a preliminary experiment to determine the rational period of germination of the seeds of the test plant, as well as additionally for those plants that are planned to be grown under irrigation in the area with contaminated water, and for each species -plants determine their maximum period of rational seed germination, and the quality of irrigated water also affects this period due to the degree of contamination, therefore, in one In an experimental experiment, all 4-8 repetitions are performed for different periods of germination, after measuring the length of the largest roots for all seedlings, biotechnical patterns of growth dynamics of the best seedlings in each repetition are revealed by statistical modeling for all repetitions; according to the formulas of these patterns, a mathematical analysis of the indicator in the form of germination time then, in each repetition, the measurement results are ranked by decreasing root lengths for each seedling, after which, statistical modeling again reveals biotechnical laws of the rank distribution of seedlings, then one repeat is selected from all 4-8 repetitions with a rational period of seed germination, according to which the rank distribution of population groups of seedlings is determined and mathematical analysis is carried out to determine lagging in the leading seedlings within one selected repeat with a rational germination period.

2. The method of biotesting water contamination by the time of root growth of a test plant along the length according to claim 1, characterized in that in one preliminary experiment 4-8 repetitions are performed at different germination periods, and for the possibility of subsequent modeling of the root growth dynamics of the maximum length for the most the best seeds of the test plant, repetition at different periods of germination is taken at least five times for each repeat in the form of one population of germinated, for example, 50 seeds of the test plant.

3. The method of biotesting water contamination by the time of root growth of a test plant according to claim 1, characterized in that according to the maximum root length of the leaders in each repetition with different periods of germination, statistical modeling reveals a biotechnical pattern of plant growth dynamics, according to the results of a mathematical analysis of which determine the rational period of seed germination, depending on the time of germination in the form of a formula:

where L _max is the maximum root length from the best quality seed in five samples of red round radish seeds, mm;
L _max1 - the trend of root growth dynamics along the length of the best seeds, mm;
L _max2 - wave component of positive adaptation in the best seeds in each of the population repeats, mm;
t is the time of germination of seeds from the moment of planting in Petri dishes, h;
a ₁ ... a ₈ - parameters of the statistical model of the dynamics of germination.

4. The method of biotesting water contamination by the growth time of the roots of the test plant along the length according to claim 1, characterized in that in each statistical seed sample in the form of one of 4-8 repetitions, after measuring the length of the roots, biotechnological patterns of the rank distribution of root lengths are revealed depending on the rank of the hierarchical decrease, the length of the roots, while the rational germination period is taken according to one of 4-8 repetitions of a statistical sample of test plant seeds according to the formula:

,

where L _r is the reactive response, for example, of red radish seeds along the maximum length of the largest root of each seed during the formation of population groups according to the distribution of root length in growth dynamics over time, for example, at 24-hour intervals of 24, 48, 72, 96 and 120 h, pcs .;
i is the number of the component of the formula found by the rank distribution of the root length in one population of 50 red radish seeds;
m is the number of components in the statistical model, pcs .;
r is the rank of the seedling in decreasing root length, with the maximum root of one seedling;
a ₁ ... a ₈ are the parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for specific conditions of seed germination.

5. The method of biotesting water contamination by the growth time of the roots of the test plant according to claim 4, characterized in that if it is necessary to conduct an experiment with a germination period of more than a rational value according to preliminary experiments, the desired biotechnical regularity receives the second component in the form of a wave formula of vibrational disturbance of the seedling population in one Petri dish due to disturbance and complication of the phenotypic component of the variability of seedlings of test plant seeds.

6. The method of biotesting water contamination by the time of root growth of a test plant according to claim 4, characterized in that if it is necessary to conduct an experiment with a germination period significantly longer than the rational value of the germination period obtained from preliminary experiments, the biotechnical regularity receives the third and subsequent components of the model, and these additional wave components show the combined effect of genotypic and phenotypic variability of the properties of the test plant.

7. The method of biotesting water contamination by the time of root growth of a test plant according to claim 1, characterized in that according to the ranking distribution for the sample of red round radish seeds, which corresponds to a rational germination period, it is determined that, as a first approximation, the first component of the binomial statistical model shows the genotypic variability of a population of 50 red round radish seeds, and the second is phenotypic, that is, the influence of growing conditions, while the main factor, among other things, ia, the quality of the water being watered on seeds in a Petri dish according to the biochemical types of pollution of river or other water becomes high, and the high modeling accuracy allows us to state that when germinating seeds of red round radish, which is the most common test plant in the world for assessing water quality, in its pure form, only two components of the variability of the root length are genotypic and phenotypic, therefore, high accuracy, i.e. The smallest error in statistical modeling shows that the root length after 24 hours of germination is best measured using a measuring magnifier because of the difficulty of separating seedlings in a Petri dish with long roots.

8. The method of biotesting water contamination by the time of root growth of a test plant according to claim 1, characterized in that the results of ranking by the length of the roots of the plant, measured after identifying a time period for a rational germination period, are used to calculate the number of seeds with the same maximum root length of each seedling , that is, by the equality of the reactive response of seeds to the quality of irrigated water, and this quantity with the same rank determines the population group of radish seeds of a red or other plant , then, according to the identified biotechnological patterns, the bioenergetic effect of irrigated, for example, river water, on the rank distribution of population groups of seeds in one type of test plant is indirectly estimated, and the distribution of population groups is modeled by the formula:

,

where n _r is the reactive response of red radish seeds during the formation of population groups according to the distribution of the length of the roots in growth for 24 hours of germination, pcs .;
n _r1 - the first component of the model, showing the tendency to achieve one seedling among all leaders, pcs .;
n _r0 is the number of leader seedlings at the point in time established by the preliminary experiment of the rational term for germination of the seeds of the test plant, pcs .;
n _r2 is the second component, showing a wave perturbation of the population of the population group with a sharply increasing amplitude at the end of a series of rank distribution of seeds along the length of the roots of seedlings, that is, increasing physiological excitement among individuals lagging in growth, that is, outsiders, pcs .;
n _r3 is the third component, showing a wave disturbance in bioenergy among the test seed seeds that are ahead of growth, which after a standard period of 72 hours of germination turns into a common wave, with only one leader seedling from the entire seed population of the test plant being isolated, for the whole number of seedlings ranked by the length of the roots due to the vibrational adaptation of the whole population to external conditions of development and growth, for example, seedlings of 50 seeds, pcs .;
A ₁ - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of seedlings lagging in the development and growth, mm;
p ₁ - half the period of oscillatory changes in the seedlings of the test plant lagging behind in the development and growth of seeds, rank;
And ₂ is half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of the leading seedlings from the entire selected seed population, mm;
A ₀ - theoretical amplitude of a possible vibrational disturbance of seedlings among candidates for leaders, mm;
p ₂ - half the period of vibrational changes in length of the leading in the development and growth of the roots of the seedlings of the test plants;
r is the rank of the seedling in descending order of the maximum length of its root;
a ₁ ... a ₁₆ - parameters of the individual components of the finished statistical regularity, taking specific values for the specific conditions of germination of a group of 50 seeds of red round radish.

9. The method of biotesting water contamination by the growth time of the roots of the test plant according to claim 1, characterized in that according to the rank distribution of the sample of seeds that corresponds to a rational germination period, for example, for red round radish seeds, established with a duration of 24 hours, determine the numbers of population groups of seedlings and then, using statistical modeling, reveal the biotechnical regularity of the rank distribution of these population groups of seedlings, moreover, according to this rank dynamics determine the nature of the behavior of seedlings lagging behind and outstripping in growth for individual population groups, and according to a mathematical formula of the form:

,

where L is the length of the root of the seedlings of red round radish in the amount of 50 pieces in a Petri dish for the established rational period of 24 hours of germination, mm;
L ₁ - the first component of the change in the length of the root depending on the rank according to the law of death, that is, the decline in the length of the roots of the test plant, mm;
L ₂ is the second one, and the crisis component for seedlings from the seeds of the test plant is the growth retardation component along the length of the roots in the Petri dish for a rational period of 24 hours, which characterizes, according to the law of exponential growth, the influence of the quality of the water on the productivity of the roots of the test plant, mm;
L _max - the maximum value of the root length of one seedling leader of the set of 50 seeds of red round radish, mm;
r is the rank of the seedling in descending order of the measured values of the root length;
a ₁ ... a ₄ - parameters of the statistical regularity, taking specific values for specific conditions of seed germination.

10. The method of biotesting water contamination by the growth time of the roots of the test plant according to claim 4, characterized in that when the maximum germination time is accepted for the conditions in the Petri dish, for example, after 120 hours, after which it becomes practically impossible to separate the seedlings from each other, reveal biotechnical laws of the joint interaction of the roots of seedlings that are cramped by the placement in the Petri dish of the roots of all the seedlings from the seeds of the test plant.