RU2492473C2 - Method of biotesting on seed germination - Google Patents
Method of biotesting on seed germination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2492473C2 RU2492473C2 RU2011123406/15A RU2011123406A RU2492473C2 RU 2492473 C2 RU2492473 C2 RU 2492473C2 RU 2011123406/15 A RU2011123406/15 A RU 2011123406/15A RU 2011123406 A RU2011123406 A RU 2011123406A RU 2492473 C2 RU2492473 C2 RU 2492473C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- petri dish
- root
- filter paper
- holes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
Abstract
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, а также тестированием фильтратов из различных свалок и складов хранения твердых отходов.The invention relates to environmental engineering and can be used in monitoring the quality of water samples of rivers and ponds by testing the growth of the roots of various types of test plants, as well as testing filtrates from various landfills and solid waste storage facilities.
Известен способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения (Пат. 2402765 Российская Федерация, МПК G01N 33/18. Способ испытания загрязнения воды по времени роста корней растения / Мазуркин П.М., Евдокимова О.Ю. (РФ); заявитель и патентообладатель Марийск. гос. тех. ун-т. - №2009133898/04; заявл. 09.09.2009; опубл. 27.10.10), в котором до основных экспериментов тестирования дополнительно проводят предварительный эксперимент по определению рационального срока проращивания семян тест-растения, при этом для каждого вида растения определяют свой срок рационального проращивания семян.A known method of testing water pollution by the time of growth of plant roots (Pat. 2402765 Russian Federation, IPC G01N 33/18. Method of testing water pollution by the time of growth of plant roots / Mazurkin P.M., Evdokimova O.Yu. (Russian Federation); applicant and patent holder of the Mari State Technical University - No. 2009133898/04; filed 09.09.2009; publ. 10.27.10), in which, before the main testing experiments, an additional experiment is carried out to determine the rational period of germination of the seeds of the test plant, at the same time, for each type of plant, their term is determined ionic germination of seeds.
Недостатком является то, что способ учитывает только влияние времени проращивания семян в чашке Петри на рост корней растения, когда в чашке Петри растущие корни у 50 семян начинают мешать друг другу.The disadvantage is that the method takes into account only the influence of the time of germination of seeds in the Petri dish on the growth of the roots of the plant, when in the Petri dish the growing roots of 50 seeds begin to interfere with each other.
Известен также способ испытания загрязнения воды по росту 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 30 или 50 штук семян редиса красного круглого с белым кончиком или белой горчицы (Sinapis alba) на фильтровальную бумагу в чашке Петри диаметром 10 см (Сводный доклад стран-членов СЭВ по теме 7.03.05. Будапешт, 1975, с.2-4). Причем в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой и чистой 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. Перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин. Эксперимент заканчивается через 72 часа. Измеряют длину корней, исключая из ряда данных пять наименьших значений, включая и не проросшие семена. Если, по сравнению с контрольными, семена в исследуемой воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70%, то испытуемая вода непригодна для орошения. Порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды. При длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами. Примечание: Тест на проращивание семян можно провести 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 growth of plant roots in accordance with the biotesting procedure for seed germination (
Недостатком является то, что способ не учитывает влияние сторон света на колебания волнового возмущения растений по длине корней, когда распределение длины корней связано с азимутом посадки семян, не учитываются региональные особенности водного объекта для тестирования семян других растений. Причем 50 проростков через 72 часа переплетаются друг с другом, не только мешая проведению измерений, но и образуя взаимную сильную внутривидовую конкуренцию при развитии и росте корней. Пи этом непроросшие семена никак не учитываются в измерениях по прототипу.The disadvantage is that the method does not take into account the influence of cardinal points on fluctuations in the wave disturbance of plants along the length of the roots, when the distribution of the length of the roots is related to the azimuth of the planting of seeds, the regional features of the water body for testing the seeds of other plants are not taken into account. Moreover, 50 seedlings after 72 hours are intertwined with each other, not only interfering with the measurements, but also forming mutual strong intraspecific competition with the development and growth of roots. Pi non-sprouted seeds are not taken into account in the measurements of the prototype.
Технический результат - повышение точности тестирования проб воды семенами растений за счет достижения оптимальных условий роста корней у каждого растения, учета в измерениях непроросших семян тестируемого растения, а также снижение трудоемкости при проведении измерений за счет сокращения количества семян от 50 до 12, то есть более чем в четыре раза, и оптимизации числа повторов чашки Петри для основных экспериментов по каждому водному объекту за счет проведения предварительных опытов.The technical result is to increase the accuracy of testing water samples by plant seeds by achieving optimal conditions for root growth of each plant, taking into account the seeds of the test plant in measurements, and also reducing the complexity of the measurements by reducing the number of seeds from 50 to 12, that is, more than four times, and optimizing the number of repeats of the Petri dish for the main experiments for each water body due to preliminary experiments.
Этот технический результат достигается тем, что способ биотестирования по проращиванию семян, включающий равномерную укладку 30 или 50 семян редиса красного круглого с белым кончиком на фильтровальную бумагу в чашке Петри, в которую наливают по 5 мл исследуемой или чистой пробы воды, при этом уровень жидкости в чашке должен быть ниже поверхности семян, затем чашку покрывают крышкой, после 72 часов проращивания измеряют длину корня каждого проростка, причем измерения проводят у проростков, исключая из ряда данных пять наименьших значений, причем тест на проращивание семян можно провести и с семенами других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, отличающийся тем, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, далее размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу, причем аналогично поступают с другими чашками Петри в повторах эксперимента, затем на каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу без шаблона укладываются семена, наливают исследуемую воду, после проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк, в дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, после завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности, а впоследствии проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, затем сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.This technical result is achieved by the fact that the method of biotesting for seed germination, including uniformly placing 30 or 50 seeds of red round radish with a white tip on filter paper in a Petri dish, into which 5 ml of the test or pure water sample is poured, while the liquid level in the cup should be below the surface of the seeds, then the cup is covered with a lid, after 72 hours of germination, the root length of each seedling is measured, and the measurements are carried out for seedlings, excluding the five lowest values from the data series, than the test for seed germination can be carried out with the seeds of other plants and, first of all, plants that are planned to be grown under irrigation, characterized in that the filter paper is adopted in a round shape in diameter of a Petri dish with a mark on the edge, a template with holes is laid on it for marking the places of planting seeds, one of the holes being oriented relative to the label of the filter paper, then the marked filter paper is placed in a Petri dish with the orientation of its label in the north direction along the compass, etc. which is similarly done with other Petri dishes in repeats of the experiment, then seeds are laid on filter paper without marked pattern on each marked Petri dish, the test water is poured, after germination of the seeds before measuring the length of the root, each seedling measures its direction angle as an indicator of the azimuth of the root moreover, the root azimuth of non-germinated seeds is taken as the absence of a quantitative value and a dash is put in the measurement log, in the future, the length of the root is measured for all seedlings, and this d the root inu is measured for all seeds, including non-germinated seeds, in which the root length is taken to be zero, after testing the test water and measuring the length and azimuth of the roots, statistical modeling reveals the general biotechnical pattern of the distribution of root lengths from the azimuth of seed planting for each Petri dish and their combination, and subsequently calculate the correlation coefficient for all samples of the studied water and for their combination, then compare them with a sample of control water, and for testers Seeds of seeds of other plants, and, first of all, plants that are planned to be grown under irrigation, first conduct regional and basic experiments for each water body.
Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:Identification by the method of identification of biotechnological patterns of change in the root length of each plant sprout, depending on the azimuth of planting seedlings for 72 hours of seed germination, is performed according to the generalized formula:
L=L1+L2,L = L 1 + L 2 ,
L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a 7),L 1 = L 0 , L 2 = Acos (πφ / p ± a 7 ),
где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;where L is the root length of each plant sprout in the Petri dish, mm;
L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;L 1 - the first component, taking into account the effect of pollution in its pure form, mm;
L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;L 0 - theoretical independent value of the root length from the azimuth of seed planting, shows that this value is dependent on other factors, mm;
L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения поL 2 - the second component of the vibrational disturbance of the plant
длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;the root length of each sprout in the Petri dish for 72 hours, characterizing the influence of the side of the world, mm;
А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;A - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of seedlings, mm;
p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;p - half the period of oscillatory changes in azimuth of seed planting, degrees .;
φ - азимут посадки семени, град.;φ is the azimuth of seed planting, deg .;
а 1…а 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива. and 1 ... a 7 are the parameters of the finished statistical model, the model parameters take specific values for specific conditions of seed germination with the test water for irrigation.
Остальные закономерности остаются еще недостаточно ясными по содержательной интерпретации.The remaining patterns are still not clear enough on the meaningful interpretation.
Сущность технического решения заключается в том, что фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек, после нанесения разметки шаблон убирают, размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу.The essence of the technical solution lies in the fact that the filter paper is made round in the diameter of the Petri dish with a mark on the edge, a template with holes for marking the seed planting places is laid on it, one of the holes being oriented relative to the mark of the filter paper, with the mark of the seed planting places applied with a pencil in the form of dots, after applying the marking, the template is removed, the marked filter paper is placed in a Petri dish with the orientation of its label in the north direction along the compass.
Сущность технического решения заключается в том, что шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян изготавливают в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.The essence of the technical solution lies in the fact that the template with holes for marking the places of planting seeds is made in the form of a circle along the diameter of the Petri dish, and the holes for marking the places of planting seeds are clockwise through 30 degrees, while the distance between the holes and the center of the template is approximately 30 mm
Сущность технического решения заключается в том, что у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.The essence of the technical solution lies in the fact that the length of the root is measured for all seedlings, and this root length is measured for all seeds, including non-germinated seeds, for which the root length is taken to be zero, and the length of the seedlings is measured sequentially, starting from the first seedling along the way clockwise from 30 to 360 degrees.
Сущность технического решения заключается также в том, что в предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли, или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.The essence of the technical solution also lies in the fact that in a preliminary experiment, when comparing with a control sample of pure water, the seeds in the studied polluted water did not germinate at all, or the root length as a percentage of the control is below 70, then the water is not suitable for irrigation, and according to the prototype the threshold of 70% is justified by the fact that the soil, due to sorption ability, reduces the inhibitory effect of the studied water, and when the root length in the experiment exceeds 120% of the control, it is assumed that the water has stimulating properties, then for substantiating the number of repeats of Petri dishes in the main experiments, perform a correlation analysis of the seedlings in each Petri dish and from their totality from the preliminary experiment, calculating the statistical correlation coefficient.
Сущность технического решения заключается также и в том, что для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включает равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.The essence of the technical solution also lies in the fact that for river water intake in the city of Yoshkar-Ola, the main experiments on germinating red round radish seeds with a white tip include uniform seed placement in a Petri dish in the amount of 12 pieces in place after 30 degrees of planting azimuth in four repetitions Petri dishes.
Положительный эффект достигается тем, что определяются условия для наиболее благоприятного роста корней тестового растения с целью повышения точности испытания загрязнения воды, в особенности той природной и иной загрязненной воды различного качества, которую планируется использовать для орошения растений сельскохозяйственных культур.A positive effect is achieved by determining the conditions for the most favorable growth of the roots of the test plant in order to increase the accuracy of testing water pollution, especially natural and other contaminated water of various quality, which is planned to be used for irrigation of crops.
Новизна технического решения заключается в том, что эксперимент по проращиванию семян выполняют по изменению длины корня тест-растения в зависимости от азимута посадки семени и азимута корня каждого проростка.The novelty of the technical solution lies in the fact that the experiment on seed germination is performed by changing the root length of the test plant, depending on the azimuth of planting the seed and the azimuth of the root of each seedling.
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 показана схема размещения 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в чашке Петри через 30 градусов (номерами обозначены места посадки семян); на фиг.2 приведен угол определения азимута посадки φ и азимута корня проростков φк; на фиг.3 представлено изображение при определении азимута корня проростков φк; на фиг.4 приведен график первой составляющей распределения длины корня 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком от азимута посадки при росте в течение 72 часов в первой чашке Петри; на фиг.5 показан график второй составляющей колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри в зависимости от азимута посадки семени; на фиг.6 приведен общий график по двухчленной математической модели в первой чашке Петри; 7 - то же на фиг.6 во второй чашке Петри; на фиг.8 - то же на фиг.6 в третьей чашке Петри; на фиг.9 - то же на фиг.6 в четвертой чашке Петри; на фиг.10 - то же на фиг.6 в пятой чашке Петри; на фиг.11 - то же на фиг.6 в шестой чашке Петри; на фиг.12 - то же на фиг.6 в седьмой чашке Петри.Figure 1 shows the layout of 12 seeds of red round radish with a white tip in a Petri dish after 30 degrees (numbers indicate the places of planting seeds); figure 2 shows the angle of determination of the azimuth of the landing φ and the azimuth of the root of the seedlings φ to ; figure 3 presents the image when determining the azimuth of the root of the seedlings φ to ; figure 4 shows a graph of the first component of the distribution of the root length of 12 seeds of red round radish with a white tip from the bearing azimuth with growth for 72 hours in the first Petri dish; figure 5 shows a graph of the second component of the oscillatory disturbance of the plant along the length of the root of each seedling in the Petri dish depending on the azimuth of the seed planting; figure 6 shows a General graph for a two-term mathematical model in the first Petri dish; 7 - the same in Fig.6 in the second Petri dish; in Fig.8 - the same in Fig.6 in the third Petri dish; in Fig.9 - the same in Fig.6 in the fourth Petri dish; figure 10 is the same in figure 6 in the fifth Petri dish; in Fig.11 - the same in Fig.6 in the sixth Petri dish; in Fig.12 - the same in Fig.6 in the seventh Petri dish.
Способ биотестирования по проращиванию семян в общем случае включает следующие действия.The method of biotesting for germination of seeds in the General case includes the following steps.
Проводится отбор пробы воды, проводится ее консервация и подготовка для каждого испытания.A water sample is taken, its conservation and preparation is carried out for each test.
В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян. Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.In the laboratory, a seed germination test is performed. To do this, the filter paper is assumed to be round in shape with a diameter of 10 cm Petri dish with a mark on the edge, a template with holes for marking the seed planting places is laid on it, one of the holes being oriented relative to the filter paper mark, with the seed marking being applied with a pencil in the form points.
Шаблон изготавливается в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.The template is made in the form of a circle along the diameter of the Petri dish, and the holes for marking the seed seats are placed clockwise after 30 degrees, while the distance between the holes and the center of the template is about 30 mm.
После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри по всем повторам эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.After marking, the template is removed, and the marked filter paper is placed in a Petri dish with the orientation of its label in the north direction along the compass. Do the same with other Petri dishes for all repetitions of the experiment. Moreover, before use, Petri dishes are sterilized in an autoclave at 2 atm for 10 minutes or in boiling water for 30 minutes.
Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются семена тест-растения. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой 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.Then, in each Petri dish, at the marked places of planting, seeds of the test plant are placed on filter paper. Then, 5 ml of the studied water sample is poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds. Next, the cup is covered with a lid 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 carried out at different times.
После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.After 72 hours of seed germination before measuring the root length, each seedling measures the angle of its direction as an indicator of the azimuth of the root, moreover, the seed azimuth is taken for non-germinated seeds for a quantitative value and a dash is put in the measurement log.
В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и не проросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.In the future, the root length is measured for all seedlings, and this root length is measured for all seeds, including non-germinated seeds, for which the root length is taken to be zero, and the length of the seedlings is measured sequentially, starting from the first seedling clockwise from 30 to 360 degrees.
После завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности.After completing the test of the test water and taking measurements of the length and azimuth of the roots, the general biotechnical regularity of the distribution of the length of the roots from the azimuth of planting seeds for each Petri dish and their combination is revealed by statistical modeling.
Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:Identification by the method of identification of biotechnological patterns of change in the root length of each plant sprout, depending on the azimuth of planting seedlings for 72 hours of seed germination, is performed according to the generalized formula:
L=L1+L2,L = L 1 + L 2 ,
L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a7),L 1 = L 0 , L 2 = A cos (πφ / p ± a 7 ),
где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;where L is the root length of each plant sprout in the Petri dish, mm;
L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;L 1 - the first component, taking into account the effect of pollution in its pure form, mm;
L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;L 0 - theoretical independent value of the root length from the azimuth of seed planting, shows that this value is dependent on other factors, mm;
L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;L 2 - the second component of the vibrational disturbance of the plant along the root length of each seedling in the Petri dish for 72 hours, characterizing the influence of the side of the world, mm;
A - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;A - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of seedlings, mm;
p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;p - half the period of oscillatory changes in azimuth of seed planting, degrees .;
φ - азимут посадки семени, град.;φ is the azimuth of seed planting, deg .;
a 1…a 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива. a 1 ... a 7 - parameters of the finished statistical model, the parameters of the model take specific values for specific conditions of germination of seeds with test water for irrigation.
После выявления биотехнической закономерности изменения длины корня растения в зависимости от азимута посадки определяют значимости каждой составляющей статистической модели.After identifying the biotechnological pattern of changes in the length of the root of the plant, depending on the azimuth of planting, the significance of each component of the statistical model is determined.
По коэффициенту приспособляемости, равному отношению волновой второй составляющей к первой составляющей модели, при значении этого коэффициента меньше единицы принимают оценку, что приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительна, а при условии превышения единицы - достаточно надежна.According to the adaptability coefficient, equal to the ratio of the wave second component to the first component of the model, when this coefficient is less than unity, it is estimated that the adaptability of plants to irrigated water is doubtful, and if the unit is exceeded, it is quite reliable.
Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности, и сравнивают их с пробой контрольной воды, а для тестирования семян других растений и, в первую очередь, растений, которые планируется выращивать при орошении, вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.Then, the correlation coefficient is calculated for all samples of the studied water and for their combination, and compared with the control water sample, and for testing seeds of other plants and, first of all, plants that are planned to be grown under irrigation, they first conduct regional tests for each water body preliminary and main experiments.
В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода непригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.In a preliminary experiment, when comparing with a control sample of pure water, the seeds in the polluted water under study did not germinate at all or the root length as a percentage of the control was below 70, then the water is unsuitable for irrigation, and the prototype threshold is 70% justified by the fact that the soil, thanks to sorption ability, reduces the inhibitory effect of the studied water, and with the root length in the experiment over 120% of the control it is assumed that the water has stimulating properties, then to justify the number of repeats of Petri dishes in the main erimentah perform correlation analysis seedlings in each petri dish and their set of preliminary experiment, calculating a statistical correlation coefficient.
Способ биотестирования по проращиванию семян, например, редиса красного круглого с белым кончиком при тестировании проб речной воды, включает следующие действия.The method of biotesting for seed germination, for example, red round radish with a white tip when testing river water samples, includes the following steps.
Проводится отбор пробы речной воды, затем ее консервация и подготовка для каждого испытания.A sampling of river water is carried out, then its conservation and preparation for each test.
В лабораторных условиях проводится испытание по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком.In the laboratory, a test is carried out to germinate the seeds of red round radish with a white tip.
Для этого фильтровальная бумага принимается круглой формы по диаметру чашки Петри 10 см с меткой на краю, на нее укладывается шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян, причем одно из отверстий ориентируется относительно метки фильтровальной бумаги, при этом метки мест посадки семян наносят карандашом в виде точек.To do this, the filter paper is assumed to be round in shape with a diameter of 10 cm Petri dish with a mark on the edge, a template with holes for marking the seed planting places is laid on it, one of the holes being oriented relative to the filter paper mark, with the seed marking being applied with a pencil in the form points.
Шаблон изготавливается в виде окружности по диаметру чашки Петри, причем отверстия для разметки мест посадки семян располагают по часовой стрелке через 30 градусов, при этом расстояние между отверстиями и центром шаблона составляет примерно 30 мм.The template is made in the form of a circle along the diameter of the Petri dish, and the holes for marking the seed seats are placed clockwise after 30 degrees, while the distance between the holes and the center of the template is about 30 mm.
После нанесения разметки шаблон убирают, а размеченную фильтровальную бумагу помещают в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступают с другими чашками Петри в 4 повторах эксперимента. Причем перед использованием чашки Петри стерилизуют в автоклаве при 2 атм в течение 10 мин или в кипящей воде 30 мин.After marking, the template is removed, and the marked filter paper is placed in a Petri dish with the orientation of its label in the north direction along the compass. Do the same with other Petri dishes in 4 repetitions of the experiment. Moreover, before use, Petri dishes are sterilized in an autoclave at 2 atm for 10 minutes or in boiling water for 30 minutes.
Затем в каждой чашке Петри по размеченным местам посадки на фильтровальную бумагу укладываются 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком. После чего в каждую чашку Петри наливают по 5 мл исследуемой пробы воды при 4-8-кратной повторности, при этом уровень жидкости в чашках должен быть ниже поверхности семян. Далее чашку покрывают крышкой 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.Then, in each Petri dish, at the marked places of planting, 12 seeds of red round radish with a white tip are placed on filter paper. Then, 5 ml of the studied water sample is poured into each Petri dish at 4-8-fold repetition, while the liquid level in the cups should be lower than the surface of the seeds. Next, the cup is covered with a lid 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 carried out at different times.
После 72 часов проращивания семян редиса красного круглого с белым кончиком до измерения длины корня у каждого проростка измеряют угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставят прочерк.After 72 hours of germination of the seeds of red round radish with a white tip before measuring the length of the root for each seedling, the angle of its direction is measured as an indicator of the azimuth of the root, and for non-germinated seeds, the azimuth of the root is taken for a lack of quantitative value and a dash is put in the measurement log.
В дальнейшем у всех проростков измеряют длину корня, причем эту длину корня измеряют у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю, причем измерение длины проростков проводят последовательно, начиная с первого проростка по ходу часовой стрелки от 30 до 360 градусов.Subsequently, the length of the root is measured for all seedlings, and this root length is measured for all seeds, including non-germinated seeds, for which the root length is taken to be zero, and the length of the seedlings is measured sequentially, starting from the first seedling clockwise from 30 to 360 degrees.
После завершения испытания исследуемой воды и проведения измерений длины и азимута корней выявляют статистическим моделированием общую биотехническую закономерность распределения длины корней от азимута посадки семян по каждой чашке Петри и их совокупности.After completing the test of the test water and taking measurements of the length and azimuth of the roots, the general biotechnical regularity of the distribution of the length of the roots from the azimuth of planting seeds for each Petri dish and their combination is revealed by statistical modeling.
Выявление методом идентификации биотехнической закономерности изменения длины корня каждого проростка растения в зависимости от азимута посадки проростков за 72 часа проращивания семян выполняют по обобщенной формуле:Identification by the method of identification of biotechnological patterns of change in the root length of each plant sprout, depending on the azimuth of planting seedlings for 72 hours of seed germination, is performed according to the generalized formula:
L=L1+L2,L = L 1 + L 2 ,
L1=L0, L2=Acos(πφ/p±a7),L 1 = L 0 , L 2 = A cos (πφ / p ± a 7 ),
где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;where L is the root length of each plant sprout in the Petri dish, mm;
L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;L 1 - the first component, taking into account the effect of pollution in its pure form, mm;
L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;L 0 - theoretical independent value of the root length from the azimuth of seed planting, shows that this value is dependent on other factors, mm;
L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;L 2 - the second component of the vibrational disturbance of the plant along the root length of each seedling in the Petri dish for 72 hours, characterizing the influence of the side of the world, mm;
А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;And - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of seedlings, mm;
p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;p - half the period of oscillatory changes in azimuth of seed planting, degrees .;
φ - азимут посадки семени, град.;φ is the azimuth of seed planting, deg .;
а 1…а 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива. and 1 ... a 7 are the parameters of the finished statistical model, the model parameters take specific values for specific conditions of seed germination with the test water for irrigation.
После выявления биотехнической закономерности изменения длины корня растения в зависимости от азимута посадки определяют значимости каждой составляющей статистической модели.After identifying the biotechnological pattern of changes in the length of the root of the plant, depending on the azimuth of planting, the significance of each component of the statistical model is determined.
По коэффициенту приспособляемости, равному отношению волновой второй составляющей к первой составляющей модели, при значении этого коэффициента меньше единицы принимают оценку, что приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительна, а при условии превышения единицы - достаточно надежна.According to the adaptability coefficient, equal to the ratio of the wave second component to the first component of the model, when this coefficient is less than unity, it is estimated that the adaptability of plants to irrigated water is doubtful, and if the unit is exceeded, it is quite reliable.
Затем проводят расчеты коэффициента корреляции по всем пробам исследуемой воды и по их совокупности и сравнивают их с пробой контрольной воды, но при этом вначале проводят региональные для каждого водного объекта предварительный и основные эксперименты.Then, the correlation coefficient is calculated for all samples of the studied water and for their combination and compared with the control water sample, but at the same time, preliminary and basic experiments are carried out regionally for each water body.
В предварительном эксперименте, при сравнении с контрольной пробой чистой воды семена в исследуемой загрязненной воде вообще не проросли или же длина корней в процентах от контроля ниже 70, то вода не пригодна для орошения, причем по прототипу порог 70% обосновывается тем, что почва, благодаря сорбционной способности, снижает ингибирующее воздействие исследуемой воды, а при длине корней в опыте свыше 120% от контроля предполагается, что вода обладает стимулирующими свойствами, то для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполняют корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри и по их совокупности из предварительного эксперимента, вычисляя статистический коэффициент корреляции.In a preliminary experiment, when comparing with a control sample of pure water, the seeds in the studied contaminated water did not germinate at all or the root length as a percentage of the control was below 70, then the water is not suitable for irrigation, and the prototype threshold is 70% because the soil sorption ability, reduces the inhibitory effect of the studied water, and when the root length in the experiment is more than 120% of the control, it is assumed that the water has stimulating properties, then to justify the number of repeats of Petri dishes in the main The experiments perform a correlation analysis of the seedlings in each Petri dish and from their totality from the preliminary experiment, calculating the statistical correlation coefficient.
Пример. Эксперименты были проведены в феврале 2009 - ноябре 2010 года. Пробу воды отбирали из поверхностного водоисточника перед городским водозабором - река М. Кокшага.Example. The experiments were conducted in February 2009 - November 2010. A water sample was taken from a surface water source in front of the city water intake - the M. Kokshaga river.
В таблице 1 приведены данные проращивания в комнатных условиях (семена были посажены в 18 часов 3 февраля 2010 г.) независимых выборок из 12 семян редиса красного круглого с белым кончиком в семи повторах чашек Петри.Table 1 shows the germination data at room conditions (seeds were planted at 6 p.m. February 3, 2010) in independent samples of 12 seeds of red round radish with a white tip in seven repetitions of Petri dishes.
При проведении эксперимента на фильтровальную бумагу круглой формы с меткой на краю укладывался шаблон с отверстиями для разметки мест посадки семян (фиг.1), которую затем помещали в чашку Петри с ориентацией ее метки в северном направлении по компасу. Аналогично поступали по всем повторам чашек Петри, после проводили укладку семян через каждые 30 градусов азимута посадки φ.During the experiment, a round-shaped filter paper with a mark on the edge fit a template with holes for marking the seed planting places (Fig. 1), which was then placed in a Petri dish with the label pointing northward in the compass. Similarly, all repetitions of Petri dishes were done, after which seeds were placed every 30 degrees of the azimuth of planting φ.
После 72 часов проращивания семян до измерения длины корня у каждого проростка измеряли угол его направления как показатель азимута корня, причем у непроросших семян азимут корня принимают за отсутствие количественного значения и в журнале измерений ставили прочерк.After 72 hours of seed germination before measuring the length of the root, the angle of its direction was measured for each seedling as an indicator of the azimuth of the root, and for the non-germinated seeds, the azimuth of the root was taken for the absence of a quantitative value and a dash was put in the measurement log.
Далее у всех проростков проводили измерение длины корня, причем эту длину корня измеряли у всех семян, включая и непроросшие, у которых значение длины корня принимают равным нулю.Then, the root length was measured for all seedlings, and this root length was measured for all seeds, including non-germinated seeds, in which the root length value was taken equal to zero.
При поливе семян речной водой в одной чашке Петри (график показан фиг.6) была получена двухчленная биотехническая закономерностьWhen watering seeds with river water in one Petri dish (the graph is shown in Fig.6), a two-membered biotechnical regularity was obtained
L1=25,51866,L 1 = 25.51866,
L2=35,83023exp(-0,096491φ0,51390)cos(πφ/(55,91559-0,00050888φ1,73960)-1,05930).L 2 = 35.83023exp (-0.096491φ 0.51390 ) cos (πφ / (55.91559-0,00050888φ 1,73960 ) -1,05930).
Первая составляющая показывает стабильное распределение длины корней растений, то есть характеризуется устойчивым законом (фиг.4). Наиболее значимой является вторая составляющая (фиг.5), которая характеризует колебательное возмущение популяции семян редиса красного от азимута посадки семян.The first component shows a stable distribution of the length of the roots of plants, that is, is characterized by a stable law (figure 4). The most significant is the second component (figure 5), which characterizes the vibrational disturbance of the red radish seed population from the azimuth of seed planting.
Максимум волнового возмущения проростков редиса красного круглого 17,54 мм наблюдался при азимуте посадки семени равном 0 градусов.The maximum wave perturbation of seedlings of red round radish 17.54 mm was observed at a seed planting azimuth of 0 degrees.
По остальным повторам графики распределения длины корня редиса красного круглого от азимута посадки представлены на фигурах 7-12.For the rest of the repetition graphs of the distribution of the length of the root of the radish red round from the bearing azimuth are presented in figures 7-12.
Результаты расчетов по формуле (1) приведены в таблице 2.The calculation results by the formula (1) are shown in table 2.
Максимум длины корня проростков редиса красного круглого с белым кончиком наблюдается при азимуте посадке равном 0 и 30 градусов, минимум приходится на 180 градусов.The maximum length of the root of the seedlings of red round radish with a white tip is observed with an azimuth of planting of 0 and 30 degrees, a minimum of 180 degrees.
Амплитуда колебания для наилучшей особи растения всегда равна нулю, то есть самая сильная особь не волнуется. Большой размах амплитуды, что видно из таблицы 2, показывает расширение изменчивости параметров растения по отдельным особям, так как речная вода расширяет адаптационные возможности изменчивости в росте корней редиса красного. При этом амплитуда принимает высокие значения, когда семена тест-растения расположены в восточной части чашки Петри, здесь семена испытывают сильное волнение. При 180° азимута посадки амплитуда уменьшается, достигает минимума при 330 градусах, при этом семена испытывают меньшее волнение.The oscillation amplitude for the best individual of the plant is always zero, that is, the strongest individual is not worried. The large amplitude range, as can be seen from Table 2, shows the expansion of the variability of plant parameters in individual individuals, since river water expands the adaptive possibilities of variability in the growth of red radish roots. At the same time, the amplitude takes on high values when the seeds of the test plant are located in the eastern part of the Petri dish, here the seeds experience great excitement. At 180 ° of the azimuth of planting, the amplitude decreases, reaches a minimum at 330 degrees, while the seeds experience less excitement.
Причем наименьшее значение половина амплитуды принимает при 330 градусах, здесь растение практически не волнуется, наибольшие колебания испытывает на северном меридиане, где значение амплитуды равно 35,83.Moreover, half the amplitude takes the least value at 330 degrees, here the plant practically does not worry, it experiences the largest fluctuations on the northern meridian, where the amplitude value is 35.83.
Чем больше период колебания, то тем легче происходит адаптация популяции к внешним условиям из-за того, что частота колебательного возмущения убывает. Из таблицы 2 видно, что частота колебательного возмущения возрастает от северного конца меридиана от 0 до 360 градусов.The longer the oscillation period, the easier the adaptation of the population to external conditions occurs due to the fact that the frequency of the vibrational disturbance decreases. Table 2 shows that the frequency of the vibrational disturbance increases from the northern end of the meridian from 0 to 360 degrees.
Максимальная относительная погрешность в таблице 2 подчеркнута и составляет 14,67%. Поэтому доверительная вероятность формулы (1) будет не ниже 74,64%. Формула выше 70% адекватности принимается имеющей сильную связь между сопоставляемыми факторами. Поэтому формула (1) может быть применена при параметрической идентификации по данным измерений и по другим растениям.The maximum relative error in table 2 is underlined and amounts to 14.67%. Therefore, the confidence probability of formula (1) will be no lower than 74.64%. A formula above 70% adequacy is assumed to have a strong relationship between comparable factors. Therefore, formula (1) can be applied for parametric identification from measurement data and from other plants.
Коэффициент корреляции 0,9814 высок (фиг.6), что убеждает в высокой адекватности полученной статистической модели.The correlation coefficient of 0.9814 is high (Fig.6), which confirms the high adequacy of the obtained statistical model.
Поэтому для описания распределения длины корней растения от азимута посадки семени предлагается обобщенная формулаTherefore, to describe the distribution of the length of the plant roots from the azimuth of seed planting, a generalized formula is proposed
где L - длина корня каждого проростка растения в чашке Петри, мм;where L is the root length of each plant sprout in the Petri dish, mm;
L1 - первая составляющая, учитывающая влияние загрязнения в чистом виде, мм;L 1 - the first component, taking into account the effect of pollution in its pure form, mm;
L0 - теоретическое независимое значение длины корня от азимута посадки семени, показывает, что данное значение имеет зависимость от других факторов, мм;L 0 - theoretical independent value of the root length from the azimuth of seed planting, shows that this value is dependent on other factors, mm;
L2 - вторая составляющая колебательного возмущения растения по длине корня каждого проростка в чашке Петри за 72 часа, характеризующая влияние стороны света, мм;L 2 - the second component of the vibrational disturbance of the plant along the root length of each seedling in the Petri dish for 72 hours, characterizing the influence of the side of the world, mm;
А - половина амплитуды колебательного возмущения корней проростков, мм;A - half the amplitude of the vibrational disturbance of the roots of seedlings, mm;
p - половина периода колебательного изменения по азимуту посадки семени, град.;p - half the period of oscillatory changes in azimuth of seed planting, degrees .;
φ - азимут посадки семени, град.;φ is the azimuth of seed planting, deg .;
a 1…a 7 - параметры готовой статистической модели, параметры модели принимают конкретные значения для конкретных условий проращивания семян с испытуемой водой для полива. a 1 ... a 7 - parameters of the finished statistical model, the parameters of the model take specific values for specific conditions of germination of seeds with test water for irrigation.
Сравнение результатов нескольких испытаний проводят по нескольким критериям, количественно получаемым из опытов и последующего статистического моделирования.Comparison of the results of several tests is carried out according to several criteria, quantitatively obtained from experiments and subsequent statistical modeling.
По данным таблицы 3 проанализируем предельные значения отдельных составляющих и компонентов полученной формулы (2) по результатам эксперимента, проведенного в феврале 2010 года в 7 чашках Петри.According to table 3, we analyze the limiting values of the individual components and components of the obtained formula (2) according to the results of an experiment conducted in February 2010 in 7 Petri dishes.
Приспособляемость популяции семян редиса красного (табл.3) к внешним воздействиям показывается коэффициентом k. При этом приспособляемость может быть кризисно-негативной или кризисно-позитивной. При условии k>1 будем считать приспособляемость растений к поливаемой воде сомнительной, а при условии k<1 достаточно надежной.The adaptability of the red radish seed population (Table 3) to external influences is shown by the coefficient k. Moreover, adaptability can be crisis-negative or crisis-positive. Under the condition k> 1, we will consider the adaptability of plants to irrigated water doubtful, and under the condition k <1, it is sufficiently reliable.
Из данных табл.3 видно, что наибольшую приспособляемость 1,3350 в направлении позитивной адаптации семена редиса красного круглого имеют при азимуте посадки 90 градусов. Коэффициент приспособляемости, вычисляемый по формуле k=Lmax2/Lmax1, равен при таком расположении семени 1,3350. Наименьшее позитивное влияние 0,0039 наблюдается при 150°.From the data in Table 3, it can be seen that the greatest adaptability of 1.3350 in the direction of positive adaptation is that the seeds of the red round radish have an azimuth of planting of 90 degrees. The adaptability coefficient, calculated by the formula k = L max2 / L max1 , is equal to 1.3350 with this arrangement of the seed. The smallest positive effect of 0.0039 is observed at 150 °.
Максимальный кризис для проростков наблюдается при 0 градусов с негативным приспособлением к условиям роста с коэффициентом приспособляемости k=-1,1878, то есть когда семена редиса красного круглого располагались в северной части чашки Петри. Однако он меньше позитивного максимума 1,3350.The maximum crisis for seedlings is observed at 0 degrees with negative adaptation to growth conditions with an adaptability coefficient of k = -1.1878, that is, when the seeds of red radish were located in the northern part of the Petri dish. However, it is less than the positive high of 1.3350.
Для обоснования количества повторов чашек Петри в основных экспериментах выполним корреляционный анализ проростков в каждой чашке Петри по известным стандартным методикам.To justify the number of repeats of Petri dishes in the main experiments, we perform a correlation analysis of the seedlings in each Petri dish according to well-known standard methods.
В таблице 4 представлено количество взошедших семян по результатам эксперимента по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком по четырем месяцам.Table 4 presents the number of seeds sprouted according to the results of the experiment on germination of red round radish seeds with a white tip for four months.
Проведем расчет показателей описательной статистики для последующего обоснования необходимого объема выборки.We will calculate the indicators of descriptive statistics for the subsequent justification of the required sample size.
Результаты статистической обработки представлены в таблице 5.The results of statistical processing are presented in table 5.
Коэффициент вариации Vσ составил меньше 33%, то есть все совокупности однородны, колебания длины корня редиса красного круглого незначительны.The coefficient of variation V σ was less than 33%, that is, all the aggregates are homogeneous, the fluctuations in the length of the root of the red round radish are insignificant.
По полученным результатам Е<0, то есть данные более равномерно распределены по всей области значений от xmax до xmin.According to the results obtained, E <0, that is, the data is more evenly distributed over the entire range of values from x max to x min .
При этом распределение плосковершинное.Moreover, the distribution is flat.
Для августа Е>0, данные сконцентрированы около среднеарифметического значения. Так как As<0, то наблюдается асимметрия левосторонняя.For August, E> 0, the data are concentrated around the arithmetic mean value. Since As <0, left-side asymmetry is observed.
Сущность способа вычисления необходимого числа наблюдений заключается в том, что совокупности значений факторов принимаются в качестве статистических выборок. Для любого количества факторов справедливо соотношениеThe essence of the method for calculating the required number of observations is that sets of factor values are taken as statistical samples. For any number of factors, the ratio
n=m·m',n = m
где n - общее количество семян в чашке Петри по всем повторам проводимого эксперимента,where n is the total number of seeds in the Petri dish for all repetitions of the experiment,
m - количество взошедших семян во всех повторах чашек Петри,m is the number of seeds sprouted in all repetitions of the Petri dishes,
m' - число повторов чашек Петри.m 'is the number of repeats of Petri dishes.
Для вычисления интервала Δx применим формулу Г.А. СтреджесаTo calculate the interval Δx, we apply the formula G.A. Strages
где xmax, xmin - максимальное и минимальное количество взошедших семян.where x max , x min - the maximum and minimum number of seeds sprouted.
Выражение в знаменателе (3) характеризует число групп наблюдений m. Для вычисления числа наблюдений используем формулуThe expression in the denominator (3) characterizes the number of observation groups m. To calculate the number of observations, we use the formula
где [m'] - число повторений чашек Петри в проведенном нами эксперименте. Например, текущее число наблюдений nm составило 84. Тогда число групп наблюдений l=7. Нами проведен эксперимент при семи повторах, поэтому [m'] примем равным семи. Тогда получаем n≥7×7=49. Так как nm>n, то исходных данных достаточно, условие п≥l·[m'] выполнено для данного фактора. Пусть nm=48, следовательно l=7. Количество повторов примем равным четырем. Так как nm=7×4=28, то условие n≥l·[m'] выполняется.where [m '] is the number of repetitions of Petri dishes in our experiment. For example, the current number of observations n m was 84. Then the number of observation groups is l = 7. We conducted an experiment with seven repetitions, so we take [m '] equal to seven. Then we get n≥7 × 7 = 49. Since n m > n, then the initial data are sufficient, the condition n≥l · [m '] is satisfied for this factor. Let n m = 48; therefore, l = 7. The number of repetitions will be equal to four. Since n m = 7 × 4 = 28, the condition n≥l · [m '] is satisfied.
Отсюда следует, что основные эксперименты по биотестированию речной воды водозабора города Йошкар-Ола достаточно проводить при проращивании семян редиса красного круглого с белым кончиком в количестве 12 штук при четырех повторах в чашках Петри.It follows that the main experiments on biotesting river water in the city of Yoshkar-Ola are enough to carry out when germinating seeds of red round radish with a white tip in an amount of 12 pieces in four repetitions in Petri dishes.
Таким образом, способ биотестирования по проращиванию семян для речной воды водозабора города Йошкар-Ола основные эксперименты по проращиванию семян редиса красного круглого с белым кончиком включают равномерную укладку семян в чашку Петри в количестве 12 штук в месте через 30 градусов азимута посадки при четырех повторах чашек Петри.Thus, the method of biotesting for seed germination for river water in the city of Yoshkar-Ola main experiments on germinating red round radish seeds with a white tip include uniform seed placement in a Petri dish in the amount of 12 pieces in place after 30 degrees of planting azimuth with four repeats of Petri dishes .
Предложенный способ с высокой точностью описывает влияние азимута на распределение длины корня проростка при определении загрязнения речной воды. Он обладает простотой проведения испытаний речной воды, а также фильтрационных вод, что значительно повышает точность соотнесения измерений загрязнения в реках и водоемах с результатами тестирования качества воды растениями. Поэтому предлагаемый способ позволяет на некоторое время отказаться от дорогостоящих методов анализа проб воды и заменить их предлагаемым способам комплексной оценки качества воды.The proposed method describes with high accuracy the influence of azimuth on the distribution of the root length of the seedling when determining the pollution of river water. It has the simplicity of testing river water, as well as filtration water, which significantly increases the accuracy of correlating pollution measurements in rivers and reservoirs with the results of water quality testing by plants. Therefore, the proposed method allows for some time to abandon the costly methods of analyzing water samples and replace them with the proposed methods for a comprehensive assessment of water quality.
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, свалки и склады хранения твердых отходов.The application of the proposed method expands the possibilities of territorial environmental pollution monitoring by simple means at those waterways of the river network where settlements and agricultural land plots, landfills and solid waste storage facilities are located.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123406/15A RU2492473C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Method of biotesting on seed germination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123406/15A RU2492473C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Method of biotesting on seed germination |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011123406A RU2011123406A (en) | 2012-12-20 |
RU2492473C2 true RU2492473C2 (en) | 2013-09-10 |
Family
ID=49165050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123406/15A RU2492473C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Method of biotesting on seed germination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2492473C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108077002A (en) * | 2018-01-17 | 2018-05-29 | 上海市农业生物基因中心 | A kind of rice takes root the new identification method of ability |
RU2816879C1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Method for assessing phytotoxicity of water using winter wheat seedlings |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222003C2 (en) * | 2001-12-11 | 2004-01-20 | Красноярский государственный университет | Method of biological testing of natural water, sewage and aqueous solutions |
RU2245367C2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-01-27 | Военно-медицинский институт Федеральной пограничной службы Российской Федерации при Нижегородской государственной медицинской академии (ВМИ ФПС РФ при НГМА) | Method for biotesting water and aqueous extract samples |
RU2402765C1 (en) * | 2009-09-09 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method of checking water contamination from plant root growth time |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123406/15A patent/RU2492473C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222003C2 (en) * | 2001-12-11 | 2004-01-20 | Красноярский государственный университет | Method of biological testing of natural water, sewage and aqueous solutions |
RU2245367C2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-01-27 | Военно-медицинский институт Федеральной пограничной службы Российской Федерации при Нижегородской государственной медицинской академии (ВМИ ФПС РФ при НГМА) | Method for biotesting water and aqueous extract samples |
RU2402765C1 (en) * | 2009-09-09 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Method of checking water contamination from plant root growth time |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Санитарные правила и нормы СанПиН 2.1.7.573-96 "Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения". Приложение 10. Утв. Постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31.10.1996 №46. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108077002A (en) * | 2018-01-17 | 2018-05-29 | 上海市农业生物基因中心 | A kind of rice takes root the new identification method of ability |
RU2816879C1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Method for assessing phytotoxicity of water using winter wheat seedlings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011123406A (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Misson et al. | Seasonality of photosynthetic parameters in a multi-specific and vertically complex forest ecosystem in the Sierra Nevada of California | |
Qin et al. | Can plastic mulch save water at night in irrigated croplands? | |
Aparicio et al. | Nitrate leaching assessment in a long-term experiment under supplementary irrigation in humid Argentina | |
Hou et al. | Determining water use and crop coefficients of drip-irrigated cotton in south Xinjiang of China under various irrigation amounts | |
CN106718363A (en) | A kind of irrigation tests method and its test platform towards precision agriculture | |
CN105265206B (en) | A kind of assay method of saline land greening nursery stock salt resistance ability | |
CN103766145B (en) | Rapid indentifying method for disleaving effect before cotton harvesting | |
CN106385872A (en) | Method for evaluating salt resistance of herbaceous ground cover plant seeds | |
CN105678111A (en) | Plant electric signal based crop salt tolerance evaluation method | |
CN114365682A (en) | Facility cultivation soil moisture prediction method and device and electronic equipment | |
Xu et al. | Application of a multi-cylinder evapotranspirometer method for evapotranspiration measurements in wetlands | |
RU2492473C2 (en) | Method of biotesting on seed germination | |
CN102172128B (en) | Method for biologically testing chemoreception potential of plant root system secretions | |
RU2008141529A (en) | METHOD FOR TESTING HERBAL LANDS ON THE FLOOD OF A SMALL RIVER | |
RU2402765C1 (en) | Method of checking water contamination from plant root growth time | |
Liang et al. | Single boll weight depends on photosynthetic function of boll–leaf system in field-grown cotton plants under water stress | |
RU2376749C1 (en) | Method for analysis of fir tree trunk and crown | |
CN105651948B (en) | Obtain the method and device of aquatic vegetable enriching pollutants coefficient | |
MUSA et al. | Leaf area determination for sesame (sesamum indicum), wheat (triticum aestivuma), groundnut (arechis hypogaea) and bambaranut (vigna subterrane) crops using linear measurements | |
CN105165177A (en) | Method of determining vitality of pinus pinea seed | |
CN106596893B (en) | A method of for monitoring arable land cadmium input and output balance | |
RU2499256C2 (en) | Method of biotesting of water contaminated with crude oil according to length of test plant roots | |
Pietrzak et al. | Quantification of nitrates leaching from grassland soils in winter using the Burns model | |
RU2581673C1 (en) | Method for assessing effect of fungicides on efficiency of preparations-stimulants during combined use under conditions of negative factors for presowing treatment of grain seeds | |
RU2009133874A (en) | METHOD FOR TESTING WATER POLLUTION BY GROWTH OF ROOT PLANTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140609 |