Mới đây, các nhà khoa học đã tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của bức xạ γ lên đặc điểm sinh lý các loại hạt giống của những cây trồng, cũng như đặc tính oxy hóa khử của nước. Trong tự nhiên, địa từ trường là một trong những nguyên nhân làm giảm khả năng nảy mầm của hạt ở cả tác động trực tiếp và gián tiếp thông qua nước. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cho thấy những ảnh hưởng tiêu cực từ địa từ trường đối với các đặc điểm phát triển của hạt sẽ suy giảm đi khi sử dụng chiếu xạ γ liều thấp. Điều này có nghĩa là bức xạ có thể chi phối khả năng nảy mầm của các hạt giống trong tự nhiên.
Một trong những yếu tố không ngừng ảnh hưởng đến các sinh vật sống là địa từ trường của Trái đất. Mặc dù địa từ trường không giữ giá trị cố định cả về cường độ và phương thức tác động, nhưng sự thay đổi mạnh mẽ của địa từ trường lại không phải là yếu tố chọn lọc tự nhiên của sinh vật sống, phản ứng của chúng đối với hiện tượng đó không nhanh về mặt di truyền. Ví dụ như đối với loài ốc táo vàng (Planorbarius), các nhà khoa học đã tiến hành khảo sát và nhận thấy có sự ảnh hưởng rất lớn của trường hạ từ (HMF) đến khả năng phát triển phôi thai của chúng.
Một yếu tố quan trọng khác tác động đến các sinh vật sống là bức xạ ion hóa (IR). Ảnh hưởng của IR đến cơ thể sống ở liều lượng 30 – 50 sGy hay liều lượng không quá 10 sGy đã được các nhà khoa học tiến hành khảo sát, thu được nhiều kết quả có giá trị khoa học liên quan đến sự phát triển của sinh vật. Các quy luật tác động của IR đối với các đối tượng sinh học cho đến nay hầu như chưa được xác định rõ ràng, đặc biệt là đối với tỷ lệ tác động trực tiếp đến sinh vật và thay đổi môi trường do IR. Để làm rõ vấn đề đó, các nhà khoa học đã tiến hành các thí nghiệm đối với sự thay đổi đặc tính oxy hóa-khử của nước dưới tác động của địa từ trường, IR, HMF,… Mục đích của các cuộc điều tra này là nghiên cứu ảnh hưởng của IR, làm suy yếu địa trường từ và tác động tổng hợp của các yếu tố đó đối với nước, cũng như các đặc điểm sinh lý của hạt giống cây trồng.
Hạt giống nảy mầm và phát triển
Ảnh hưởng của bức xạ với địa từ trường đến khả năng nảy mầm của hạt giống
Các hạt giống (ớt đỏ, củ cải đỏ) được tiến hành khảo sát ở các trường hợp: bình thường; địa từ trường bị suy yếu; chiếu xạ và khi kết hợp các tác động từ địa từ trường và bức xạ. Trong địa từ trường bình thường với cảm ứng từ 40 – 43 mkT, số hạt phát triển của ớt đỏ là 25 ± 2 và củ cải đỏ là 16 ± 1. Khi địa từ trường suy yếu, khả năng nảy mầm của hạt củ cải và hạt ớt đỏ giảm lần lượt là 23% và 37%. Quá trình phát triển mầm của hai loại củ cải và ớt đỏ chậm lại đáng kể.
Sự phát triển khác nhau cây trồng dưới điều kiện chiếu xạ khác nhau
Khi tác động đến nước, trong điều kiện của địa từ trường suy giảm 40 lần, khả năng trồi lên của hạt và sự phát triển của mầm cũng bị chậm lại. Số lượng hạt nảy mầm được ít hơn 15% – 25% thông thường. Điều này chứng minh sự tác động của địa từ trường và nước khi suy giảm sẽ kèm theo sự giảm khả năng nảy mầm của hạt giống. Trong khi đó, ảnh hưởng của HMF kết hợp với chiếu xạ γ liều thấp lên hạt giống ươm trong nước đã có sự thay đổi đáng kể về khả năng nảy mầm. Với chiếu xạ γ, khả năng nảy mầm tăng 40%; khi kết hợp với việc điều kiện địa từ trường suy yếu, khả năng nảy mầm tăng từ 28% – 40%.
Những kết quả này cho phép khẳng định sự ảnh hưởng của địa từ trường bị suy yếu do nước đến khả năng nảy mầm và đặc tính sinh lý của hạt giống; đồng thời, khẳng định sự ảnh hưởng của địa từ trường với bức xạ γ đến khả năng nảy mầm và đặc điểm sinh lý của hạt giống, hay bức xạ là yếu tố chi phối trong tác động tổng hợp với địa từ trường đến cây trồng.
Ảnh hưởng của bức xạ với nước đến khả năng nảy mầm của hạt giống
Khả năng giảm giá trị oxy hóa (ORP) của nước được xác định trước khi bắt đầu chiếu xạ là 265mV. Sự thay đổi ORP của nước dưới tác dụng của bức xạ trong phạm vi liều chiếu từ 2 đến 22 nGy cho thấy: ORP nước, đo trong 10 giây sau khi kết thúc chiếu xạ liều 2 nGy tăng lên đến 360 mV. Tiếp tục chiếu xạ, giá trị ORP giảm xuống 320 mV (từ 4,4 xuống 8,9 nGy). Kết quả của các phép đo chứng minh đặc tính đa mô thức không tuyến tính (gần như hình sin) của sự thay đổi giá trị ORP dưới tác dụng của chiếu xạ. Người ta phát hiện ra, 20 phút sau khi kết thúc chiếu xạ, đặc tính phi tuyến tính gần như hình sin của ORP nước với liều chiếu được giữ ổn định.
Tỷ lệ nảy mầm của hạt giống củ cải qua chiếu xạ α- và γ trên mặt nước
Khi địa từ trường suy giảm, giá trị ORP của nước tăng lên, điều đó chứng minh về “sự giảm năng lượng bên trong của các phân tử nước”, đồng thời gia tăng các đặc tính oxy hóa. Giá trị ORP của nước là 169 mV với pH = 7,1 và tăng 44% lên 243 mV khi pH giảm xuống 5,9 (72%). Sau khi chiếu xạ γ, giá trị ORP của nước đạt 268 mV, cao hơn 59% so với ORP của nước trước chiếu xạ, giá trị pH giảm mạnh 50%. Do đó, có thể khẳng định chiếu xạ γ làm tăng các đặc tính khử của nước.
Chiếu xạ gây ra sự giảm các liên kết hydro xáo trộn, giảm năng lượng bên trong của các phân tử nước và gia tăng các thuộc tính nhận điện tử của nước, tức là khả năng oxy hóa của nước tăng lên (tăng giá trị ORP). Nước bị kích hoạt do bức xạ, dòng năng lượng và sự kích thích của các phân tử nước xảy ra, các phân tử tăng cường đặc tính cho điện tử. Bên cạnh đó, các phản ứng oxy hóa-khử hoạt hóa dưới tác dụng của IR vào nước làm nồng độ của các loại oxy hoạt tính tăng lên (tăng giá trị ORP). Điều này có nghĩa là bức xạ ion hóa chi phối khả năng nảy mầm của các hạt giống trong tự nhiên. Như vậy, việc cải thiện khả năng phát triển của các hạt giống cây trồng đối với các môi trường tự nhiên khác nhau hoàn toàn có thể được giải quyết bằng công nghệ bức xạ.
Từ khóa: Chiếu xạ gamma; hạt giống; địa từ trường;
– CMD&DND –
