中国书协李华民:现代物理农业工程技术系列六——等离子种子处理技术

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/03/29 14:42:06

  现代物理农业工程技术系列六——等离子种子处理技术
 

  一、基本原理:等离子体不是一种特殊物质,它只是物体存在的一种状态,宇宙中99%的物质是等离子体,物体温度升高使物体内部分子热运动加快,分子的距离拉大引力下降,改变了物体的状态。当固体加热温度升高会变为液体,液体加热会变为气体。如果对气体再加热,当温度达到一定程度,分子热运动进一步加剧,原子的核外电子具有相当大的动能,核外电子摆脱原子核的束缚成为自由的电子。失去电子的原子成为带电的离子,它与自由电子所带的负电的电量相等,所以叫做等离子体。这一过程只改变物体的状态和存在方式,并没有改变物质的化学成分。等离子体可以发光、产生电磁场等物理能量,是物质存在的第四种状态,太阳为其中之一。

 

  等离子体科学已广泛应用在净化水、金属镀膜、焊接、彩电、军事、电子等方面,原子弹、氢弹、受控核聚变是等离子体研究的重点。等离子体种子处理技术,是仿照空间的部分等离子体环境,高压电弧等离子体和交变电磁场装置将超短紫外光源和具有空间交变梯度的电场和交变磁场集合一体,种子及相关物质同时处于变速运动状态,在机器内部形成光、电、磁、活性粒子、臭氧及变速运动的空间,种子在自由落体处理过程中接受不同能量的光辐射、电磁辐射、电磁场的激励及带电粒子轰击,短时间、低强度、微剂量各种物理能量综合作用于种子,种子的生命力被激活,细胞膜透性增强、离子交换能力提高、酶的转化加快、可溶性糖、可溶性蛋白增加、杀死病菌,使其当代增产。


 

 

二、等离子体种子处理机的构造:

 

 

  一种典型的等离子体种子处理机由箱体、交变电磁场发生系统、控制台等组成。如DL-2型等离子体种子处理机,高1.45m,流量3000kg/,重量58kg。等离子体种子处理机种在内部的等离子体耀室内安装了等离子体发生器,通电后产生等离子体。耀室的下部安装了由多组电感组成的交变电感作用室。耀室中的等立体发生器发出能量,激发种子内部各种物质的活性。耀室中的等立体发生器发出能量击开空气中的氧气分子并重新组合成臭氧。


 

 

  另一种典型的等离子体种子处理机HD-2N冷等离子体作物种子处理机主要由真空系统、辉光放电系统、传动系统和上下落送储料筒四部分组成。如下图所示:


 

 

 

  种子表面的细菌在等离子体能量刺激和臭氧的强氧化下被杀死。由于等离子体发出的能量较低,作用时间很短,种子没有发生变异,农作物没有性状变化。

 

 

  使用等离子种子处理机时注意:1、机器的作业环境;2、电源电路;3、操作方法;4、种子条件;5、技术要求等。

 

 

三、等离子体种子处理技术在农业生产的应用

 

 

  山西省农科院通过室内发芽试验、盆栽试验、田间小区试验等,证实种子经等离子体激活产生多种生物学效应。

 

 

  1、提高种子活力:经等离子处理后,种子发芽势和发芽率有较大幅度提高,发芽势提高幅度尤为显著,一般处理较对照提高了10-30个百分点,发芽率提高7.7-20个百分点;对发芽率显著降低的陈旧种子,激活作用尤为明显。促进种子萌发,大田出苗提早1-5天,并且苗齐/苗壮。实验证明等离子体对双子叶作物比单子叶作物的效应更为明显,茄科作物更突出,蔬菜、烟草育秧可提早一星期出圃,成品苗率提高10个万分点。


 

 

  2、提高作物抗逆性并对种子消毒:种子抗旱萌发力及作物幼苗抗旱性均明显提高;在水分胁迫下,小麦发芽势、发芽率分别提高35.7和21.0个百分点,干旱严重情况下,旱地小麦可增产地40%以上。


 

 

 

 

  3、促进作物生长:如等离子体对小麦苗期生长有明显促进作用,最佳处理与对照相比,次生根增加了6.9条,分蘖增加了2.1个。后期小麦成穗率增加10%。

 

 

  4、提高作物产量:小麦增产8-18%,大豆14-40%,蔬菜增产15-40%,西红柿最高可增产80%。试验作物10种、17个品种,有增产效果的14个,占试验作物82.4%,其中产量结果经方差分析达显著或极显著水平的有8个,占47%。

 

 

  5、改善品质:小麦蛋白质含量提高1.8个百分点;蔬菜产品提高商品等级,如西葫芦一级瓜率由60%提高到70%;水稻品质有所改善,口味性等检测指标都比对照有明显提高。

 

 

  等离子处理后作物的肥料利用率提高,作物各生育期生物学性状都有很大的提高。等离子体种子处理机为纯物理方法处理,无任何化学污染,适合于各种作物。发芽势、发芽率提高,根系发达、抗旱抗病,长势旺盛,促进早熟、提高产量改善品质。