王耕

鞍山市農(nóng)業(yè)廣播電視學校

空間電場在設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用與推廣

王耕

鞍山市農(nóng)業(yè)廣播電視學校

一、空間電場的建立

空間電場是通過絕緣子掛在溫室棚頂?shù)碾姌O線為正極，植株和地面以及墻壁、棚梁等接地設施為負極，當電極線帶有高電壓時，空間電場就在正負極之間的空間產(chǎn)生了一個靜電場，這個靜電場能夠有效的消除溫室的霧氣、空氣微生物等微顆粒，利用電極放電產(chǎn)生的臭氧、氧化氮和高能帶電粒子，預防植物氣傳病害、土傳病害及病毒病，并向植物提供空氣氮肥。

二、溫室電除霧防病促生系統(tǒng)的工作原理

1.促進作物生長發(fā)育提高作物品質(zhì)

（1）促進植物光合。在空間電場作用下，植物對CO2的吸收加速并使光補償點降低，即在弱光環(huán)境中仍有較強的光合強度。同時，如果增補CO2，使高濃度CO2與空間電場結合具有產(chǎn)量倍增效應，即空間電場能顯著提高植物的光合強度，促進同化產(chǎn)物的運輸和植物組織器官的生長與發(fā)育。

（2）促進農(nóng)作物品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)化?？臻g電場調(diào)控植物生長是通過Ca2+和HCO3_離子進行的，利用植物輸送Ca2+和HCO3_離子的空間電場可控性，增加果實的含糖量以及提高果實的貯運硬度指標，在同步增補CO2條件下，高濃度的CO2與空間電場相結合能夠顯著提高果實甜度。

（3）促進氮氣肥料化。空間電場帶有4～5萬伏直流高壓的電極線會對空氣產(chǎn)生電離作用并使空氣中的大量氮氣轉化為氮氧化物，氮氧化物與水汽結合形成空氣氮肥，即植物葉面氮肥，對植物生長具有顯著的促進作用。

2.調(diào)節(jié)空氣濕度與臭氧防病

（1）調(diào)節(jié)空間濕度。控制濕度、霧氣和空氣病原微生物是預防氣傳病害的基本方向。在空間電場的自動循環(huán)間歇工作中，抑制了霧汽的升騰和粉塵的飛揚，溫室空間持續(xù)保持清亮狀態(tài)，隔絕了氣傳病害的氣流傳播渠道。

（2）殺死病源微生物。在空間電場中的霧汽、粉塵會產(chǎn)生荷電并受電場力的作用而做定向脫除運動，并迅速吸附于地面、植株表面、溫室內(nèi)結構表面，而附著在霧汽、粉塵上的大部分病原微生物也會在高能帶電粒子作用下被殺死、滅活。塑料薄膜處新產(chǎn)生的霧氣以及成熟的真菌向空氣中發(fā)射的孢子也均會受到空間電場和空間電極線產(chǎn)生的高能帶電粒子的作用而不能擴散傳播，另一方面，各種依靠空氣傳播的病害源的毒害作用均會逐漸降低，直至被控制在安全限以下。

（3）空間電場中產(chǎn)生臭氧。系統(tǒng)中的臭氧是通過建立空間電場的電極線和煙氣電凈化腔中的凈化電極對空氣放電產(chǎn)生的，生成的臭氧有極強的氧化能力，特別是對空間電極線周圍和植株尖端處的空氣微生物具有非常強的殺滅作用，其滅菌過程屬于生物化學氧化反應。系統(tǒng)在溫室內(nèi)產(chǎn)生的0.03～0.08ppm的臭氧用于植物病害的預防是十分有效。

3.防止土傳病害的發(fā)生

（1）由空間電極和土壤之間建立的直流高壓空間電場和變化空間電場產(chǎn)生的土壤電流，可使土壤中的非游離態(tài)的礦物質(zhì)營養(yǎng)游離化，進而提高土壤肥力，使作物健壯生長，增強對病原菌的抵抗力。同時空間電場在土壤中產(chǎn)生的微電流能夠分解一些有機酸，進而降低根系分泌物的毒害作用。

（2）變化的空間電場可以調(diào)控植物細胞中的Ca2+濃度，胞液中Ca2+濃度的變化可以調(diào)節(jié)植株對土壤肥料的吸收能力和激活植株的其它生理機能，進而增強對病原菌的抵抗力。

（3）空間電場變化產(chǎn)生的土壤電流可殺死土壤中的一些病原菌。

（4）空間電場促進了植物對CO2的吸收以及碳水化合物向根區(qū)的轉運，能夠顯著提高根系的活力。

4.防止病毒性病害。采用空間電場可以有效地防治一些病毒性病害，其防治機理與下列因素有關：

（1）直流空間電場電離空氣產(chǎn)生的臭氧、高能帶電粒子能夠殺死或滅活植株和土壤表面以及空氣中的病毒。

（2）空間電場有效地減少了其它病害對植株造成的傷害，阻斷了病毒侵染植株的渠道。

（3）空間電場環(huán)境中植物對CO2的強烈吸收以及土壤養(yǎng)分有效性的提高，增強了植物的抗病力。

三、溫室電除霧防病促生系統(tǒng)的推廣

2013年鞍山市農(nóng)機推廣中心購置了5套溫室電除霧防病促生系統(tǒng)，以鞍羊線設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶為平臺，成立5個示范、推廣點，主要用于溫室蔬菜生產(chǎn)，極大的提升了設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶的科技含量。通過這5個試點的技術推廣，當年的產(chǎn)量和效益得到了顯著提升，番茄和黃瓜的產(chǎn)量增長了15%，尤為重要的是農(nóng)產(chǎn)品的綠色品質(zhì)得到了有效保障，為今后大規(guī)模推廣打下了堅實基礎。