楊相飛馬俊貴郭輝、新疆農業(yè)大學機械交通學院 、新疆農牧機械管理局

空間電場對日光溫室黃瓜的生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

楊相飛1馬俊貴2郭輝1
1、新疆農業(yè)大學機械交通學院 2、新疆農牧機械管理局

以“金獎98”黃瓜為試材，研究空間電場對溫室大棚中黃瓜苗的生長期株高、莖粗、葉柄長度、葉綠素含量、抗病率以及產(chǎn)量的影響。結果表明：空間電場對溫室中黃瓜的株高、莖粗等一系列指標都有不同程度的影響。

空間電場；防??；生長發(fā)育；電場強度

引言

地球本身處在一個巨大的靜電場之內，這個靜電場又稱為大氣電場。地球上的生命都生存于這個靜電場之內，地球電場時刻都在發(fā)生著變化。變化的電場和陽光一樣是地球生物賴以生存的環(huán)境因素之一。從20世紀60年代開始，各國科學家便開始研究靜電場對植物生長的作用并取得了一定成果［1-2］。

國內外關于靜電場生物效應的研究主要集中在高壓靜電對種子活力及萌發(fā)期生理的影響，對果蔬保鮮作用的影響，對植物生長發(fā)育的影響以及電場細胞融合等方面［3-4］。

空間電場設備是給大氣中本來存在的大氣電場人為施加高壓，在正負極之間形成空間電場，并在電極之間產(chǎn)生臭氧等產(chǎn)物達到殺菌滅毒、促進生長的作用［5］。

黃瓜作為我國普遍種植的一種作物，其營養(yǎng)成分高，既可生吃，生津解渴，又可熟吃，味道鮮美。本實驗研究空間電場對溫室大棚中黃瓜前期的生長的影響。

1 實驗材料

1.1 實驗品種

“金獎98”長勢旺盛，葉量中等，莖粗節(jié)短，花量大，連續(xù)坐果能力強，果實商品率高，果型好，抗病性好。

1.2 實驗儀器

選用新疆農業(yè)大學自主研發(fā)的空間電場設備，設備由變壓器、主電源、控制器、絕緣子、電極線等部分組成。

測量設備：游標卡尺、葉綠素測量儀。

1.3 實驗概況

實驗于2015年在新疆烏魯木齊地區(qū)現(xiàn)代農業(yè)示范園區(qū)進行。六號溫室，溫室為磚墻鋼架結構，溫室長50m，寬8m，共計400m2。種植模式采用營養(yǎng)基栽培模式，共30行，每行寬約60cm，行間距約90cm，每行定植黃瓜兩列，株距40cm，每行開溝約20cm深，溝內自上而下鋪設隔水層，防止基液滲漏，并鋪設保水層以及定植層（砂石）。溫室內裝有殺蟲燈三臺，補光燈六臺，紅外線調溫爐一臺，溫室自入口向內每15行分為一個區(qū)，共分為A、B、C三個區(qū)，A區(qū)為實驗區(qū)，裝有空間電場。B區(qū)為隔離區(qū)。C區(qū)為對照區(qū)。其他各設備平均分布在各個區(qū)。

1.4 試驗方法

1.4.1 空間電場安裝方法

在A區(qū)，黃瓜育苗前，將控制器、主電源、變壓器安裝在電箱內，固定在入口山墻上，絕緣子每4m一個共安裝四個，絕緣子架設高度大于2m。采用220V電源，經(jīng)變壓器調節(jié)至110～120V之間，控制器輸出50KV電壓?？臻g電場在時間繼電器的控制下進行間歇循環(huán)工作，工作狀態(tài)為工作45min休息15min。

1.4.2 育苗與定植

分別在A、B、C三個區(qū)進行育苗，以穴盤方式育苗。待瓜苗一葉一心時進行定植，定植的同時測量三個區(qū)域育苗的出苗率，隨機測量莖粗和株高。定植后待幼苗兩葉一心時隨機測量幼苗莖粗、株高，并記錄定植成活率。

1.4.3 葉綠素含量的測量

定植后，待幼苗成活后，分別從三個區(qū)域內隨機抽取10株幼苗進行葉綠素含量的測量。

2 結果與分析

2.1 空間電場對育苗出芽率的影響

育苗出芽率是衡量種子活性的一個指標，記錄結果顯示，A 區(qū)350株共5個空穴，B區(qū)350株共6個空穴，C區(qū)350株共12個空穴，出芽率分別是：0.9857、0.9829、0.9657。A區(qū)較C區(qū)出芽率高出2個百分點?？偟脕碚f空間電場對種子出芽率有一定影響，但不是特別明顯。

2.2 空間電場對莖粗、株高等的影響

株高莖粗葉寬等都是植株長勢的重要指標。

表1表示，A區(qū)黃瓜幼苗在一葉一心時期，隨機取樣的10株幼苗中莖粗平均值較B區(qū)粗0.456mm，較C區(qū)粗0.689mm；株高平均值A區(qū)較B區(qū)高0.68cm，較C區(qū)高0.92cm。

兩葉一心時，A區(qū)黃瓜幼苗株高平均值為16.43，較一葉一心增長約6cm，莖粗平均值為4.417，較一葉一心增長約0.7mm。同時B區(qū)株高增長約4cm，莖粗增加約0.461mm，C區(qū)株高增長3.5cm，莖粗增長約0.52mm。實驗表明，兩葉一心時，實驗組黃瓜幼苗株高與莖粗明顯優(yōu)于對照組，且增長速度快于對照組。

同時定植A、B、C三個區(qū)的黃瓜幼苗的成活率由大到小依次為A＞B＞C。

表1 空間電場對溫室黃瓜莖粗株高的影響

2.3 葉綠素含量測量

在黃瓜育苗定植30天后，對溫室內黃瓜植株進行葉綠素（chlorophyll）含量測量。如表2所示。綠色植物利用空氣中的二氧化碳、陽光、泥土中的水份及礦物質來為自己制造營養(yǎng)物質的過程稱為“光合作用”，其中所需的陽光則被葉子內的葉綠素吸收。葉綠素是光合作用膜中的綠色色素，它是光合作用中捕獲光的主要成分。測量葉綠素的目的：測定該植物的光合作用能力；意義：可以提高辨別植物利害的能力；實驗材料：STD葉綠素含量測量儀。

表2實驗結果顯示定植30天后A區(qū)葉綠素含量平均值明顯高于隔離組和對照組。其結果證明A區(qū)的光合作用強度優(yōu)于對照組。

表2 空間電場對黃瓜葉綠素含量的影響

同時對各區(qū)黃瓜植株病害進行統(tǒng)計，實驗組黃瓜植株的灰霉病、霜霉病等常見溫室病害的發(fā)病率都低于隔離組和對照組。

3 結論

該實驗結果表明，實驗組黃瓜出芽率比對照組高出兩個百分點，空間電場對黃瓜育苗生長期的生長速度、葉綠素含量等都有較明顯的促進作用，同時還能提高植株對溫室常見病害的抵抗能力。

［1］Sidaway G H，Aspray G F.Influence of electrostatic field on plant reapiration［J］.Int J Biometeor，1968，12：321-329.

［2］康敏，余登苑，柳學平等.靜電場對植物生長的生物效應研究［J］.農業(yè)工程學報，1998，14（4）：252.

［3］趙劍，楊文杰，馬福榮等.靜電場和聚乙二醇等處理對大豆種子抗吸脹冷害的促進作用的比較 ［J］.應用與環(huán)境生物學報，1998，4（2）：136～140.

［4］楊佩芳，程文林，陳曉春等.靜電場處理對紅星蘋果貯藏品質的影響［J］.落葉果樹，1993（1）：9～12.

［5］郭光照，馬慧，秦勇.空間電場對日光溫室番茄生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響［J］.北方園藝，2013-12-15：60～62.

楊相飛，1987年出生，山東人，碩士，研究方向：農業(yè)工程。

自治區(qū)高技術研究發(fā)展項目（201411110），日光溫室空間電場設備本土化技術應用研究。