遲德龍
等離子體種子處理技術(shù)是一項(xiàng)通過物理方法提高種子活力,激發(fā)種子潛能,促進(jìn)種子萌發(fā),達(dá)到增產(chǎn)增收的目的,大豆平均增產(chǎn)12.2%;玉米平均增產(chǎn)11.3%,水稻平均增產(chǎn)11.5%。是一項(xiàng)以單一技術(shù)提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的農(nóng)業(yè)物理技術(shù)。等離子體種子處理技術(shù)的應(yīng)用將為我國糧食安全,提高糧食品質(zhì)提供保障,為我省發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)業(yè),奠定基礎(chǔ)。
一、技術(shù)來源
等離子體種子處理技術(shù)的發(fā)明是受航天育種的啟示。種子在太空中受高真空、微重力和宇宙射線的影響發(fā)生了變異,經(jīng)過選育而成為新的品種。太空的三個(gè)因素中,主要是宇宙射線對種子的影響,而宇宙射線主要來自太陽這個(gè)巨大的等離子體。航天育種試驗(yàn)告訴人們,等離子體發(fā)出的物理能量可以改變種子的內(nèi)部機(jī)理,也可以使農(nóng)作物增產(chǎn),等離子體種子處理機(jī)就是根據(jù)這一物理原理研制而成的。
二、技術(shù)簡介
所謂等離子體:是包含有自由電子、離子和中性粒子整體呈現(xiàn)準(zhǔn)電中性的物質(zhì)的體系。在自然界中,任何物質(zhì)都會(huì)由溫度的不同而呈現(xiàn)出固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化,當(dāng)氣體物質(zhì)繼續(xù)升溫,如果溫度升到幾萬度甚至幾十萬度,物質(zhì)就處在一個(gè)全新的狀態(tài)之下。處于如此高溫之下的物質(zhì),不僅分子之間和原子之間的運(yùn)動(dòng)非常劇烈,而且他們彼此之間已經(jīng)難以束縛。原子中的電子具有相當(dāng)大的動(dòng)能,它擺脫了原子核對它的束縛,成為自由電子。同時(shí)原子失去電子成為帶正電的離子。這樣,物質(zhì)就變成了一團(tuán)有自由電子、離子和中性粒子組成的體系。它既不同于固體和液體,又跟普通氣體的性質(zhì)有本質(zhì)上的區(qū)別。故它是物質(zhì)的另一種全新的聚集態(tài),即物質(zhì)的第四態(tài)(等離子體)。
等離子體種子處理機(jī)中安裝了等離子體發(fā)生器,這種裝置通電以后產(chǎn)生等離子體。等離子體種子處理機(jī)內(nèi)部的等離子體發(fā)生器安裝在等離子體輻照室內(nèi)。輻照室中的等離子體發(fā)生器發(fā)出能量,激發(fā)種子內(nèi)部各種物質(zhì)的活性。輻照室中的等離子體發(fā)生器發(fā)出能量擊開空氣中的氧氣分子并重新組合成臭氧。種子表面的細(xì)菌在等離子體能量刺激和臭氧的強(qiáng)氧化下被殺死。由于等離子體發(fā)出的能量較低,作用的時(shí)間很短,種子沒有發(fā)生變異,農(nóng)作物沒有性狀變化。等離子體種子處理機(jī)內(nèi)部等離子體輻照室的下部安裝了由多組電感組成的會(huì)切交變電感作用室(簡稱感應(yīng)室)。這種感應(yīng)室在感應(yīng)強(qiáng)度上具有不均勻特性,體現(xiàn)縱向、橫向、方向、速度、時(shí)間的物質(zhì)不均勻性。種子通過處理機(jī)的運(yùn)動(dòng)方式為自由落體運(yùn)動(dòng),種子通過機(jī)器中的每個(gè)時(shí)段的速度都在變化中,種子受到的感應(yīng)強(qiáng)度和得到的能量隨時(shí)間空間的變化而不同,對種子有作用的最大感應(yīng)能量被種子吸收。種子相繼接受等離子體和交變電感的作用,活力得到提高,離子交換能力增強(qiáng),酶的轉(zhuǎn)化加快,可溶性糖和可溶性蛋白增強(qiáng),從而使作物從種子萌發(fā)到成熟結(jié)果整個(gè)生命周期具有綜合優(yōu)勢,增加產(chǎn)量,改善品質(zhì)。
三、增產(chǎn)機(jī)理
實(shí)踐證明,不同作物種子及同一作物不同品種活力存在的差異,影響作物的發(fā)芽、出苗、生長和作物的產(chǎn)量。人們知道種子品種之間優(yōu)劣差異很大,對于同品種種子存在的差異往往歸結(jié)為種子純度和質(zhì)量的差異。其實(shí)同品種種子質(zhì)量差異的原因就是種子活力的差異。質(zhì)量好的種子往往是活力高的種子,質(zhì)量差的種子往往是低活力的種子。人們在種子保管過程中,注意到了保持種子質(zhì)量避免種子活力下降的問題,并采取了相應(yīng)的措施。但是沒有人對種子活力提高,特別是對原本活力并沒有降低的種子再提高活力進(jìn)行全面系統(tǒng)地研究,也沒有人完整系統(tǒng)地提出全面提高種子活力的技術(shù)方法。而等離子體種子處理技術(shù)正是一種提高種子活力的技術(shù)。經(jīng)過處理后的種子活力得到提升,它不僅能使活力降低的種子提高活力,就是原本活力并沒有降低的種子也可以再提高活力。這是等離子體種子處理技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和重要機(jī)理,也是等離子體種子處理技術(shù)所做出的貢獻(xiàn)。等離子體種子處理技術(shù)為人們樹立起通過提高種子活力促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的技術(shù)概念,并提供了利用等離子體處理種子提高種子活力增加產(chǎn)量的完整技術(shù)體系。
四、經(jīng)過多年對等離子體種子處理技術(shù)對黑龍江省大豆、玉米、水稻三大作物單產(chǎn)的影響試驗(yàn)得出如下結(jié)論:
1、經(jīng)過等離子體種子處理技術(shù)處理的,增產(chǎn)效果明顯。大豆比對照平均增產(chǎn)12.2%;玉米比對照平均增產(chǎn)11.3%,水稻比對照平均增產(chǎn)11.5%。
2、經(jīng)過等離子體種子處理技術(shù)處理的,長勢明顯。促進(jìn)種子萌發(fā),提高種子出芽率;大田表現(xiàn)為出苗早而整齊,比對照提前1-2天進(jìn)入苗期;苗壯、根系發(fā)達(dá)、須根增加、主根增長、葉片增多。
3、經(jīng)過等離子體種子處理技術(shù)處理的,有明顯的耐旱、抗低溫、抗倒伏、提高抵御病蟲害能力??褂衩缀谒氩”葘φ彰慨€少80%;倒伏比對照降低60%;春季持續(xù)低溫,粉子率比對照低95%以上。
4、經(jīng)過等離子體種子處理技術(shù)處理的,成熟早,提高品質(zhì)。比對照提前成熟2-3天,處理后玉米“瞎尖子”比率降低70%,蛋白質(zhì)、賴氨酸等含量有所增加。
5、操作簡單,成本低廉,環(huán)保無污染的綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)。使用正常居民用電220V,每小時(shí)耗電0.73kw,使用過程中產(chǎn)生臭氧和熱,對環(huán)境污染小。
(作者單位:150001黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣總站)