規劃有助于區域土地利用結構相對碳效率的提高

新疆生產建設兵團在棉田上應用植物聲頻控制技術取得成功。自2006年以來，經過3年的試驗示范，在兵團7個師24個團場的5000余公頃棉田上證實，聲波處理可促進棉花的生長發育，平均提高產量12.7%。

此項研究報告刊登于《農業工程學報》2010年第26卷第6期，題為“植物聲頻控制技術對棉花生產的影響”，第一作者現為中國農業大學農業部設施農業工程重點開放實驗室客座教授。

植物聲頻控制技術是一項新興物理農業技術。其基本原理是給植物播放特定頻率的聲波，與植物自發聲的頻率產生諧振，提高光合效率，促進生長發育達到增產增收。

新疆棉區是我國西北內陸棉區的重要組成部分，該區是國內最適宜植棉并有著巨大發展潛力的棉區，也是我國唯一的長絨棉產區。棉田面積和產量都約占全國的1/4，主要分布在塔里木盆地、吐魯番盆地和準噶爾盆地西南緣。棉花作為新疆生產建設兵團農業的支柱產業，為確保連續的穩產高產，在2001年和2002年兩年的小面積試驗基礎上，兵團科技局于2006年正式立項引進植物聲頻控制技術，到2008年已在南北疆的5000余hm2棉田上應用。

研究表明，聲波處理促進了棉花的營養生長。表現在處理區棉花的株高、葉面積和果枝數分別較對照增加了1.71%、5.25%和1.14%。由于棉花95%以上的干物質都是由葉片的光合作用生產的，葉面積增加5.25%直接影響到棉花的生長?；A研究表明適當頻率和強度的聲波處理可影響細胞周期的同步化，使大部分細胞處于染色體合成狀態的S期為對照的1.9倍，加快了細胞分裂。另外，聲波處理可使細胞膜的流動性增大與磷脂質較松散，導致細胞分裂加快，產生更多細胞、加快營養生長。

聲波處理促進了棉花的生殖生長，處理區棉花的結鈴數和單鈴重分別較對照增加9.22%和3.34%。其原因是聲波處理可調節植物內源激素的含量和比例。聲波處理使生長素（IAA）、細胞分裂素之一的多胺（PAS）含量增加，有利于植物根部生長、細胞分裂、葉片、花芽的形成。結鈴數和單鈴重的增加自然導致產量的提高。3年試驗平均增產12.7%。聲波處理增產的理論基礎是處理提高了植物體內能量代謝的關鍵物質三磷酸腺苷（ATP）的含量（為對照的1.6倍），提高了光能利用率供給植物更多的能量達到穩產高產。

植物聲頻控制技術具有顯著的經濟效益。處理區平均的籽棉產量為4803.1公斤每公頃，對照區為4259.1公斤每公頃，即每公頃多收544公斤，每公斤籽棉按售價5元計，每公頃增收2720元，每臺設備每次處理6.67公頃計，年增收18142.4元，減去每臺設備費、電費、人工費約5000元，當年投入產出比為1:2.6。

該項研究還證實了在一定范圍內聲波的增產效應與距離聲源的遠近呈負相關，這給在大面積生產中植物聲頻發生器的布區提供了依據。