關(guān)于等離子體種子處理技術(shù)的推廣

李曉春

[摘要] 等離子體種子處理技術(shù)是一項(xiàng)全新的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物理技術(shù)，它是借鑒航天育種中宇宙射線對(duì)種子影響的物理原理，采用高壓電弧等離子體輻射與交變電磁場(chǎng)作用相結(jié)合，在農(nóng)作物播種前用等離子體種子處理機(jī)對(duì)種子進(jìn)行處理，達(dá)到農(nóng)作物顯著增產(chǎn)的新技術(shù)。本文從等離子體種子處理的原理和應(yīng)用來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明此項(xiàng)技術(shù)的推廣前景。

[關(guān)鍵詞] 等離子體；種子處理；原理；應(yīng)用

等離子體種子處理技術(shù)是農(nóng)作物在播種前用等離子體機(jī)對(duì)種子進(jìn)行處理，使農(nóng)作物達(dá)到顯著增產(chǎn)的高新技術(shù)。靖宇縣山坡地面積很大，不適合使用大型機(jī)械，靖宇縣農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站在大力研究適用于山坡地的小型機(jī)械的同時(shí)，又積極引進(jìn)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)——等離子體種子處理機(jī)。該技術(shù)是一項(xiàng)極具推廣價(jià)值的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，科技含量高、實(shí)用性強(qiáng)、綜合優(yōu)勢(shì)明顯，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，具有廣闊的推廣前景。

一、等離子體種子處理技術(shù)基本原理

1999年，大連博事等離子體科技開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)始等離子體種子處理的研制和等離子體種子處理技術(shù)的研究，2000年以來(lái)，吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院分別在吉林和山西省的不同生態(tài)區(qū)進(jìn)行了發(fā)芽、盆栽、旱棚及田間種植試驗(yàn)，并做了大面積示范。三年中，從事此項(xiàng)研究的科技人員140多名，試驗(yàn)品種30多個(gè)，試驗(yàn)安排8萬(wàn)多個(gè)，試驗(yàn)示范面積2萬(wàn)多畝，取得數(shù)據(jù)幾十萬(wàn)個(gè)。2001年11月此項(xiàng)研究被科技部列為863生物和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)第一批研究計(jì)劃。2001年1月30日，等離子體種子處理機(jī)獲得國(guó)家專利，2002年10月16日等離子體處理作物種子的方法獲得公開(kāi)，此項(xiàng)技術(shù)的研究成功，填補(bǔ)了我國(guó)農(nóng)業(yè)物理中的一項(xiàng)空白，成為全國(guó)首創(chuàng)。

等離子體科學(xué)屬于物理學(xué)科，它是物理學(xué)科的一個(gè)獨(dú)立分支。等離子體是物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，它是物質(zhì)固體狀態(tài)、液體狀態(tài)、氣體狀態(tài)之后的第四種狀態(tài)--等離子體狀態(tài)。等離子體可以發(fā)光，產(chǎn)生電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波等物理能量，宇宙中99%的物質(zhì)是等離子體。太陽(yáng)就是其中之一，太陽(yáng)的質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍，經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，航天搭載的種子返回地面后往往產(chǎn)生各種程度的變異，具有明顯增產(chǎn)的效果。其主要原因是太空中高真空、微重力，宇宙射線對(duì)農(nóng)作物種子的影響，使種子的基因產(chǎn)生變異，太空環(huán)境中的宇宙射線起著非常重要的作用，這部分宇宙射線主要是來(lái)自太陽(yáng)這個(gè)巨大的等離子體，等離子體種子處理技術(shù)是受航天培育種種子的啟示，仿照空間的部分等離子體環(huán)境，在處理機(jī)械上安裝了高壓電弧等離子體和交變電磁場(chǎng)裝置，處理種子的方式是讓種子垂直、自己流動(dòng)的方式通過(guò)機(jī)器內(nèi)部的等離子體環(huán)境，接受不同能量的光輻射，電磁輻射，電磁場(chǎng)的刺激及帶電粒子轟擊，種子的運(yùn)動(dòng)方式為自由落體，在這個(gè)環(huán)境中，種子處于變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各種能量對(duì)種子的作用是變化著的，種子在不同位置接受不同的能量的變化，這時(shí)各種物理能量綜合作用于種子，這種綜合作用是低強(qiáng)度的，微劑量的，短時(shí)間的，處理時(shí)間在0.44s以內(nèi)，這種短時(shí)間的低強(qiáng)度的微劑量的變化的輻射激活了種子的生命，加速了酶的轉(zhuǎn)化，增加了可溶性糖和蛋白，促進(jìn)基因的表達(dá)，并使其當(dāng)代增加產(chǎn)量。

二、等離子體種子處理在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

等離子體種子處理技術(shù)，是由省農(nóng)科院、大連博事等離子體科技開(kāi)發(fā)有限公司在太空育種的啟示下，研發(fā)的種子處理技術(shù)，并列入國(guó)家科技部“十五”863計(jì)劃項(xiàng)目。該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上特別是抗旱增產(chǎn)、提高品質(zhì)等方面都具有明顯的效果，試驗(yàn)表明通過(guò)等離子體處理后的種子，一是生命活力增強(qiáng)，經(jīng)過(guò)處理的種子發(fā)芽率、發(fā)勢(shì)率明顯提高。二是出苗整齊，苗期提前，經(jīng)過(guò)處理的作物出苗普遍提前1-2d，苗的整齊度明顯高于對(duì)照。三是根系發(fā)達(dá)，分蘗增加，抗旱抗病能力增強(qiáng)，開(kāi)花座果增加，促進(jìn)早熟，品質(zhì)改善，增產(chǎn)、增收效果明顯。幾年來(lái)，扶余縣、樺甸市科技局在對(duì)等離子體種子處理技術(shù)試驗(yàn)示范實(shí)踐中取得經(jīng)驗(yàn)，對(duì)全省擴(kuò)大試驗(yàn)示范是有啟示作用的，扶余縣科技局連續(xù)的對(duì)花生和大豆和其他雜糧種子進(jìn)行處理，農(nóng)作物增產(chǎn)增收比較明顯，特別是花生效果更顯著，產(chǎn)量均較對(duì)照田高。通過(guò)樺甸市科技局與省農(nóng)科院于2001年--2003年在該市八個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行了試驗(yàn)示范，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)論

通過(guò)三年的多點(diǎn)試驗(yàn)示范，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)該技術(shù)的處理，可激發(fā)種子的潛能、增強(qiáng)種子的活力、提高種子的健壯度；使種子的發(fā)芽率明顯提高，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，增強(qiáng)抗旱、抗病能力，提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，可提前2-3d成熟。玉米增產(chǎn)幅度5--10%，大豆10%，水稻12%，花生20%，蔬菜10%以上。該技術(shù)的科技含量高、適用性強(qiáng)，具有顯著的推廣前景。等離子體種子處理技術(shù)既屬于農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，又屬于農(nóng)業(yè)平臺(tái)技術(shù)易于掌握易于推廣。