音樂聲頻對溫室蔬菜生長和產量的影響

柏明娥，姜仕仁，童富良，邵菲菲，洪利興

(1.浙江省林業科學研究院，浙江 杭州 310023;2.浙江科技學院，浙江 杭州 310023;3.東陽花園集團農業發展有限公司，浙江東陽 322121)

植物聲頻控制技術作為一門新型現代物理農業技術，近年來在國內外得到了較快的發展，其基本原理是對植物施加一定頻率的聲波，利用聲波影響植物細胞分裂，有利于植物能量代謝，增加植物光合作用和綜合吸收能力，促進生長發育，從而達到增產、優質、抗病的目的［1］。植物聲頻控制技術在國內外50余種植物包括玉米、向日葵、茶葉、草莓、芹菜、棉花、菠菜、黃瓜、番茄和青椒等農作物和蔬菜上的應用試驗表明，應用該項技術取得相當顯著的經濟效益、生態效益和社會效益［2－8］。目前國內外應用于植物的聲頻主要有美國 Dan．Carlson公司研究開發的高頻(4～6 kHz)聲頻［9］，日本大阪先拓公司研究開發的古典音樂聲頻［10］，國內青島物理農業科技有限公司研發的電子合成聲波［11］等。本課題組采用自行開發的以蟲鳴聲和古典音樂與蟲鳴聲合成的音樂聲頻，分別在蘿卜、青菜、西瓜、花生等露地作物上進行試驗，結果表明，音樂聲頻不同程度地促進了作物的生長，提高了產量［12－14］。為了探討音樂聲頻對溫室蔬菜生長的影響，課題組分別于2010年上半年、2010年下半年和2011年上半年對在溫室無土栽培條件下種植的茄子、黃瓜、番茄、香瓜等蔬菜進行音樂聲頻處理試驗，考察其對生長、產量、質量等方面的影響，為其進一步推廣應用提供科學依據。現將有關結果報導如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地位于浙江省東陽市花園集團農業發展有限公司的科技示范園，地理坐標為北緯29°16'，東經120°13'，屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛，年平均氣溫17℃，降雨量1 351 mm。

供試植物有茄子、番茄、小黃瓜、小番茄、大香瓜，種子購自當地的種子公司，種子經統一育苗后移栽。供試作物均在玻璃溫室采用珍珠巖粉和營養液無土栽培，由計算機自動控制系統進行自動滴灌和溫、濕度調節。溫室東西走向，長80 m，總面積3 380 m2。

聲頻設備為自行開發的JSR-05型聲頻播放器，是一種集音頻自動播放、控制系統、功率放大與喇叭于一體的鋁制露天音頻播放設備，頻響40～12 000 Hz。

1.2 試驗方法

試驗共分3期，第1期為2010年3月至6月，供試作物有茄子、番茄、小黃瓜;第2期為2010年9月至2011年3月，供試作物有番茄、小番茄、小黃瓜;第3期為2011年4月至7月，供試作物有番茄、小黃瓜、大香瓜。

每期試驗都分2組，溫室兩端各安排1組，分別用于聲頻處理和對照，試驗組和對照組的作物均同一管理。不同期的試驗組和對照組對調位置。

聲頻處理。從幼苗種植開始對試驗組進行聲頻處理，主頻約為350 Hz，頻率范圍約340～4 000 Hz，每天從上午7:00至10:00，連續播放3 h，響度約70 dB左右。

指標測定。在每種蔬菜的試驗組和對照組中均以連續的20株作為觀測樣株，分別于生長一定天數測量植株高度，并于果實成熟后每次單獨采摘、稱重，最后累計產量。

1.3 數據統計分析

采用EXCEL軟件進行數據統計，用SPSS16.0統計軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 生長量

從表1看出，第1期聲頻處理對供試的茄子、番茄、小黃瓜的生長都有不同程度的促進，茄子、番茄和小黃瓜處理20 d的植株高度比對照高16.17%，18.97%和4.97%，處理30 d植株高度比對照高20.7%，10.28%和3.85%。對20 d和30 d的株高生長量方差分析結果表明，除茄子20 d的株高生長量與對照沒有差異外，其余均達到顯著水平。

另外從對茄子冠幅的生長來看，聲頻處理20 d，茄子冠幅比對照增大27.27%，處理30 d增大23.68%(表2)，與對照相比差異顯著。

表1 第1期聲頻處理對蔬菜株高生長的影響

表2 第1期聲頻處理對茄子冠幅生長的影響

從表3看出，第2期聲頻處理對3種供試蔬菜株高生長的影響程度不同。小番茄處理35 d試驗組植株高度比對照高5.11%，番茄和小黃瓜處理21 d試驗組植株高度比對照高0.41%和4.27%。經方差分析表明，除小黃瓜處理21 d的株高生長量與對照有顯著差異外，其余差異不明顯。

表3 第2期聲頻處理對蔬菜株高生長的影響

第3期供試作物番茄、小黃瓜、大香瓜經不同日期聲頻處理的株高測量結果見表4。聲頻處理對番茄的株高生長具有促進作用，19 d和35 d的株高生長量分別比對照提高5.69%和4.83%，但方差分析表明差異不明顯;對小黃瓜的促進作用不明顯，在生長前期反而有抑制作用，在生長后期表現出一定的促進作用;對大香瓜有促進作用，21 d的株高生長量比對照提高13.25%，與對照有顯著差異。

表4 第3期聲頻處理對蔬菜株高生長的影響

2.2 產量及質量

3期聲頻處理對茄子、番茄、小黃瓜和小番茄從采摘期開始至采摘結束累計產量、單株產量及667 m2產量計算結果見表5。

表5 聲頻處理對蔬菜產量的影響

從表5可以看出，第1期聲頻處理后番茄產量比對照提高33.42%，茄子產量提高13.75%，黃瓜產量提高13.81%;第2期聲頻處理后小番茄、番茄和小黃瓜的產量分別提高13.19%、10.29%和7.89%;第3期聲頻處理后番茄和小黃瓜的產量分別提高10.50%和11.50%。大香瓜因后期人為控制果數而未做產量統計。

聲頻處理促進番茄早熟，第1期試驗組6月2日開始采摘，而對照組6月8日才開始采摘，比對照提前6 d，番茄的果形也比對照的大。

從小黃瓜次品數量來看，第1期試驗組為5.2 kg，對照組為39.5 kg，次品率減少86.8%，第2期試驗組為0.8 kg，對照組為1.48 kg，次品率減少45.9%，聲頻處理大大減少了次品小黃瓜的數量，對提高黃瓜的產品質量效果明顯。

2.3 經濟效益

按上述幾種蔬菜667 m2的增產量，每種蔬菜當時的市場價格計算，聲頻處理對提高蔬菜經濟效益非常顯著(表6)。

從表6可以看出，聲頻處理后由于提高了蔬菜的產量，從而使每種蔬菜667 m2產值提高了800～7 890元不等，其中對小黃瓜的增效特別明顯，3期的試驗結果分別達到了6 620元、5 700元和7 980元，其他蔬菜增值也大都在1 000元以上。

表6 聲頻處理對提高蔬菜經濟效益的分析

3 小結與討論

聲頻處理對溫室無土栽培作物的生長和產量都有不同程度的促進作用，但對不同品種的影響程度不同。第1期對茄子、番茄和小黃瓜的試驗結果，聲頻處理對番茄的株高生長和提高產量作用效果明顯好于其他2種作物，這與我們在露地栽培蔬菜作物中的試驗結果相似［12－13］。試驗同時表明聲頻處理對促進植物生長與增加產量之間的相關性不明顯，如第1期的試驗結果按促進株高生長排序為茄子＞番茄＞黃瓜，而從增加產量效果來看為番茄＞黃瓜＞茄子，第2期和第3期也有類似結果，特別是第3期對小黃瓜的影響，雖然聲頻處理對促進株高生長效果不明顯，但對產量提高效果明顯，比對照提高11.5%。因此，針對不同的植物種類如葉類蔬菜、果類蔬菜等開發與之相適應的聲頻處理器是我們今后研究的重點。

另外，聲頻處理對同一種植物在不同季節的影響程度也不一樣，如第1期番茄處理20 d和30 d的植株高度比對照高18.97%和10.28%，第2期番茄生長21 d植株高度比對照高0.41%，第3期番茄生長19 d和35 d的植株高度比對照高5.69%和4.8%。除第1期與對照相比差異顯著外，第2期和第3期與對照相比差異不顯著，同樣對小黃瓜的株高生長也有類似現象;且在不同試驗中對提高產量影響也不同，對番茄和小黃瓜來說都是第1期試驗效果最好，分別達到33.42%和13.81%。說明聲頻處理對植物的影響與試驗時的季節或環境條件尚存在一定的關系，具體機理有待進一步研究。

［1］侯天偵，李保明，滕光輝，等．植物聲頻控制技術的研究及應用進展［J］．中國農業大學學報，2010，15(1):106－110．

［2］白生龍，田光華，郝水源，等．植物聲頻控制技術在玉米、向日葵上應用初探［J］．華北農學報，2006，21(專輯):86－88．

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［5］殷旭紅，王忠，郝水源，等．植物聲頻控制技術在保護地芹菜上的應用［J］．內蒙古農業科技，2008(1):48－49．

［6］王宏江，王明亮，黃維兵．植物聲頻控制技術在棉花上的應用效果研究［J］．新疆農業科學，2009，46(2):415－418．

［7］侯天偵，李保明，滕光輝，等．植物聲頻控制技術在設施蔬菜生產中的應用［J］．農業工程學報，2009，25(2):156－160．

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［12］姜仕仁，黃俊，陳劫．音樂聲頻對3種露地作物的應用試驗研究［J］．浙江科技學院學報，2010，22(4):253－257．

［13］柏明娥，姜仕仁，李楠，等．蟲鳴和音樂聲頻對六種蔬菜生長的影響試驗［J］．安徽農業科學，2010，38(16):8365－8367，8369．

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