空間電場防病促生技術在設施農業中的應用

高占文等

摘要：空間電場防病促生技術是目前設施農業生產中應用的高新技術。闡述溫室空間電場防病促生技術提出的背景，介紹該技術在設施內防治病蟲害、實現優質特色栽培、促進植物生長方面的主要效用，并展望該技術的發展前景。

關鍵詞：設施農業；空間電場防病促生技術；應用

中圖分類號：S121 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）10-0059-02

溫室空間電場防病促生技術是在空間電場環境中促進動植物生長發育以及防治病害或疫病發生的一種物理技術。該技術的實施裝備主要是溫室電除霧防病促生系統，由空間電場和CO2增施技術組成，即利用空間電場和CO2增施技術的配合使用，獲得產量倍增效應。

1 溫室空間電場防病促生技術提出背景

長期以來，人們從種植經驗中認識到農作物的豐產要靠充足的陽光、水分和肥料。隨著科學技術的發展，空間電場的作用逐漸被人們所認識，其在設施農業生產中顯得尤為重要。自然界存在的大氣電場，也就是帶負電荷的地球與帶正電荷的電離層之間形成的空間電場是繼植物生長光、水、肥三要素之后又被發現的一個新要素。

溫室電場除霧防病促生系統中，通過絕緣子掛接在溫室棚頂的電極線與地面之間建立起自動循環間歇工作的空間電場，這個空間電場能夠有效地消除溫室霧氣、空氣微生物等微顆粒，徹底消除動植物養育封閉環境的悶濕感，為植物建立空氣清新的生長環境。在這個空間電場環境中，電極放電產生的臭氧、氧化氮和高能帶電粒子，用于預防植物氣傳病害。此外，在溫室密封環境中缺乏CO2，植物光合作用不充分，不利于作物生長發育。在空間電場環境中補充必要的CO2可以顯著地提高光合作用效率，促使同化產物向根的運輸，促進植物對CO2的吸收，正向空間電場與足量的CO2濃度相配合能大幅度促進植物生長。溫室空間電場防病促生技術不僅能夠預防植物氣傳病害，促進溫室作物增產優質，而且可以節約農資投入，從而有助于農民綜合收益的提高，這一技術逐漸被農民所接受。

2 溫室空間電場防病促生技術效用

2.1 氣傳病害防治

溫室空間電場防病促生系統在溫室建立空間電場，放出高能帶電粒子、臭氧和氮氧化物，在土壤與植株生活體系中形成微弱的直流電流，其重要作用是預防氣傳病害和枯萎病。空間電場從理論上能夠預防任何依靠氣流傳播的細菌、真菌、病毒病害，除了白粉病的預防需要特殊配置以外，其他如霜霉病、灰霉病、疫病、銹病、黑痘病、炭疽病等氣傳病害都可以得到很好的防治。試驗證明：此項技術在溫室中可有效去除空氣病菌40%～90%，降低空氣濕度5%～20%，除霧50%～99%，使室內空氣清潔無異味；對生物氣傳病害的防治效果可達70%以上。空間電場對枯萎病的預防效果是在黃瓜、尖辣椒的種植中發現的，其預防效果重現率高于80%。

2.2 蘿卜水果化栽培

小白蘿卜因具有爽口和微甜的遺傳特質，以及對碳水化合物具有高庫容的特點，被首選為該項技術對根菜類水果化植物產品高甜、高產化應用對象。實踐證明，在一定間歇循環周期的空間電場與高濃度CO2環境中，小白蘿卜對CO2的吸收很快，生長速度明顯加快，800 g商品果生長期可縮至38～46 d，甜度增加1倍以，且生長期內不需使用任何農藥。水果化栽培小白蘿卜口感評價為爽脆、甘甜、清香，可與蘋果梨媲美，成為新型優質保健水果。同樣環境下，紅皮水蘿卜商品果期可以縮至14～22 d，口感評價為皮辛辣而果肉脆甜。

2.3 結球萵苣優質化栽培

結球萵苣是西餐的必用品，其設施化生產應能滿足西餐企業對產品在甜度、甘脆、無藥物殘留方面的質量要求；而溫室植物產品生產企業在滿足以上要求之外，追求產量是獲得利潤的關鍵。采用溫室空間電場防病促生技術實施結球萵苣的優質化栽培，可徹底解決結球萵苣缺鈣引起的頂腐病、心腐病兩大生理病害，同時可促進萵苣生長速度提高20%～30%，甜度提高11%，心葉鮮嫩爽脆，全生長期無需使用殺菌劑。

2.4 小果番茄高產化栽培

小果番茄的產量受花蕾的數量以及水分、CO2供應量的影響。一般是水分供應少則花蕾多，但產量上不去；水分供應多則花蕾少而旺秧。CO2供應足則花蕾多，在CO2充足供應的前提條件下，適當控制水分的供應能夠顯著提高果實產量。利用溫室空間電場防病促生技術實施小果番茄的高產化栽培，可以解決CO2的供應及促進植物吸收問題；同時土壤作為空間電場電極結構的陰極能夠產生陰極聚水效應而常保土壤濕潤；此外，空氣氮肥的形成可促進秧苗健壯生長。實踐表明，應用該項技術能夠促進小果番茄產量提高30%～70%。

2.5 組培苗的速化培育與煉苗

植物組織培養的關鍵是根系的形成和葉芽的形成，空間電場能夠促進根系和葉芽的形成，提高培育速度。同時，空間電場能夠有效地預防培養基被空氣微生物污染，提高組織培養成功率。組培苗的煉化實質上是維管束等輸導組織以及光合系統對溫室內環境的適應性鍛煉，溫室空間電場防病促生技術能夠加快維管束等輸導組織以及光合系統的發育壯大，使新生根系很快適應新的溫室環境。實踐證明，溫室空間電場防病促生環境中，組培苗的健苗率遠比常規環境中的高。

2.6 移栽苗的發根壯苗

實踐證明，空間電場能夠促進移栽苗的發根速率。光合產物向根輸導的加強，以及根系與土壤之間因微電流水電解產生的富氧界層，都可以促進移栽苗的發根。

2.7 花卉、果品艷麗化栽培

花卉植物顯示的不同顏色，除了遺傳基因中花朵色彩影響外，還與肥料中營養元素有關。研究證明，不同元素對不同花卉品種、花色有著不同影響。碳、氫、氧、氮是各類顯色高分子化合物的組分。如果人為改變供給這4種元素的條件和數量，其合成的化合物成分也會隨之改變，花的顏色也就隨著發生變化。可以利用溫室空間電場防病促生技術調控碳、氫、氧、氮的供給，進而改變花卉花色。在空間電場環境中，藍色秋菊的藍色度遠深于常規環境中的藍色秋菊，且不易褪色，這主要是空氣氮肥的作用。就紅色系花卉而言，一定間歇循環工作周期的溫室空間電場防病促生技術能夠使紅色更加鮮艷且花不易褪色，這與單獨補充CO2的減色效應恰好相反，主要是由于在同補環境中的C/N比例合適。溫室草莓、蘋果均在溫室空間電場防病促生環境中表現為紅色光澤亮麗。

3 結語

目前，溫室空間電場防病促生系統已經在全國一些省市得到示范推廣，在溫室整體空間的霧氣消除與抑制、溫室氣傳病害的預防、部分溫室植物土傳病害的抑制、連陰天帶來的弱光、低根溫及CO2短缺引起的生理障礙的預防、植物產品果實的增甜及增產的示范試驗等方面獲得了很好的效果。空間電場防病促生技術的應用必將為我國設施農業持續發展增添新的活力。

參考文獻

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Abstract： The technique of space field prevention and growth promotion is high technology in present agricultural production. The article expounds the background of greenhouse space field prevention and promotion， introduces its application effect of preventing insects diseases， optimal cultivation and promoting plant growth， prospect its future development.

Key words： agricultural facility； the technique of space field prevention and promotion； application