空間電場(chǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣

王耕

鞍山市農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校

空間電場(chǎng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣

王耕

鞍山市農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校

一、空間電場(chǎng)的建立

空間電場(chǎng)是通過(guò)絕緣子掛在溫室棚頂?shù)碾姌O線為正極，植株和地面以及墻壁、棚梁等接地設(shè)施為負(fù)極，當(dāng)電極線帶有高電壓時(shí)，空間電場(chǎng)就在正負(fù)極之間的空間產(chǎn)生了一個(gè)靜電場(chǎng)，這個(gè)靜電場(chǎng)能夠有效的消除溫室的霧氣、空氣微生物等微顆粒，利用電極放電產(chǎn)生的臭氧、氧化氮和高能帶電粒子，預(yù)防植物氣傳病害、土傳病害及病毒病，并向植物提供空氣氮肥。

二、溫室電除霧防病促生系統(tǒng)的工作原理

1.促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育提高作物品質(zhì)

（1）促進(jìn)植物光合。在空間電場(chǎng)作用下，植物對(duì)CO2的吸收加速并使光補(bǔ)償點(diǎn)降低，即在弱光環(huán)境中仍有較強(qiáng)的光合強(qiáng)度。同時(shí)，如果增補(bǔ)CO2，使高濃度CO2與空間電場(chǎng)結(jié)合具有產(chǎn)量倍增效應(yīng)，即空間電場(chǎng)能顯著提高植物的光合強(qiáng)度，促進(jìn)同化產(chǎn)物的運(yùn)輸和植物組織器官的生長(zhǎng)與發(fā)育。

（2）促進(jìn)農(nóng)作物品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)化。空間電場(chǎng)調(diào)控植物生長(zhǎng)是通過(guò)Ca2+和HCO3_離子進(jìn)行的，利用植物輸送Ca2+和HCO3_離子的空間電場(chǎng)可控性，增加果實(shí)的含糖量以及提高果實(shí)的貯運(yùn)硬度指標(biāo)，在同步增補(bǔ)CO2條件下，高濃度的CO2與空間電場(chǎng)相結(jié)合能夠顯著提高果實(shí)甜度。

（3）促進(jìn)氮?dú)夥柿匣？臻g電場(chǎng)帶有4～5萬(wàn)伏直流高壓的電極線會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生電離作用并使空氣中的大量氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮氧化物，氮氧化物與水汽結(jié)合形成空氣氮肥，即植物葉面氮肥，對(duì)植物生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。

2.調(diào)節(jié)空氣濕度與臭氧防病

（1）調(diào)節(jié)空間濕度。控制濕度、霧氣和空氣病原微生物是預(yù)防氣傳病害的基本方向。在空間電場(chǎng)的自動(dòng)循環(huán)間歇工作中，抑制了霧汽的升騰和粉塵的飛揚(yáng)，溫室空間持續(xù)保持清亮狀態(tài)，隔絕了氣傳病害的氣流傳播渠道。

（2）殺死病源微生物。在空間電場(chǎng)中的霧汽、粉塵會(huì)產(chǎn)生荷電并受電場(chǎng)力的作用而做定向脫除運(yùn)動(dòng)，并迅速吸附于地面、植株表面、溫室內(nèi)結(jié)構(gòu)表面，而附著在霧汽、粉塵上的大部分病原微生物也會(huì)在高能帶電粒子作用下被殺死、滅活。塑料薄膜處新產(chǎn)生的霧氣以及成熟的真菌向空氣中發(fā)射的孢子也均會(huì)受到空間電場(chǎng)和空間電極線產(chǎn)生的高能帶電粒子的作用而不能擴(kuò)散傳播，另一方面，各種依靠空氣傳播的病害源的毒害作用均會(huì)逐漸降低，直至被控制在安全限以下。

（3）空間電場(chǎng)中產(chǎn)生臭氧。系統(tǒng)中的臭氧是通過(guò)建立空間電場(chǎng)的電極線和煙氣電凈化腔中的凈化電極對(duì)空氣放電產(chǎn)生的，生成的臭氧有極強(qiáng)的氧化能力，特別是對(duì)空間電極線周?chē)椭仓昙舛颂幍目諝馕⑸锞哂蟹浅?qiáng)的殺滅作用，其滅菌過(guò)程屬于生物化學(xué)氧化反應(yīng)。系統(tǒng)在溫室內(nèi)產(chǎn)生的0.03～0.08ppm的臭氧用于植物病害的預(yù)防是十分有效。

3.防止土傳病害的發(fā)生

（1）由空間電極和土壤之間建立的直流高壓空間電場(chǎng)和變化空間電場(chǎng)產(chǎn)生的土壤電流，可使土壤中的非游離態(tài)的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)游離化，進(jìn)而提高土壤肥力，使作物健壯生長(zhǎng)，增強(qiáng)對(duì)病原菌的抵抗力。同時(shí)空間電場(chǎng)在土壤中產(chǎn)生的微電流能夠分解一些有機(jī)酸，進(jìn)而降低根系分泌物的毒害作用。

（2）變化的空間電場(chǎng)可以調(diào)控植物細(xì)胞中的Ca2+濃度，胞液中Ca2+濃度的變化可以調(diào)節(jié)植株對(duì)土壤肥料的吸收能力和激活植株的其它生理機(jī)能，進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)病原菌的抵抗力。

（3）空間電場(chǎng)變化產(chǎn)生的土壤電流可殺死土壤中的一些病原菌。

（4）空間電場(chǎng)促進(jìn)了植物對(duì)CO2的吸收以及碳水化合物向根區(qū)的轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠顯著提高根系的活力。

4.防止病毒性病害。采用空間電場(chǎng)可以有效地防治一些病毒性病害，其防治機(jī)理與下列因素有關(guān)：

（1）直流空間電場(chǎng)電離空氣產(chǎn)生的臭氧、高能帶電粒子能夠殺死或滅活植株和土壤表面以及空氣中的病毒。

（2）空間電場(chǎng)有效地減少了其它病害對(duì)植株造成的傷害，阻斷了病毒侵染植株的渠道。

（3）空間電場(chǎng)環(huán)境中植物對(duì)CO2的強(qiáng)烈吸收以及土壤養(yǎng)分有效性的提高，增強(qiáng)了植物的抗病力。

三、溫室電除霧防病促生系統(tǒng)的推廣

2013年鞍山市農(nóng)機(jī)推廣中心購(gòu)置了5套溫室電除霧防病促生系統(tǒng)，以鞍羊線設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶為平臺(tái)，成立5個(gè)示范、推廣點(diǎn)，主要用于溫室蔬菜生產(chǎn)，極大的提升了設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶的科技含量。通過(guò)這5個(gè)試點(diǎn)的技術(shù)推廣，當(dāng)年的產(chǎn)量和效益得到了顯著提升，番茄和黃瓜的產(chǎn)量增長(zhǎng)了15%，尤為重要的是農(nóng)產(chǎn)品的綠色品質(zhì)得到了有效保障，為今后大規(guī)模推廣打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。