棚室種植用電解水的應用研究

李金拾

摘 要：用稀鹽水或者稀鹽酸直流電電解出來的水溶液稱作電解水，因為其具有效率高、成本低、污染小的特點，這種技術有著很大的應用潛在能力。普通水通過添加電解質電解后得到含有次氯酸的水溶液，根據其生產方式可分為酸性電解水和堿性電解水。酸性電解水具有殺菌和消毒的作用，可以用作消毒劑；堿性電解水有中和及增產增質作用。介紹電解水的制備方法及其在農業上的應用。

關鍵詞：電解水；消毒增質；農業應用

中圖分類號：S273文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.09.049

0 引言

電解水是一種新型機能水，它的獲得主要是通過電解含有電解質的水溶液，現在已經用于醫療、食品加工等領域，并且已經得到廣泛的研究和應用。在農業方面也有很大的推廣前景，目前在農業上的研究和應用主要在殺菌消毒、病害防治和植物育種生長。

1 電解水的生產及特點

1.1 生產

電解水的生產設備主要組成有：電子控制裝置、電解膜、電解水引流通道。

首先把電控裝置調整好，通電以后在電場的作用下，把流經以離子交換膜為間隔通道的水以及其中的溶質電離，水溶液電解之后其中的離子在正負電場的作用下向兩級移動，等到充分電離，然后把兩級的水分流導出，堿性水在陰極端流出，酸性水在陽極端流出，再用集水容器進行分別收集，就產生了可直接運用的酸性水和堿性水。

對水施加電壓的大小不同，電解出來的效果也不同，由此可把電解水的制造方法分為低壓電解法和高壓電解法。

低電壓制造電解水，因為給水施加較低的電解電壓，電能基本上都消耗在對水的活化方面，經過電解處理后水的質量發生了變化，產生了理論上質量相同的顯酸性電解水和顯堿性電解水。

強電壓制造電解水，因為給水施加較高的電解電壓，電能除了消耗在活化水上面之外還有其余電力用在電解水上，故在電極上產生了氣體，陽極上產生氯氣和氧氣，陰極上產生氫氣，氣體溶解于水中又加強了水的活性。

1.2 特點

1.2.1 強酸性電解水的殺菌作用

強酸性電解水發生氧化還原反應，接觸細菌細胞時強制性的奪走了其表面的電子，導致細胞膜表層不再完整，細胞核內的內容物外泄破壞了細胞膜，導致細胞因為失去必要存活物質而死亡。而且，強酸性電解水具有強酸性，有效氯的質量濃度10～160 mg/L，這兩點也大大的加強了殺菌效果。另外電解水中帶有微弱電流，接觸土壤后創造了微弱的電流環境，因此也抑制了許多厭氧型菌的生存。

1.2.2 堿性電解水的增質作用

堿性電解水中鉀具有促進萌芽的作用，果實在噴施堿水的作用下，糖的含量會提高，色澤外觀也會得到改善，因此堿水也經常可以用作根外施肥。另外堿性水對酸性環境還可以起到中和作用，防止有些植物在酸性環境中發生灼燒的危害。

1.2.3 酸性電解水的不穩定性

酸性電解水相對不穩定，很容易受到外界環境因素的影響，比如光照、密封程度、溫度等，導致其有效氯失散，酸堿度值升高，氧化還原電位下降，從而失去殺菌能力。研究表明，大容量的器皿、玻璃容器和低溫貯藏三種方式有利于保持酸性電解水有效的氯和溶解氧，密閉的環境有利于保持電解水氧化還原電位。

2 電解水在農業中的研究與應用

2.1 在農產品貯藏保鮮上的應用

當前大多數果蔬類農產品表面都會有農藥殘留的痕跡，這些農藥殘留物不僅影響農產品的生長狀況而且危害人們的飲食健康，如果在加工和貯藏之前用酸性電解水清洗農產品表面，可以殺滅農產品表面的微生物，還可以一定程度上調節其代謝活動，有利于農產品的貯藏和保鮮。

2.2 在種子處理上的應用

農業生產播種前用酸性電解水對種子進行處理，經過酸性電解水的處理后，不僅能把生存在種皮外的細菌消除，還能夠使種皮的滲透性得到改善，而且還有利于種子吸水呼吸。

2.3 在土壤改良上的應用

電解水具有強酸強堿特性，是土壤好的調節劑。要是土壤的酸性過重，就澆注堿性電解水，堿性過重就澆注酸性電解水，直到酸堿度合適為止。

2.4 在農作物防病的應用

目前，棚室蔬菜生產中防治病害主要以農藥為主，但是農藥防治易產生抗藥性，引起食品安全等問題，不易控制防治細菌工作，酸性電解水殺菌高效、安全、無殘留等優點使其在植物防治病害中得到廣泛的應用，現在國內主要是氯化鈉制取的電解水。

2.5 提高農產品產量及品質

酸性電解水和堿性電解水的理化性質，如氧化還原電位、有效氯等是影響農產品質量和生長的主要因素，同時堿性電解水還具有鈉或鉀離子，可激活植物體內各種霉的活化作用，促進光合作用，改善品質提高產量。

3 電解水的農業發展前景

水是農業生產中最為重要的資源，而且獲取也相對方便，制造簡單，消耗的能源低，因此電解水可以替代部分農藥使用。從生產和使用效果上看，電解水在綠色農產品加工生產方面具有廣闊的推廣前景，適宜成規模化的棚室設施應用，同時在推廣工作中還要注意以下環節。

電解水具有很強的氧化還原性，制備出來的電解水最好當天生產完就要用掉，不然就會失效。噴施酸性水要用專門的器具，通常要在晴天下進行，電解水一般要在非金屬容器中貯藏，而且要密閉遮光。

4 結語

近些年，隨著國內人們的生活水平和素質的提高，食品的安全和營養健康等問題受到了日益關注，我國是農產品生產和消費大國，同時又是農藥和使用大國，為妥善解決農產品農藥殘留物超標以及增產增質等問題，找到一種綠色殺菌劑替農藥用于農產品的種植非常重要。電解水作為一種綠色殺菌劑既可以替代農藥用在農作物病害防治也可以提高農作物的產量和品質。

參考文獻：

[1] 徐偉忠，朱麗霞，陳建華.電功能水在農業上的應用[J].江西農業學報，2006.

[2] 李美超，馬淳安，吳慶，等.電解制備離子水的研究[J].化學世界，2002.

[3] 劉杰，馬晨.離子功能水制備及功能殺菌研究[J].佳木斯大學學報（自然科學版），2005.

[4] 章恩明，杜林，黃鴻志.電解水殺菌技術及其應用[J].食品與機械，1999（3）.