等離子體種子處理技術在糧食作物上的應用效果

遲德龍

等離子體種子處理技術是一項通過物理方法提高種子活力，激發種子潛能，促進種子萌發，達到增產增收的目的，大豆平均增產12.2%;玉米平均增產11.3%，水稻平均增產11.5%。是一項以單一技術提高作物產量和品質的農業物理技術。等離子體種子處理技術的應用將為我國糧食安全，提高糧食品質提供保障，為我省發展綠色有機農業，奠定基礎。

一、技術來源

等離子體種子處理技術的發明是受航天育種的啟示。種子在太空中受高真空、微重力和宇宙射線的影響發生了變異，經過選育而成為新的品種。太空的三個因素中，主要是宇宙射線對種子的影響，而宇宙射線主要來自太陽這個巨大的等離子體。航天育種試驗告訴人們，等離子體發出的物理能量可以改變種子的內部機理，也可以使農作物增產，等離子體種子處理機就是根據這一物理原理研制而成的。

二、技術簡介

所謂等離子體：是包含有自由電子、離子和中性粒子整體呈現準電中性的物質的體系。在自然界中，任何物質都會由溫度的不同而呈現出固、液、氣三態的轉化，當氣體物質繼續升溫，如果溫度升到幾萬度甚至幾十萬度，物質就處在一個全新的狀態之下。處于如此高溫之下的物質，不僅分子之間和原子之間的運動非常劇烈，而且他們彼此之間已經難以束縛。原子中的電子具有相當大的動能，它擺脫了原子核對它的束縛，成為自由電子。同時原子失去電子成為帶正電的離子。這樣，物質就變成了一團有自由電子、離子和中性粒子組成的體系。它既不同于固體和液體，又跟普通氣體的性質有本質上的區別。故它是物質的另一種全新的聚集態，即物質的第四態（等離子體）。

等離子體種子處理機中安裝了等離子體發生器，這種裝置通電以后產生等離子體。等離子體種子處理機內部的等離子體發生器安裝在等離子體輻照室內。輻照室中的等離子體發生器發出能量，激發種子內部各種物質的活性。輻照室中的等離子體發生器發出能量擊開空氣中的氧氣分子并重新組合成臭氧。種子表面的細菌在等離子體能量刺激和臭氧的強氧化下被殺死。由于等離子體發出的能量較低，作用的時間很短，種子沒有發生變異，農作物沒有性狀變化。等離子體種子處理機內部等離子體輻照室的下部安裝了由多組電感組成的會切交變電感作用室（簡稱感應室）。這種感應室在感應強度上具有不均勻特性，體現縱向、橫向、方向、速度、時間的物質不均勻性。種子通過處理機的運動方式為自由落體運動，種子通過機器中的每個時段的速度都在變化中，種子受到的感應強度和得到的能量隨時間空間的變化而不同，對種子有作用的最大感應能量被種子吸收。種子相繼接受等離子體和交變電感的作用，活力得到提高，離子交換能力增強，酶的轉化加快，可溶性糖和可溶性蛋白增強，從而使作物從種子萌發到成熟結果整個生命周期具有綜合優勢，增加產量，改善品質。

三、增產機理

實踐證明，不同作物種子及同一作物不同品種活力存在的差異，影響作物的發芽、出苗、生長和作物的產量。人們知道種子品種之間優劣差異很大，對于同品種種子存在的差異往往歸結為種子純度和質量的差異。其實同品種種子質量差異的原因就是種子活力的差異。質量好的種子往往是活力高的種子，質量差的種子往往是低活力的種子。人們在種子保管過程中，注意到了保持種子質量避免種子活力下降的問題，并采取了相應的措施。但是沒有人對種子活力提高，特別是對原本活力并沒有降低的種子再提高活力進行全面系統地研究，也沒有人完整系統地提出全面提高種子活力的技術方法。而等離子體種子處理技術正是一種提高種子活力的技術。經過處理后的種子活力得到提升，它不僅能使活力降低的種子提高活力，就是原本活力并沒有降低的種子也可以再提高活力。這是等離子體種子處理技術的技術特點和重要機理，也是等離子體種子處理技術所做出的貢獻。等離子體種子處理技術為人們樹立起通過提高種子活力促進農業增產的技術概念，并提供了利用等離子體處理種子提高種子活力增加產量的完整技術體系。

四、經過多年對等離子體種子處理技術對黑龍江省大豆、玉米、水稻三大作物單產的影響試驗得出如下結論：

1、經過等離子體種子處理技術處理的，增產效果明顯。大豆比對照平均增產12.2%;玉米比對照平均增產11.3%，水稻比對照平均增產11.5%。

2、經過等離子體種子處理技術處理的，長勢明顯。促進種子萌發，提高種子出芽率;大田表現為出苗早而整齊，比對照提前1-2天進入苗期;苗壯、根系發達、須根增加、主根增長、葉片增多。

3、經過等離子體種子處理技術處理的，有明顯的耐旱、抗低溫、抗倒伏、提高抵御病蟲害能力。抗玉米黑穗病比對照每畝少80%;倒伏比對照降低60%;春季持續低溫，粉子率比對照低95%以上。

4、經過等離子體種子處理技術處理的，成熟早，提高品質。比對照提前成熟2-3天，處理后玉米“瞎尖子”比率降低70%，蛋白質、賴氨酸等含量有所增加。

5、操作簡單，成本低廉，環保無污染的綠色農業技術。使用正常居民用電220V，每小時耗電0.73kw，使用過程中產生臭氧和熱，對環境污染小。

（作者單位：150001黑龍江省農業機械化技術推廣總站）