胡萝卜种子高压静电场生物效应试验研究

高压静电场在设施农业中的应用罗莹;张志军;房骏【摘要】介绍了高压静电场在设施农业中的应用情况及其作用机理的研究现状.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2010(016)001【总页数】3页(P91-93)【关键词】高压静电场;设施农业;作用机理【作者】罗莹;张志军;房骏【作者单位】天津市林业果树研究所,天津,300112;天津市林业果树研究所,天津,300112;天津市农业机械推广总站,天津,300020【正文语种】中文【中图分类】S129随着农业产业结构的逐步调整，以果蔬为主的经济作物面积，特别是设施蔬菜栽培面积迅速扩大。

在设施蔬菜栽培中，由于特殊环境气候引起严重病害，菜农频繁、过量使用化学农药进行防治，出现了环境被污染、食品安全受到威胁和生态平衡被破坏等一系列严重问题。

高压静电场作为一种物理方法被应用于设施农业中，并取得巨大成功，现在已经成为一个研究热点。

笔者主要介绍近年来高压静电场在设施农业中的应用及其作用机理。

1 高压静电场的生物效应及研究现状自然界是一个静电的海洋[1]，地球上的生物体时刻在自然静电场作用下生长繁殖[2]。

环境电场变化，特别是外加高压静电场在适宜条件下，必然对构成生物体物质的电荷分布、排列、运动发生作用，从而影响生物体生命活动的许多方面[1]。

高压静电生物效应是研究高压静电场对生物体所产生的影响[3]，包括高压静电场对人体、动物机体的影响，对促进植物生长和种子活力、果蔬贮藏保鲜的作用，以及静电生物工程等多个方面[4]。

1.1 影响高压静电场生物效应的主要因素1.1.1 电场的剂量在描述生物学电场作用条件时，电场强度及处理时间是首先要解决的问题。

静电场作用于生物上的剂量，目前还没有精确的计算公式，只有在大量的试验基础上总结出来的数据范围。

1.1.2 电场的作用对象及处理环境生物体是一个特殊的等势体，具有较为复杂的生理特性[5]。

因此，静电场产生的效果也不相同。

它不仅受到生理生化、电磁特性等因素的影响，还受到外界诸多因素如电场类型、自身的品种、含水量及周围环境的温度、湿度等生长条件的影响。

高压静电场处理种子研究现状与发展对策摘要对目前国内外高压静电场处理作物种子的概念、分类、应用等研究状况进行了概述，对于静电种子处理目前存在的问题给出了发展策略。

种子处理从源头上改善了种子的品质，有利于食品安全。

适当的静电处理能显著提高种子的发芽率、发芽势、苗高、根长、鲜重等各项指标。

通过测定种子自由基含量和超弱发光强度，分析了高压静电场对作物种子生物效应的作用机理。

高压静电场的合理利用可对种子的萌发，幼苗生长，农作物产量及品质保鲜等方面产生积极影响。

关键词：高压静电场，种子处理，发芽率Research Status and Development Countermeasure of seed treatment with High voltage electrostatic field Abstract:The recent research progress in the high voltage electrostatic field in seed treatment of concepts,classification and application is reviewed in present paper.Giving development strategy for the present problems of the electrostatic seed treatment.Seed treatment improved the quality of seeds from the source,it is advantageous to the food safety.Proper electrostatic treatment can significantly improve seed germination rate,germination,seedling height,root length,fresh weight and so on.By measuring the seed content of free radicals and ultra weak luminescence intensity,it is analyzed for the high voltage electrostatic field to the mechanism of the biological effects on crop seeds.It produces positive influence on seed germination,seedling growth,crop yields and the quality of preservation with the rational use of high voltage electrostatic field.Key words:high voltage electrostatic field,seed treatment,germination rate0引言随着现代农业的不断发展，如何提高种子质量，改善产品品质，增加作物产量，已成为人们争相研究的课题。

高压静电场在促进植物生长上运用高压静电场在促进植物生长上运用高压静电场对植物种子的处理，能提高种子活化能和种子内多种酶的活性，对种子有消毒杀菌作用，可提高种子的发芽率、发芽势、活力指数和减少植株病虫害，改善植株品质。

高压静电场场强的大小和种子处理的时间，对不同的植物种子来说，其数值有不小的差异。

例如，对白菜、油菜、萝卜等小颗种子，在电场强度为30kV/m的高压静电场中，只需处理5min左右就行了，而对豌豆、黄豆、花生等较大颗粒种子，则要在电场强度为100kV/m的高压静电场子中处理20min左右才行，各种植物种子处理所需的最佳电场强度和最佳处理时间是通过多次反复试验来确定的。

在前述的参考资料中，可以查到这些参考数据。

需要指出的是，处理种子时电场强度过大，处理时间过长，会使种子受伤害，甚至死亡。

而电场强度过小，处理时间过短，又会造成处理效果不明显。

目前，有的地区和单位已生产出静电种子处理机出售。

据生产厂家称，能对小麦、水稻等大田作物种子作批量处理，使其产量提高5%-10%。

还要特别指出的是，经过高压静电场处理的种子，必须及时播种，最迟不超过一个星期的时间就要播种完毕，否则处理效果就不明显。

对不同的植物，应该选取不同的高压静电电场场强和每日开机时间。

实验表明，这个数值也不必太精确，静电场对植物生长的影响，目前还没有精确的公式，只有试验总结出来的数据范围。

我们经过两年多的时间，对部分食用菌、蔬菜和花卉等，进行了高压静电场促进其生长的试验和观察。

取得了明显的效果，现把初步试验结果总结如下。

(1)食用菌试验对象为猴头菇和平菇，高压静电场的场强为1OOkV/m，每天上午和下午各开机2小时。

结果与无静电场的对照组相比：猴头菇产量提高37％，生长时间缩短26％；平菇产量提高51％。

生长时间缩短44％，效果明显。

(2)蔬菜对叶类蔬菜，试验对象为芹菜、生菜、油菜和韭菜，高压静电场的场强为65kV/m，每天在植物光合作用最旺盛的时间开机4小时，与无静电场的对照组相比，蔬菜枝叶肥大、粗壮测试结果，蔬菜成熟时间比对照组缩短，其中芹菜缩短8％，生菜缩短8.3％，油菜缩短17％，韭菜缩短36％；蔬菜产量提高，其中芹菜提高36％，生菜提高53％，油菜提高31％，韭菜提高98％。

超高压物理能对胡萝卜汁中类胡萝卜素异构体的影响马永昆;徐丽娜;张佳;上官丽娟;李祥波【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2008(029)010【摘要】本实验研究了超高压处理对胡萝卜汁中类胡萝卜素异构体的作用,为利用超高压技术调控利于人体吸收的类胡萝卜素几何异构体奠定基础.胡萝卜汁分别进行100、300、500、700MPa处理5min,然后用C30柱加之二极管阵列检测器的HPLC分离检测样品中类胡萝卜素几何异构体.根据类胡萝卜素组分的色谱行为、光谱特征及Q值对其异构体进行定性,确定主要的类胡萝卜素有全反式β-胡萝卜素、15-顺-、13-顺-、9,15-顺-、9- 顺-β-胡萝卜素和全反式α-胡萝卜素等.结果表明,超高压处理可使能垒较低的9、13、15位等全反式类胡萝卜素发生部分顺式异构化或降解生成小分子片段.【总页数】4页(P105-108)【作者】马永昆;徐丽娜;张佳;上官丽娟;李祥波【作者单位】江苏大学食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】TS201【相关文献】1.高压脉冲电场对胡萝卜汁的杀菌效果及类胡萝卜素含量的影响 [J], 陈拓;杨瑞金;张莎;赵伟;陈锦权;方婷2.改善浓缩胡萝卜汁中类胡萝卜素含量和色泽的措施 [J], 解维域;丁辰3.破碎和均细化处理方式对胡萝卜汁中类胡萝卜素释放的影响 [J], 刘嘉宁;刘璇;毕金峰;张佰清;易建勇;彭健4.改善浓缩胡萝卜汁中类胡萝卜素含量和色泽的技术措施 [J], 解维域;丁辰5.高压均质对胡萝卜汁物化特性及类胡萝卜素含量的影响 [J], 刘嘉宁;刘璇;毕金峰;易建勇;张佰清;彭健因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

静电场处理种子和植株的效应静电场是植物生长发育必不可少的环境因素之一。

有人试验用接地的金属网将生长期的植物罩起来，将自然静电场屏蔽，结果导致植物的光合作用受滞，新陈代谢作用显著降低，生长变慢，抗病抗逆能力下降。

早在20世纪70年代，我国就开始有人利用人为高压静电场处理农作物种子，并取得了提高产量，增强作物抗严寒、抗病虫害等性能的良好效果。

植物静电效应的试验研究并取得一定成果的主要有静电场处理植物种子和植株两个方面。

静电场处理植物种子1．1 基本原理具有生命的植物种子在播种前处于休眠状态，用人工静电场处理休眠状态植物种子的原理如图l所示。

该电场是由电晕线与金属板组成正负两极而产生的，在极板之间的空间形成一定强度的电场，并有离子雾产生。

将植物种子平放在金属极板上，经过—定时间的“照射”处理，即可起到极化提高种子活力的作用。

1.2 静电场的设计根据不同植物种子对电场敏感程度的差异可以设计不同类型和强度的静电场。

处理植物种子的静电场有均匀场与非均匀场、正电场与负电场等类别。

前面提到的由电晕线与金属板组成极板所产生的就是一种非均匀电场。

非均匀电场由于电晕线的电晕放电作用还会产生臭氧，这种强氧化剂对植物种子有消毒杀菌作用。

如果由两块平行金属板组成电极所产生的就是一种均匀电场(忽略边缘效应)。

均匀电场的特点在于计算简单，设计方便，另外还可以根据处理种子的需要，按负极接地或正极接地设计为正电场或负电场。

实际电场的设计都是将市电220v的电压升高、整流，使其电压升到40—400kv ，输出电流则在2—20ma,再通过高压电缆、保护电阻等加到电晕线或金属板上。

电晕线与金属板或平行金属板之间的距离是可调的，通过它们之间距离的调整．以控制电场的强弱。

在进行批量种子处理时，最好能设计、制作一个自动静电种子处理机，图2提供的是广西师范大学张振球教授设计的水稻种于处理台示意图.1.3机理分析l.3.1 提高了种子的活化能和酶的活性经静电场“照射”的种子，获得了电场的能量、使种子内形成高能量激发分子。

高压静电场处理种子研究现状与发展对策作者：段学智来源：《南方农业·中旬》2018年第11期摘要近几年，气候、种子品种、土壤酸碱程度等多因素影响农作物的产量，其中影响最大就是种子品种。

好的种子可以更好地抗土壤酸碱程度、抗寒，生长发育会符合预期的要求，但近几年很多农作物出现畸形化发展，甚至更为严重的是种子种植之后发芽缓慢，错过最佳的生长时机，对于农作物种植者来讲，选择好的种子才能提高产量。

基于此，针对高压静电场对于种子的处理及发展进行说明，选择更好的种子进行种植。

关键词高压静电场;种子;现状与发展中图分类号：S351.1 文献标志码：B DOI：10.19415/ki.1673-890x.2018.32.068现代农业科技的进步发展促进了农作物的产量提升，这也是农业科技人员所研究的课题，农作物丰收必须采用优质的种子，针对种子目前也采用很多科学的方式进行处理，如传统的物理筛选的方式、化学除菌的方式等，在种子的选择中可以提高种子的存活力，但一定程度上会带来土壤的污染，为了解决这个问题，高压静电场处理种子相对更为环保，高压静电场利用所产生的强烈的电晕放电，产生离子雾、浓度高的臭氧、氮氧化物，对于种子进行不同程度的催化，使得种子更加具有顽强的生命力，提高后期种植的产量。

1 高压静电场处理种子的现状1.1 高压静电场技术分析对于种子的研究也运用了的大量的科学技术，高压静电场应用在很多领域。

1）采用静电分选的方式提取羽扇豆中的蛋白质。

羽扇豆中含有高含量的人体不可缺少的植物蛋白，在早期所采用的方式是湿析，湿析相对有一定的弊端，如提取率不高。

后期经过进行科学研究所得出的结论是采用研磨和静电分离结合的干分馏方式进行提取效果好。

根据研磨的程度再结合静电分选可以使羽扇粒子更分散，从而提供更为充分的分离蛋白体。

实验证明[1]，一次静电分离后所得到的干粉，蛋白质的含量已经超过了50%，经过3次，所得到的蛋白质的含量已经高达67%，对比之前的技术的应用，提取得到的羽扇豆的蛋白质含量已经很高。