楊相飛馬俊貴郭輝、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院 、新疆農(nóng)牧機(jī)械管理局

空間電場(chǎng)對(duì)日光溫室黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

楊相飛1馬俊貴2郭輝1
1、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院 2、新疆農(nóng)牧機(jī)械管理局

以“金獎(jiǎng)98”黃瓜為試材，研究空間電場(chǎng)對(duì)溫室大棚中黃瓜苗的生長(zhǎng)期株高、莖粗、葉柄長(zhǎng)度、葉綠素含量、抗病率以及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：空間電場(chǎng)對(duì)溫室中黃瓜的株高、莖粗等一系列指標(biāo)都有不同程度的影響。

空間電場(chǎng)；防?。簧L(zhǎng)發(fā)育；電場(chǎng)強(qiáng)度

引言

地球本身處在一個(gè)巨大的靜電場(chǎng)之內(nèi)，這個(gè)靜電場(chǎng)又稱為大氣電場(chǎng)。地球上的生命都生存于這個(gè)靜電場(chǎng)之內(nèi)，地球電場(chǎng)時(shí)刻都在發(fā)生著變化。變化的電場(chǎng)和陽(yáng)光一樣是地球生物賴以生存的環(huán)境因素之一。從20世紀(jì)60年代開始，各國(guó)科學(xué)家便開始研究靜電場(chǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)的作用并取得了一定成果［1-2］。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于靜電場(chǎng)生物效應(yīng)的研究主要集中在高壓靜電對(duì)種子活力及萌發(fā)期生理的影響，對(duì)果蔬保鮮作用的影響，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響以及電場(chǎng)細(xì)胞融合等方面［3-4］。

空間電場(chǎng)設(shè)備是給大氣中本來(lái)存在的大氣電場(chǎng)人為施加高壓，在正負(fù)極之間形成空間電場(chǎng)，并在電極之間產(chǎn)生臭氧等產(chǎn)物達(dá)到殺菌滅毒、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用［5］。

黃瓜作為我國(guó)普遍種植的一種作物，其營(yíng)養(yǎng)成分高，既可生吃，生津解渴，又可熟吃，味道鮮美。本實(shí)驗(yàn)研究空間電場(chǎng)對(duì)溫室大棚中黃瓜前期的生長(zhǎng)的影響。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 實(shí)驗(yàn)品種

“金獎(jiǎng)98”長(zhǎng)勢(shì)旺盛，葉量中等，莖粗節(jié)短，花量大，連續(xù)坐果能力強(qiáng)，果實(shí)商品率高，果型好，抗病性好。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

選用新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的空間電場(chǎng)設(shè)備，設(shè)備由變壓器、主電源、控制器、絕緣子、電極線等部分組成。

測(cè)量設(shè)備：游標(biāo)卡尺、葉綠素測(cè)量?jī)x。

1.3 實(shí)驗(yàn)概況

實(shí)驗(yàn)于2015年在新疆烏魯木齊地區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)進(jìn)行。六號(hào)溫室，溫室為磚墻鋼架結(jié)構(gòu)，溫室長(zhǎng)50m，寬8m，共計(jì)400m2。種植模式采用營(yíng)養(yǎng)基栽培模式，共30行，每行寬約60cm，行間距約90cm，每行定植黃瓜兩列，株距40cm，每行開溝約20cm深，溝內(nèi)自上而下鋪設(shè)隔水層，防止基液滲漏，并鋪設(shè)保水層以及定植層（砂石）。溫室內(nèi)裝有殺蟲燈三臺(tái)，補(bǔ)光燈六臺(tái)，紅外線調(diào)溫爐一臺(tái)，溫室自入口向內(nèi)每15行分為一個(gè)區(qū)，共分為A、B、C三個(gè)區(qū)，A區(qū)為實(shí)驗(yàn)區(qū)，裝有空間電場(chǎng)。B區(qū)為隔離區(qū)。C區(qū)為對(duì)照區(qū)。其他各設(shè)備平均分布在各個(gè)區(qū)。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 空間電場(chǎng)安裝方法

在A區(qū)，黃瓜育苗前，將控制器、主電源、變壓器安裝在電箱內(nèi)，固定在入口山墻上，絕緣子每4m一個(gè)共安裝四個(gè)，絕緣子架設(shè)高度大于2m。采用220V電源，經(jīng)變壓器調(diào)節(jié)至110～120V之間，控制器輸出50KV電壓?？臻g電場(chǎng)在時(shí)間繼電器的控制下進(jìn)行間歇循環(huán)工作，工作狀態(tài)為工作45min休息15min。

1.4.2 育苗與定植

分別在A、B、C三個(gè)區(qū)進(jìn)行育苗，以穴盤方式育苗。待瓜苗一葉一心時(shí)進(jìn)行定植，定植的同時(shí)測(cè)量三個(gè)區(qū)域育苗的出苗率，隨機(jī)測(cè)量莖粗和株高。定植后待幼苗兩葉一心時(shí)隨機(jī)測(cè)量幼苗莖粗、株高，并記錄定植成活率。

1.4.3 葉綠素含量的測(cè)量

定植后，待幼苗成活后，分別從三個(gè)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)抽取10株幼苗進(jìn)行葉綠素含量的測(cè)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 空間電場(chǎng)對(duì)育苗出芽率的影響

育苗出芽率是衡量種子活性的一個(gè)指標(biāo)，記錄結(jié)果顯示，A 區(qū)350株共5個(gè)空穴，B區(qū)350株共6個(gè)空穴，C區(qū)350株共12個(gè)空穴，出芽率分別是：0.9857、0.9829、0.9657。A區(qū)較C區(qū)出芽率高出2個(gè)百分點(diǎn)?？偟脕?lái)說(shuō)空間電場(chǎng)對(duì)種子出芽率有一定影響，但不是特別明顯。

2.2 空間電場(chǎng)對(duì)莖粗、株高等的影響

株高莖粗葉寬等都是植株長(zhǎng)勢(shì)的重要指標(biāo)。

表1表示，A區(qū)黃瓜幼苗在一葉一心時(shí)期，隨機(jī)取樣的10株幼苗中莖粗平均值較B區(qū)粗0.456mm，較C區(qū)粗0.689mm；株高平均值A(chǔ)區(qū)較B區(qū)高0.68cm，較C區(qū)高0.92cm。

兩葉一心時(shí)，A區(qū)黃瓜幼苗株高平均值為16.43，較一葉一心增長(zhǎng)約6cm，莖粗平均值為4.417，較一葉一心增長(zhǎng)約0.7mm。同時(shí)B區(qū)株高增長(zhǎng)約4cm，莖粗增加約0.461mm，C區(qū)株高增長(zhǎng)3.5cm，莖粗增長(zhǎng)約0.52mm。實(shí)驗(yàn)表明，兩葉一心時(shí)，實(shí)驗(yàn)組黃瓜幼苗株高與莖粗明顯優(yōu)于對(duì)照組，且增長(zhǎng)速度快于對(duì)照組。

同時(shí)定植A、B、C三個(gè)區(qū)的黃瓜幼苗的成活率由大到小依次為A＞B＞C。

表1 空間電場(chǎng)對(duì)溫室黃瓜莖粗株高的影響

2.3 葉綠素含量測(cè)量

在黃瓜育苗定植30天后，對(duì)溫室內(nèi)黃瓜植株進(jìn)行葉綠素（chlorophyll）含量測(cè)量。如表2所示。綠色植物利用空氣中的二氧化碳、陽(yáng)光、泥土中的水份及礦物質(zhì)來(lái)為自己制造營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過(guò)程稱為“光合作用”，其中所需的陽(yáng)光則被葉子內(nèi)的葉綠素吸收。葉綠素是光合作用膜中的綠色色素，它是光合作用中捕獲光的主要成分。測(cè)量葉綠素的目的：測(cè)定該植物的光合作用能力；意義：可以提高辨別植物利害的能力；實(shí)驗(yàn)材料：STD葉綠素含量測(cè)量?jī)x。

表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示定植30天后A區(qū)葉綠素含量平均值明顯高于隔離組和對(duì)照組。其結(jié)果證明A區(qū)的光合作用強(qiáng)度優(yōu)于對(duì)照組。

表2 空間電場(chǎng)對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響

同時(shí)對(duì)各區(qū)黃瓜植株病害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)組黃瓜植株的灰霉病、霜霉病等常見(jiàn)溫室病害的發(fā)病率都低于隔離組和對(duì)照組。

3 結(jié)論

該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組黃瓜出芽率比對(duì)照組高出兩個(gè)百分點(diǎn)，空間電場(chǎng)對(duì)黃瓜育苗生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)速度、葉綠素含量等都有較明顯的促進(jìn)作用，同時(shí)還能提高植株對(duì)溫室常見(jiàn)病害的抵抗能力。

［1］Sidaway G H，Aspray G F.Influence of electrostatic field on plant reapiration［J］.Int J Biometeor，1968，12：321-329.

［2］康敏，余登苑，柳學(xué)平等.靜電場(chǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)的生物效應(yīng)研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1998，14（4）：252.

［3］趙劍，楊文杰，馬福榮等.靜電場(chǎng)和聚乙二醇等處理對(duì)大豆種子抗吸脹冷害的促進(jìn)作用的比較 ［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，1998，4（2）：136～140.

［4］楊佩芳，程文林，陳曉春等.靜電場(chǎng)處理對(duì)紅星蘋果貯藏品質(zhì)的影響［J］.落葉果樹，1993（1）：9～12.

［5］郭光照，馬慧，秦勇.空間電場(chǎng)對(duì)日光溫室番茄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響［J］.北方園藝，2013-12-15：60～62.

楊相飛，1987年出生，山東人，碩士，研究方向：農(nóng)業(yè)工程。

自治區(qū)高技術(shù)研究發(fā)展項(xiàng)目（201411110），日光溫室空間電場(chǎng)設(shè)備本土化技術(shù)應(yīng)用研究。