种子微波场照射 网站 第6期

发布日期:2020-10-16浏览量:829

高科技是提高农业收成的可靠方法

乌克兰2002年10月15日 “农机设备”网络信息。


电磁场对生物,包括对植物的构造影响的机理问题,已有一个世纪的历史了。特别是,不同频段的电磁场对大田种子质量的正面影响,在50年代曾是苏联,俄罗斯和乌克兰科学家积极关照的对象。然而,尽管大量试验研究有明显的正面结果,但他们成功的实践运用情况尚未公布。这可以解释为,在这个有前途的方向上阻止向前推进,除了许多其他原因外,至少有三个基本问题,不解决实践中的运用工作成果,就不可能推进这项工作。涉及的问题有:

—在实验室的条件下,电磁场对种子作用正面效应有大量数据,实际上还缺少大田收成指标来证实这些系统研究;

—从试验研究到在大田条件下获得实际应用和必要数量的设备的过渡,要求必须的电子设备。可是,这些设备在市场上见不到;

—如同对所有的研究一样,关系到电磁场对食品(或者对有食品组成的)产品的作用,迟早要出现电磁场对产品的生物化学结构影响问题。在加工过程中,有原则的限制,不允许随之出现对产品基因和肿瘤产生异变。

已经编制一个这些问题的报表中说,对它们的解决,除了有大量技术性和组织性的复杂问题外,还涉及到吸收工作在科学和技术各种部门的大量高素质(生物学的,热学的,电气物理学的,植物学的,生物化学的等)专家进行大规模的配套性的研究。

工业无线电电子部南方分部,从90年代起就领导这些工作。微波技术专业化实验室,在1993年建成。从2000年起,选择—遗传研究所和乌克兰农业科学院积极地投入了这项工作。下面给出了按照以下方向,共同工作中取得的成果。


1.大田作物种子生物激励

进行了25类主要作物(大于65个品种和杂交种)的研究。在乌克兰南方区域,包括有禾本、豆类、谷类、油料、蔬菜、经济作物和多年生草本植物的研究。根据收成指标,对下述大田作物的每一个单独作物进行的研究,确定了实验室的微波处理的最佳状态。主要结果列入表1中。并证实了,按照确定的处理状态对种子在播种前进行处理,都增加了收成。

表1,用微波场对农作物种子处理

(2000—2002年试验研究数据)


作物名称

种子被辐射

时间,秒


被激励的种子所获得的效果



冬小麦


80


100

提高发芽能量2—9%,提高实验室发芽率3—9%,

提高增长力2—10%,提高大田发芽率10—12%,提高收成5,6—32,8%。

硬冬小麦

60

80

提高发芽能量2—3%,提高实验室发芽率3—4%,

提高增长力2—3%,提高收成8—10%。


春大麦

70

90

提高发芽能量3—13%,提高发芽率3—7%,

提高增长力2—6%,提高收成10—13%。


玉米

70

90

提高发芽能量2—5%,提高发芽率2—3 %,

提高增长力2—3 %,提高收成10—16%。


豌豆

60

80

提高发芽能量2—5%,提高发芽率2—3%,

提高增长力2—3%,提高收成10—16%。


大豆

80

110

提高发芽能量3—13%,提高发芽率3—7%,

提高增长力2—6% ,提高收成10—13%。


荞麦

80

100

提高发芽能量6—8%,提高发芽率3—4%,

提高增长力2—3% ,提高收成36—41%。


向日葵

80

100

提高发芽能量2—12 %,提高发芽率2—8%,

提高增长力2—4%,提高收成11—23%。


油菜

90

110

提高发芽能量3—4%,提高发芽率3—5%,

提高收成10—18%。


苜蓿

80

110

提高发芽能量2—4%,提高发芽率2—3%,

提高收成7—11 %。

亚麻

70

90

提高发芽能量2—5%,提高发芽率3—5%,提高收成4—11 %。

土豆

70

90

早6—10天出土,提高收成40—50%。

甜菜(制糖用)

80

100

提高发芽能量3—8%,提高发芽率4—8%,提高收成25—34 %。

甜菜(食用)

80

120

提高发芽能力4—5%,提高发芽率2—5%,提高收成20—22%。

甜玉米

50

70

提高发芽能力2—5%,提高发芽率3—6%,提高收成12%。


西葫芦

50

90

提高发芽能力4—10%,提高发芽率2—6%,

提高收成150—175%,提前1—2天开花。

南瓜

100

120

提高发芽能力3—8%,提高发芽率3—5%,提高收成25—48%。

洋葱

60

100

提高发芽能力2—3%,提高发芽率3—5%,提高收成30—40%。

胡罗卜

70

90

提高发芽能力1—3%,提高发芽率2—4%,提高收成35—45%。

圆白菜(早,中,晚)

70

100

提高发芽能力2—10%,提高发芽率4—8%,提高收成15—21%。


黄瓜

70

90

提高发芽能力4—30%,提高发芽率5—12%,

提高收成22—45%,提前2天开花,提前5—7天结果。

西红柿

60

90

提高发芽能力4—10%,提高发芽率2—6%,提高收成28—43%。

甜椒

60

100

提高发芽能力2—3%,提高发芽率2—4%,提高收成15—27%。

茄子

60

90

提高发芽能力5—6%,提高发芽率4—6%,提高收成30—45%。

石芹

70

90

提高发芽能力2—6%,提高发芽率5—10%,提高收成7—22%。

甜瓜

40

80

提高发芽能力1—75%,提高发芽率2—4%,提高收成35—167%。

西瓜

60

90

提高发芽能力3—5%,提高发芽率2—4%,提高收成45—50%。


对同一种类型(例如,秋播软小麦,取决于种子等级,提高收成在6—30%范围)的种子,增产数据可能在某一个范围内。但是,运用微波技术的处理种子,提高了收成,是无可争议的。

2001—2002年间,运用微波技术保证实现了其它农作物的增产。例如,在乌克兰农业科学院农工业生产伊万诺夫兰克福研究所,例如基斯麦尼斯基品种的秋播油菜籽的收成,高出未经处理种子的收成,在10—19公担/公顷或者提高27—51%,(这里的差别是种子的处理的时间不一样),(在4756公担/公顷范围内,而用未处理的种子的收成为37公担/公顷)。在乌克兰农业科学院,农工业生产Волынском研究所,Деснянский品种的燕麦,种子经处理后,增产比例比未经处理的高出12.1—12.7%。在尼科拉耶夫州ферменском“Жар—птица”农场,经过加工处理过的大豆种子,在100公顷面积上,比未经微波处理的增产14公担/公顷。还有鲜明的对比是,在试验田里,由于大豆的疯长,都看不见杂草;而未经处理的大豆,被杂草密实的填塞了。

豆类,蔬菜,油料和经济作物,获得了比较有价值的收成。沿着这个方向走下去,下一步的工作准备是扩大作物研究的构成、系统的成果和评估大自然环境(干旱,霜冻)对被监测作物的影响。

与这些工作相并行的是进行专门的研究,来查明微波场对植物病菌的灭菌作用。

其主要成果是:事先被镰刀病菌传染的软小麦种子分成两份,其中一份,按照预先规定的处理状态进行加工处理,在社会经济人文学院实验场进行播种,经过处理的小麦收成,高出未经处理过的种子,有6—8倍的收成。约占这个作物纯种(没经微波处理的)收获的70%

这里可归结为化学手段清除种子里病菌技术的替代问题。在这以前,是采用杀虫剂和其他对生态有害的化学物质来清除种子的病菌。

如上面指出的那样,缺少有效的技术基地来提供前途尚不明朗,最诱人的技术思路。在世界上存在和广泛使用的微波设备(例如,家用的微波炉),不可能在播种前被大量采用,来满足实际需要。暴露出的问题是建造种子加工处理设备生产和实验基地,来满足以下两个基本要求:

实施种子处理必要的临时性的和强有力的规范;

设备的种子处理量应满足用户合理的要求数量。

现在做出了同一类别的两种微波设备(微波功率在1.5—3kW范围内,根据不同的作物种子,处理量为500—1500公斤/小时;推出了“Микростим—1”“Микростим—2”设备的批量设备。这些设备进行了工厂和试验场的试验,从2000年起,它们处于样机试验阶段。这就是说,对种子激励微波技术的保证问题,实际上已经解决。下一步是建造这种类型系列设备的生产厂(生产单位已准备接受订单)。

2评估微波场对种子生化指标和收成的影响

已经在Леуса Н.Ф.教授的实验室里进行了,并给出了以下问题的答案:

微波场对种子主要营养成分组成(蛋白,氨基酸,碳水化合物)的影响;

微波场对由大田作物质量显现出来的生物催化剂生理参数来决定的酶系列功能组成的影响。

研究的主要成果可以归结为以下几个方面:

通过微波处理后的种子和收获的粮食的主要生化指标,与未处理过的相比,没有区别(种子和收成保持自己的基本的质量性能,并指出了,蛋白和氨基酸构成各式各样的再分配,在它们组成不变的情况下,证明了蛋白合成明显地被激励了。

并指出了一些酶的活性提高了酸性磷酸酶到20%糖酵解酶和经典循环(апотомического цикла —非后裔循环)到8%

这些结果可以做出重要结论:微波对种子的影响,体现在种子和植物发育过程的生物刺激;经过微波处理的种子和收获物的生物化学成分,和未处理过的种子相比,实际上没有变化

2450兆赫频率微波场的能量来激励种子,可以完全排除电磁场对它的生化结构的量子作用,从而排除了微波场对基因结构的影响

采用微波技术对种子在播种前的处理工作的全部成果,2001年在德国加诺维尔市、基辅市“Агро—2001”“Агро—2002”,敖德萨市“Миллениум—2002”国际展览会上展现出来了。同样在种子存储和再处理杂志(№№1....122001年,1......6—2002年),和在1997年至2002№№12345期《科学-技术》文集微波技术在国民经济中应用、推广、课题、前景杂志公布出来。

考虑到微波技术对农业生产独特的重要性,乌克兰农业政策部、乌克兰农业科学院、信息国际研究院、工业无线电电子部南方分部一起详细拟定了农作物种子微波处理技术的运用推荐方法(基辅,农业科学2002年)。本建议帮助国家的农业部门比较有效地采用微波技术来解决比较现实的粮食问题,即提高大田作物的收成问题。

按照农场主和农业企业领导的订货,可以生产“Микростим—1”“Микростим—2”型微波设备,以及生产其他类型的大田作物种子播种前的处理设备。实践证明,购买设备的价格可在一个季度内收回。继续对它们的使用,可带来相当大的利润。设备对种子的处理量,在一个工作日内可处理1215吨种子。

此外,还请记住一点,设备的微波能量泄漏问题,从它们那里推广的一般状况来看,已解决了能量泄漏技术和设备类型,保证了它们的功能。

为建造现代技术,发展和完善自己的生产,保证高质量的有竞争力的产品新结构,国家的投资是资金主要来源之一。

参加试验样机研制和给与技术指导的单位和个人有:

Тучный В.П.哲学博士,信息化国际科学院记者团成员,主席。

Калинин Л.Г.科技博士,教授,信息化国际科学院院士,副主席。

Левченко Е.А.信息化国际科学院记者团成员,生物电子部门主管信息化国际科学院工业无线电电子部南方分部。

Гаврилюк Н.Н.乌克兰农业科学院记者团成员,校长。

Киндрук Н.А.农业科学,种子学和标准化实验室主管乌克兰农业科学院选择-遗传研究所。




































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