空间电场在设施农业生产中的应用与推广

王耕

鞍山市农业广播电视学校

空间电场在设施农业生产中的应用与推广

王耕

鞍山市农业广播电视学校

一、空间电场的建立

空间电场是通过绝缘子挂在温室棚顶的电极线为正极，植株和地面以及墙壁、棚梁等接地设施为负极，当电极线带有高电压时，空间电场就在正负极之间的空间产生了一个静电场，这个静电场能够有效的消除温室的雾气、空气微生物等微颗粒，利用电极放电产生的臭氧、氧化氮和高能带电粒子，预防植物气传病害、土传病害及病毒病，并向植物提供空气氮肥。

二、温室电除雾防病促生系统的工作原理

1.促进作物生长发育提高作物品质

（1）促进植物光合。在空间电场作用下，植物对CO2的吸收加速并使光补偿点降低，即在弱光环境中仍有较强的光合强度。同时，如果增补CO2，使高浓度CO2与空间电场结合具有产量倍增效应，即空间电场能显著提高植物的光合强度，促进同化产物的运输和植物组织器官的生长与发育。

（2）促进农作物品质的优质化。空间电场调控植物生长是通过Ca2+和HCO3_离子进行的，利用植物输送Ca2+和HCO3_离子的空间电场可控性，增加果实的含糖量以及提高果实的贮运硬度指标，在同步增补CO2条件下，高浓度的CO2与空间电场相结合能够显著提高果实甜度。

（3）促进氮气肥料化。空间电场带有4～5万伏直流高压的电极线会对空气产生电离作用并使空气中的大量氮气转化为氮氧化物，氮氧化物与水汽结合形成空气氮肥，即植物叶面氮肥，对植物生长具有显著的促进作用。

2.调节空气湿度与臭氧防病

（1）调节空间湿度。控制湿度、雾气和空气病原微生物是预防气传病害的基本方向。在空间电场的自动循环间歇工作中，抑制了雾汽的升腾和粉尘的飞扬，温室空间持续保持清亮状态，隔绝了气传病害的气流传播渠道。

（2）杀死病源微生物。在空间电场中的雾汽、粉尘会产生荷电并受电场力的作用而做定向脱除运动，并迅速吸附于地面、植株表面、温室内结构表面，而附着在雾汽、粉尘上的大部分病原微生物也会在高能带电粒子作用下被杀死、灭活。塑料薄膜处新产生的雾气以及成熟的真菌向空气中发射的孢子也均会受到空间电场和空间电极线产生的高能带电粒子的作用而不能扩散传播，另一方面，各种依靠空气传播的病害源的毒害作用均会逐渐降低，直至被控制在安全限以下。

（3）空间电场中产生臭氧。系统中的臭氧是通过建立空间电场的电极线和烟气电净化腔中的净化电极对空气放电产生的，生成的臭氧有极强的氧化能力，特别是对空间电极线周围和植株尖端处的空气微生物具有非常强的杀灭作用，其灭菌过程属于生物化学氧化反应。系统在温室内产生的0.03～0.08ppm的臭氧用于植物病害的预防是十分有效。

3.防止土传病害的发生

（1）由空间电极和土壤之间建立的直流高压空间电场和变化空间电场产生的土壤电流，可使土壤中的非游离态的矿物质营养游离化，进而提高土壤肥力，使作物健壮生长，增强对病原菌的抵抗力。同时空间电场在土壤中产生的微电流能够分解一些有机酸，进而降低根系分泌物的毒害作用。

（2）变化的空间电场可以调控植物细胞中的Ca2+浓度，胞液中Ca2+浓度的变化可以调节植株对土壤肥料的吸收能力和激活植株的其它生理机能，进而增强对病原菌的抵抗力。

（3）空间电场变化产生的土壤电流可杀死土壤中的一些病原菌。

（4）空间电场促进了植物对CO2的吸收以及碳水化合物向根区的转运，能够显著提高根系的活力。

4.防止病毒性病害。采用空间电场可以有效地防治一些病毒性病害，其防治机理与下列因素有关：

（1）直流空间电场电离空气产生的臭氧、高能带电粒子能够杀死或灭活植株和土壤表面以及空气中的病毒。

（2）空间电场有效地减少了其它病害对植株造成的伤害，阻断了病毒侵染植株的渠道。

（3）空间电场环境中植物对CO2的强烈吸收以及土壤养分有效性的提高，增强了植物的抗病力。

三、温室电除雾防病促生系统的推广

2013年鞍山市农机推广中心购置了5套温室电除雾防病促生系统，以鞍羊线设施农业产业带为平台，成立5个示范、推广点，主要用于温室蔬菜生产，极大的提升了设施农业产业带的科技含量。通过这5个试点的技术推广，当年的产量和效益得到了显著提升，番茄和黄瓜的产量增长了15%，尤为重要的是农产品的绿色品质得到了有效保障，为今后大规模推广打下了坚实基础。