磁化水灌溉南板蓝的研究
2016-04-12周劲松赵东兴陈林杨
摘 要 尝试运用磁化水灌溉南板蓝,从播种到收获的整个过程观察记录植物不同时间的生长情况,研究4种不同处理的磁化水对植物生长的影响。结果表明,磁化水灌溉对南板蓝植物生长有一定的促进作用,但并不是磁场强度和植物生长呈简单的正比关系,推测认为不同的植物及其周围的生态环境有一个最佳的磁场参数。
关键词 南板蓝;磁化水;灌溉;生长量
中图分类号:S567.23;S365 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2016)13-008-03
南板蓝根是我国华南与西南地区的传统地道药材,属年消耗量巨大的大宗药材,在近十几年来的疫情( “非典”“禽流感”“甲型流感”等)中被发现在抗病毒方面有不俗的表现。南板蓝主要治疗瘟毒发斑、活绛紫暗、烂喉丹腐、痄腮、喉痹、疮肿、痈肿等症。研究发现,南板蓝根具有良好的抗病毒作用,其独特疗效在抗病毒方面优于北板蓝根[1]。经本草考证,认为爵床科植物马蓝[Baphicacanthus cusia (Ness)Bremek]即《本草纲目》所载“兰根”,是板蓝根的原植物之一[2]。马蓝仅有1个品种可以根和叶入药,称为“南板蓝根”“南大青叶”。南方地区人工种植南板蓝已经专业化,经营实现规模化,并且有关科研机构也开展了相应的研究,范围涉及到栽培技术、化学成分分析、质量标准检测等。
磁化水是一种被磁场磁化了的水。让普通的水以一定的流速,垂直切割磁感线,通过一定强度的磁场,普通水就会变成磁化水。普通水体的存在状态并非全部以单个水分子的形式出现,在水的伦琴射线衍射测量中发现,液态水在常温下以单个水分子和水分子的缔合体共存的状态存在,缔合体是由若干个单个水分子通过氢键连接起来的整体,呈链状或环状;分子间生成氢键的液体,其表面张力和黏度增大。用磁场的能量破坏水分子间的氢键,水的表面张力将减小。当水的黏度和表面张力减小后,作为溶剂就能溶解更多的微粒物质,促进植物与外界的物质交换。磁化水中O2的含量高于普通水,有利于好气性微生物的生长,土壤中的酶主要来自于微生物细胞,所以磁化水提高了土壤酶的活性[3]。
本试验旨在获得种植南板蓝过程中运用磁化水灌溉,对发芽率、生长量、分枝数的影响。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1 南板蓝种子
来自于云南省红河热带农业科学研究所药用植物研究中心2013年4月种植的南板蓝,于2014年2月采集,选取饱满、均匀的部分种子。
1.1.2 磁化水
根据水的磁化机制自制水磁化装置获得。
装置制作材料:长30 cm,外径各为50 mm、25 mm的PVC管,0.2 mm直径导线若干,PVC管专用胶水,直流电源,防锈漆。
制作方法:(1)在50 mm的PVC管中点钻孔,孔直径为25 mm;(2)擦去粉末、清洁钻孔后,把25 mm的PVC管穿过钻孔,至两管在中点处“十”字交叉,迅速用PVC管专用胶水粘合两管;(3)用0.2 mm直径导线紧密均匀地缠绕50 mm的PVC管1000匝,要求中点两边各500匝;(4)用防锈漆均匀刷在密匝绕管导线的裸露外层。根据电磁学原理,通直流电后,50 mm的PVC管内就获得沿管方向的匀强磁场,磁场强度可根据电流参数调整。当25 mm的PVC管通水时,水流切割匀强磁场,从另一端出来的就是磁化水。本试验水流速度为1.5 m/s。
1.2试验地概况
试验地设于云南省河口县沙坝的基础试验地,红河从地旁边流经、排灌方便,土壤为红河的冲积土,肥力中等,肥力状况见表1。
1.3试验设计
试验设4个处理,处理A. 运用0.25 T的磁场处理后的水灌溉,播种前用同样的磁化水浸泡种子;处理B. 运用0.50 T 的磁场处理后灌溉,浸泡种子;处理C. 运用1 T的磁场处理后的水灌溉,浸泡种子;处理D. 普通水灌溉浸种(CK)。3次重复。
1.4试验方法
2015年3月2日,制作4块并排矩形平畦分为A、B、C、D,两畦之间留50 cm的通道,使用旋耕机深翻平畦30 cm以上,并快速打碎土壤。A、B、C、D四块平畦每块又平均分为3个小区记为A1、A2、A3到D1、D2、D3共12个小区。按株、行距25 cm×40 cm挖穴深2 cm,每块平畦挖穴90个,每个小区30穴。3月3日,用四种处理水各浸泡种子150 g,浸泡2 h,泡后捞起晾干即播种,处理后的种子播入对应的平畦,每穴放3粒种子,细土覆盖略高于地面1~2 cm,剩余种子回收。从3月4日开始,每天用对应的磁化水灌溉对应的平畦直至全部出苗。
出苗后第15天定苗,每穴保留生长量最大的1株,拔出的苗移栽其他地方。每个处理的苗选10株生长量最大的挂牌标记,以后每次灌溉都用对应的处理水灌溉,灌溉的时间根据土壤的湿润程度而定。在5月和9月各施肥1次,施入腐熟的禽畜粪便。
于2015年12月20日收获南板蓝,收获后对挂牌的4组360株开展研究,挖根时注意把根完整挖出不要折断。
2结果与分析
2.1发芽情况
南板蓝为多年生草本植物,发芽率较高,4个处理所有穴的3粒种子全部发芽,发芽率100%。最早发芽时间:处理A第7天,处理B第6天,处理C第6天,处理D第9天;最晚发芽时间:处理A第16天,处理B第15天,处理C第12天,处理D第16天。可见发芽时间跨度为:处理A=9 d,处理B=9 d,处理C=6 d,处理D=7 d。从结果可以看出,不同处理的磁化水对种子发芽的影响不一,但总体是促进种子发芽,0.5 T处理的最明显,0.25 T的与普通水差异不大。
2.2株高和产量
在收获后,对挂牌标记的4组,共360株进行株高、地上部分(包括茎、叶)、地下部分(包括地下茎、根)测量取平均值。
由表2可知,株高平均值为处理D<处理A<处理C<处理B,茎叶干重平均值为处理D<处理A<处理C<处理B,地下部分干重平均值为D<处理A<处理B<处理C,表明植物生长量与磁化强度并不是呈普通的正比关系。
2.3分枝情况
3月份定苗,挂牌标记后,4月份开始每个月15号调查统计总分枝情况取平均值。
从表3可以看出,整体总分枝数在增加,磁化水灌溉的都明显大于普通水灌溉的,尤其以处理B的增速、增量最突出,C处理磁感应强度是B的2倍,但两者间并无显著差异。6—7月当地气温高于植株生长适宜温度,所以分枝减缓,并且C处理首次超过B;11月份以后植物进入繁殖期,大量营养和能量都供应果实,分枝也减缓。
3小结与讨论
水是细胞分裂、繁殖的基础,水为各种生物化学反应顺利进行提供保障[4]。水磁化后活性大大提高,灌溉后优化了种植土壤的结构和性质。安全和有效是药材的充分必要条件,而专业化、规模化的种植经营是以产量和利润为目标,在实际生产中一般都会以“石油”“化学”为动力,现实中化肥、农药的大量使用是药材种植(乃至整个农业)亟需解决的问题。以磁化水为代表的物理技术在农业中的运用,充分优化了药材种植的生态环境,调动药材生长的积极因素,从内部促进植物生长、有效成分的产生和抗逆能力的提高。
本试验结果表明,C处理的磁场强度明显高于B处理,但生长量却并未拉开距离,甚至不如B处理。先前有报道也表明磁化水对小麦生长无显著影响[5],磁化水对有些菌类却是生物负效应[6]。植物和周围生态环境的关系是动态的,也是复杂的,调节控制某个生态因子可以改变植物的生长状况,但只有当这个生态因子与其他达到最佳耦合时,才是植物生长的最佳条件。由此可以看出,磁化水并不都促进植物生长,也不是磁场强度和植物生长呈简单的正比关系,意味着运用磁化技术时,不同的植物及其周围的生态环境都有一个最佳的磁场参数,以后的研究应该确定不同植物的最佳磁场强度,制定统一的标准,使磁化技术在农业中的运用达到规模化、规范化。
参考文献:
[1]王元梁.南北板蓝根的异同[J].海峡药学,2003,15(5):86.
[2]楼之岑,秦波.常用中药材品种整理和质量研究(北方编):第1册[M].北京:北京大学医学出版社,2003.
[3]王树茂,郭建英,高克信.磁化水灌溉的增产机理及应注意的问题[J].陕西农业科学,1991(4):38-39.
[4]庞小峰.生物电磁学[M].北京:国防工业出版社出版,2008.
[5]邱念伟,谭延鸿,戴华,等.磁化水对小麦种子萌发、幼苗生长和生理特性的生物学效应[J].植物生理学报,2011,47(8):803-810.
[6]毛宁,黄彦彦,张子义,等.不同外磁条件对双孢蘑菇176菌株生物学效应的研究[J].福建师范大学学报,2002,18(3):61-65.
(责任编辑:丁志祥)