空间电场对日光温室黄瓜的生长发育及产量的影响

杨相飞马俊贵郭辉、新疆农业大学机械交通学院 、新疆农牧机械管理局

空间电场对日光温室黄瓜的生长发育及产量的影响

杨相飞1马俊贵2郭辉1
1、新疆农业大学机械交通学院 2、新疆农牧机械管理局

以“金奖98”黄瓜为试材，研究空间电场对温室大棚中黄瓜苗的生长期株高、茎粗、叶柄长度、叶绿素含量、抗病率以及产量的影响。结果表明：空间电场对温室中黄瓜的株高、茎粗等一系列指标都有不同程度的影响。

空间电场；防病；生长发育；电场强度

引言

地球本身处在一个巨大的静电场之内，这个静电场又称为大气电场。地球上的生命都生存于这个静电场之内，地球电场时刻都在发生着变化。变化的电场和阳光一样是地球生物赖以生存的环境因素之一。从20世纪60年代开始，各国科学家便开始研究静电场对植物生长的作用并取得了一定成果［1-2］。

国内外关于静电场生物效应的研究主要集中在高压静电对种子活力及萌发期生理的影响，对果蔬保鲜作用的影响，对植物生长发育的影响以及电场细胞融合等方面［3-4］。

空间电场设备是给大气中本来存在的大气电场人为施加高压，在正负极之间形成空间电场，并在电极之间产生臭氧等产物达到杀菌灭毒、促进生长的作用［5］。

黄瓜作为我国普遍种植的一种作物，其营养成分高，既可生吃，生津解渴，又可熟吃，味道鲜美。本实验研究空间电场对温室大棚中黄瓜前期的生长的影响。

1 实验材料

1.1 实验品种

“金奖98”长势旺盛，叶量中等，茎粗节短，花量大，连续坐果能力强，果实商品率高，果型好，抗病性好。

1.2 实验仪器

选用新疆农业大学自主研发的空间电场设备，设备由变压器、主电源、控制器、绝缘子、电极线等部分组成。

测量设备：游标卡尺、叶绿素测量仪。

1.3 实验概况

实验于2015年在新疆乌鲁木齐地区现代农业示范园区进行。六号温室，温室为砖墙钢架结构，温室长50m，宽8m，共计400m2。种植模式采用营养基栽培模式，共30行，每行宽约60cm，行间距约90cm，每行定植黄瓜两列，株距40cm，每行开沟约20cm深，沟内自上而下铺设隔水层，防止基液渗漏，并铺设保水层以及定植层（砂石）。温室内装有杀虫灯三台，补光灯六台，红外线调温炉一台，温室自入口向内每15行分为一个区，共分为A、B、C三个区，A区为实验区，装有空间电场。B区为隔离区。C区为对照区。其他各设备平均分布在各个区。

1.4 试验方法

1.4.1 空间电场安装方法

在A区，黄瓜育苗前，将控制器、主电源、变压器安装在电箱内，固定在入口山墙上，绝缘子每4m一个共安装四个，绝缘子架设高度大于2m。采用220V电源，经变压器调节至110～120V之间，控制器输出50KV电压。空间电场在时间继电器的控制下进行间歇循环工作，工作状态为工作45min休息15min。

1.4.2 育苗与定植

分别在A、B、C三个区进行育苗，以穴盘方式育苗。待瓜苗一叶一心时进行定植，定植的同时测量三个区域育苗的出苗率，随机测量茎粗和株高。定植后待幼苗两叶一心时随机测量幼苗茎粗、株高，并记录定植成活率。

1.4.3 叶绿素含量的测量

定植后，待幼苗成活后，分别从三个区域内随机抽取10株幼苗进行叶绿素含量的测量。

2 结果与分析

2.1 空间电场对育苗出芽率的影响

育苗出芽率是衡量种子活性的一个指标，记录结果显示，A 区350株共5个空穴，B区350株共6个空穴，C区350株共12个空穴，出芽率分别是：0.9857、0.9829、0.9657。A区较C区出芽率高出2个百分点。总得来说空间电场对种子出芽率有一定影响，但不是特别明显。

2.2 空间电场对茎粗、株高等的影响

株高茎粗叶宽等都是植株长势的重要指标。

表1表示，A区黄瓜幼苗在一叶一心时期，随机取样的10株幼苗中茎粗平均值较B区粗0.456mm，较C区粗0.689mm；株高平均值A区较B区高0.68cm，较C区高0.92cm。

两叶一心时，A区黄瓜幼苗株高平均值为16.43，较一叶一心增长约6cm，茎粗平均值为4.417，较一叶一心增长约0.7mm。同时B区株高增长约4cm，茎粗增加约0.461mm，C区株高增长3.5cm，茎粗增长约0.52mm。实验表明，两叶一心时，实验组黄瓜幼苗株高与茎粗明显优于对照组，且增长速度快于对照组。

同时定植A、B、C三个区的黄瓜幼苗的成活率由大到小依次为A＞B＞C。

表1 空间电场对温室黄瓜茎粗株高的影响

2.3 叶绿素含量测量

在黄瓜育苗定植30天后，对温室内黄瓜植株进行叶绿素（chlorophyll）含量测量。如表2所示。绿色植物利用空气中的二氧化碳、阳光、泥土中的水份及矿物质来为自己制造营养物质的过程称为“光合作用”，其中所需的阳光则被叶子内的叶绿素吸收。叶绿素是光合作用膜中的绿色色素，它是光合作用中捕获光的主要成分。测量叶绿素的目的：测定该植物的光合作用能力；意义：可以提高辨别植物利害的能力；实验材料：STD叶绿素含量测量仪。

表2实验结果显示定植30天后A区叶绿素含量平均值明显高于隔离组和对照组。其结果证明A区的光合作用强度优于对照组。

表2 空间电场对黄瓜叶绿素含量的影响

同时对各区黄瓜植株病害进行统计，实验组黄瓜植株的灰霉病、霜霉病等常见温室病害的发病率都低于隔离组和对照组。

3 结论

该实验结果表明，实验组黄瓜出芽率比对照组高出两个百分点，空间电场对黄瓜育苗生长期的生长速度、叶绿素含量等都有较明显的促进作用，同时还能提高植株对温室常见病害的抵抗能力。

［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，柳学平等.静电场对植物生长的生物效应研究［J］.农业工程学报，1998，14（4）：252.

［3］赵剑，杨文杰，马福荣等.静电场和聚乙二醇等处理对大豆种子抗吸胀冷害的促进作用的比较 ［J］.应用与环境生物学报，1998，4（2）：136～140.

［4］杨佩芳，程文林，陈晓春等.静电场处理对红星苹果贮藏品质的影响［J］.落叶果树，1993（1）：9～12.

［5］郭光照，马慧，秦勇.空间电场对日光温室番茄生长发育及产量的影响［J］.北方园艺，2013-12-15：60～62.

杨相飞，1987年出生，山东人，硕士，研究方向：农业工程。

自治区高技术研究发展项目（201411110），日光温室空间电场设备本土化技术应用研究。