等离子体种子处理技术在粮食作物上的应用效果

迟德龙

等离子体种子处理技术是一项通过物理方法提高种子活力，激发种子潜能，促进种子萌发，达到增产增收的目的，大豆平均增产12.2%;玉米平均增产11.3%，水稻平均增产11.5%。是一项以单一技术提高作物产量和品质的农业物理技术。等离子体种子处理技术的应用将为我国粮食安全，提高粮食品质提供保障，为我省发展绿色有机农业，奠定基础。

一、技术来源

等离子体种子处理技术的发明是受航天育种的启示。种子在太空中受高真空、微重力和宇宙射线的影响发生了变异，经过选育而成为新的品种。太空的三个因素中，主要是宇宙射线对种子的影响，而宇宙射线主要来自太阳这个巨大的等离子体。航天育种试验告诉人们，等离子体发出的物理能量可以改变种子的内部机理，也可以使农作物增产，等离子体种子处理机就是根据这一物理原理研制而成的。

二、技术简介

所谓等离子体：是包含有自由电子、离子和中性粒子整体呈现准电中性的物质的体系。在自然界中，任何物质都会由温度的不同而呈现出固、液、气三态的转化，当气体物质继续升温，如果温度升到几万度甚至几十万度，物质就处在一个全新的状态之下。处于如此高温之下的物质，不仅分子之间和原子之间的运动非常剧烈，而且他们彼此之间已经难以束缚。原子中的电子具有相当大的动能，它摆脱了原子核对它的束缚，成为自由电子。同时原子失去电子成为带正电的离子。这样，物质就变成了一团有自由电子、離子和中性粒子组成的体系。它既不同于固体和液体，又跟普通气体的性质有本质上的区别。故它是物质的另一种全新的聚集态，即物质的第四态（等离子体）。

等离子体种子处理机中安装了等离子体发生器，这种装置通电以后产生等离子体。等离子体种子处理机内部的等离子体发生器安装在等离子体辐照室内。辐照室中的等离子体发生器发出能量，激发种子内部各种物质的活性。辐照室中的等离子体发生器发出能量击开空气中的氧气分子并重新组合成臭氧。种子表面的细菌在等离子体能量刺激和臭氧的强氧化下被杀死。由于等离子体发出的能量较低，作用的时间很短，种子没有发生变异，农作物没有性状变化。等离子体种子处理机内部等离子体辐照室的下部安装了由多组电感组成的会切交变电感作用室（简称感应室）。这种感应室在感应强度上具有不均匀特性，体现纵向、横向、方向、速度、时间的物质不均匀性。种子通过处理机的运动方式为自由落体运动，种子通过机器中的每个时段的速度都在变化中，种子受到的感应强度和得到的能量随时间空间的变化而不同，对种子有作用的最大感应能量被种子吸收。种子相继接受等离子体和交变电感的作用，活力得到提高，离子交换能力增强，酶的转化加快，可溶性糖和可溶性蛋白增强，从而使作物从种子萌发到成熟结果整个生命周期具有综合优势，增加产量，改善品质。

三、增产机理

实践证明，不同作物种子及同一作物不同品种活力存在的差异，影响作物的发芽、出苗、生长和作物的产量。人们知道种子品种之间优劣差异很大，对于同品种种子存在的差异往往归结为种子纯度和质量的差异。其实同品种种子质量差异的原因就是种子活力的差异。质量好的种子往往是活力高的种子，质量差的种子往往是低活力的种子。人们在种子保管过程中，注意到了保持种子质量避免种子活力下降的问题，并采取了相应的措施。但是没有人对种子活力提高，特别是对原本活力并没有降低的种子再提高活力进行全面系统地研究，也没有人完整系统地提出全面提高种子活力的技术方法。而等离子体种子处理技术正是一种提高种子活力的技术。经过处理后的种子活力得到提升，它不仅能使活力降低的种子提高活力，就是原本活力并没有降低的种子也可以再提高活力。这是等离子体种子处理技术的技术特点和重要机理，也是等离子体种子处理技术所做出的贡献。等离子体种子处理技术为人们树立起通过提高种子活力促进农业增产的技术概念，并提供了利用等离子体处理种子提高种子活力增加产量的完整技术体系。

四、经过多年对等离子体种子处理技术对黑龙江省大豆、玉米、水稻三大作物单产的影响试验得出如下结论：

1、经过等离子体种子处理技术处理的，增产效果明显。大豆比对照平均增产12.2%;玉米比对照平均增产11.3%，水稻比对照平均增产11.5%。

2、经过等离子体种子处理技术处理的，长势明显。促进种子萌发，提高种子出芽率;大田表现为出苗早而整齐，比对照提前1-2天进入苗期;苗壮、根系发达、须根增加、主根增长、叶片增多。

3、经过等离子体种子处理技术处理的，有明显的耐旱、抗低温、抗倒伏、提高抵御病虫害能力。抗玉米黑穗病比对照每亩少80%;倒伏比对照降低60%;春季持续低温，粉子率比对照低95%以上。

4、经过等离子体种子处理技术处理的，成熟早，提高品质。比对照提前成熟2-3天，处理后玉米“瞎尖子”比率降低70%，蛋白质、赖氨酸等含量有所增加。

5、操作简单，成本低廉，环保无污染的绿色农业技术。使用正常居民用电220V，每小时耗电0.73kw，使用过程中产生臭氧和热，对环境污染小。

（作者单位：150001黑龙江省农业机械化技术推广总站）