高压静电技术应用于农业生产领域的研究进展

　　摘要:本文系统阐述了近年来高压静电场技术在农业生产领域中的应用进展。主要包括高压静电场对植物种子萌发、生长发育、生理生化的影响，以及应用于作物干燥脱水、水果和蔬菜保鲜、育种等方面的研究进展，同时探讨了高压静电场的发展趋势并进行了展望。

　　关键词:静电技术;农业生产;应用

　　农产品生产和加工过程是农业工作的重要环节，如何提高农产品质量和产量是科学研究的重要措施，是促进我国农业产业结构调整、促进地方经济发展的利器，同时也是实现农产品商品化、标准化、现代化的重要手段。在新的形势下，如何搞好农产品生产、加工、提高质量和产量，确保农业生产安全和增产增收，成为我国农业生产加工者的一项新的课题。

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　　1对种子萌发及其活力的影响

　　1.1促进种子萌发以及活力的表现

　　静电生物效应研究最早、范围最广的领域是利用高压静电场处理植物的种子，包括水稻、茶叶、小麦以及果蔬等植物的种子。我国学者于20世纪70、80年代开始对经济作物、药用植物、果蔬等各种植物种子采用高压静电场处理，探索高压静电场对种子萌发、活力表现、生理生化变化、植株生长的影响［1］。许多学者研究表明，适宜的静电场强度和处理时间对种子萌发有刺激作用，能增加种皮透性，促进细胞活化，使储藏物质加速分解、转化和再利用，打破休眠状态，提高发芽率，促进根部快速长粗，使幼苗生长旺盛［2－7］。

　　1.2抑制种子萌发作用

　　静电技术虽然具有促进种子萌发及活力作用，但在一些情况下却没有效应或起到抑制作用。原因之一是因为过低或过高强度的静电场不利于种子萌发，甚至起到抑制作用，高压静电场生物效应存在电场阈值和电场极限值。王清元等［11］将水稻种子放置在不同时间长度、场强为500kv·m－1的条件下处理，结果静电场处理对水稻种子各项生理指标具有明显的抑制作用，时间越长则抑制作用越明显。

　　2促进光合作用

　　静电场对植物光合器官和功能的变化有显著影响。在静电场作用下，叶片的光合速率及呼吸速率都明显提高，其中光合速率要比呼吸速率增加的幅度大。静电场下叶片的叶绿素a含量增加，但叶绿素b却有所减少，但叶绿素总量仍比没有电场处理高。这表明静电场促进叶绿素a含量增加比叶绿素b的减少量要大得多。将作物叶片或幼苗置于静电场下生长，叶片在静电场下积累的元素增多，这些元素又是光合合成中不可缺少的调节及营养元素。其增长对保证叶片色素合成及光合过程有关酶的合成提供了营养条件、叶片厚度、叶片单位面积的栅栏细胞数，每个细胞中的叶绿体数、叶绿体中的基粒数及基粒中的类囊体片层数均提高，从而改善作物的光合性能［23，24］。

　　3提高抗逆性

　　高压静电场处理过的作物在叶片受到低温胁迫后，使植物叶片的可溶性蛋白含量提高，电导率变小，植物叶片的抗寒性变强［25，26］。国内早期研究已经证实，高压静电场处理小麦种子，叶绿素含量增加，游离氨基酸和蛋白水解氨基酸含量有所变化，总N、P:O、Mo、Co、Cu、Zn、Mn和FeO也会显著升高，增强其抗冻害能力［27］。

　　4静电场在干燥脱水方面的应用

　　物料干燥方法通常有对流干燥法、传导干燥法、辐射干燥法、介电干燥法。各种干燥法的共性是物料必须升温，有时温升还很高，对热敏性物料不利。静电场干燥技术是一种新型的节能与环保型干燥技术，具有不污染空气、不会使物料升温、干燥均匀、可杀灭细菌、干品质量档次高、能耗相对较低等优点。近年来，静电干燥技术已被越来越多地应用于蔬菜、水果、中药材和生物制品等热敏性物料的干燥领域［28－31］。静电场干燥技术的投入使用引领农产品干燥加工产业升级发挥重要作用。

　　参考文献

　　［1］那日，冯璐．静电生物学效应机理研究新进展［J］．物理，2003，32(02):87－93．

　　［2］朱冬雪，窦家本，刘平．同静电场对水稻种子萌发吸水和幼苗根系活力的影响［J］．贵州农业科学，1997，25(03):38－40．

　　［3］蔡兴旺，林昌华．高压静电场处理对黄瓜种子发芽的影响［J］．种子，2002(06):16－17．

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