标题 | 声频助长技术在植物生长中的应用 |
范文 | 陈耀飞 [摘 要]近年来,我国正从原有的化学农业向着物理农业的方向转变,而在物理农业技术中,声频助长技术无疑是其典型技术之一。本文通过对声频助长技术在植物生长中的作用机理进行分析,明确了该技术在植物生长中的主要应用设备,并对该技术的相关应用实例进行了深入的分析。 [关键词]声频助长技术;植物生长;应用 [中图分类号]S122 [文献标识码]A 声频助长技术是利用声波的作用来对植物体进行作用,在此过程中,需要声波的频率与植物自身生理系统中的频率相同,通过共振的作用来加快电子流在植物细胞中的运行速率,从而使植物能够加快对营养成分的吸收、合成及运输,进而达到促进植物生长的目的。近年来,声频助长技术已经成为我国发展物理农业的一大热门技术,通过声频助长技术的应用,能够显著提高植物对营养成分的吸收能力,大幅增强植物的光合作用。同时,声频助长技术还能对植物体中的病菌毒素产生破坏作用,使植物体中形成相应的隔离区域来防止病菌在植物体中的扩散,进而起到预防植物病害的作用。由此可见,将声频助长技术应用于植物生长中,对于发展我国现代化物理农业是具有重要现实意义的。 1 声频助长技术在植物生長中的作用机理 声频助长技术是利用声波来促进植物生长的,声波会按照特定的节奏来促进植物体中细胞的分裂与生长,加快体内各种有机物的合成,同时破坏植物体中的病菌毒素,防止病害扩大,从而起到促生长、防病害的作用。 1.1 增加植物根系活力 声频助长技术是通过相应的设备来发出具有特殊频率的声波,这些声波在到达植物体内时,会对植物体产生刺激,进而增加植物体中的根系活力,使其根系对营养物质的吸收、合成与转化等各方面能力得到明显的加快,进而起到促进植物生长的作用。声频助长技术在增加植物根系活力方面主要有两大作用机理:其一,能够使植物体内的可溶性糖在根系中分泌得更多,这能够为植物的生长提供足够的能量,进而为各类有机物质的合成提供充足的养分;其二,能够使植物体内的可溶性蛋白在根系中大量分泌,进而为植物体内的细胞在进行生理活动时能够有充足的物质来进行生长和分裂。 1.2 加快植物体内愈伤细胞的生长和分裂 在利用声频助长技术对植物体进行声波刺激时,其体内的愈伤细胞会受到声波的作用而加快分裂和生长,从而使植物体中的吲哚乙酸含量大大提高,抑制植物生长的脱落酸则降低,在吲哚乙酸的促进下,植物体会加快乙烯的分泌,进而使植物生长变得更加快速。在植物生长中,其体内细胞的分裂和生长速度直接影响到整个植物的生长水平,而愈伤细胞在分裂和生长中,会受到细胞壁的约束,而通过声波的作用,利用交变应力场,能够改变植物中的细胞壁结构,从而使细胞壁的流动性与通透性变得更强,进而大大降低了细胞壁对植物细胞生长和分裂的约束作用,使愈伤细胞的生长与分裂速度大大加快。 2 声频助长技术在植物生长中的主要应用设备 2.1 SZ-C型声频助长设备 在声频助长技术中,SZ-C型声频助长仪是该技术的典型设备之一,该设备的额定电源为220V,声频播放半径可达到60米。该设备采用一台主机,能够在各种农作物中应用。SZ-C型声频助长仪在运行过程中会向周围源源不断地发出谐振波,这些谐振波都是具备特定频率的,这些谐振波在到达植物后,会和植物体中的生理系统频率保持一致,从而使植物体在谐振波的作用下发生共振,进而加快电子流在植物体细胞中的运动速率,使植物的光合作用得到明显增强,并进一步加快植物体对土壤中营养成分的吸收、运输与转化,使植物体中的叶面气孔得到扩张的同时,破坏植物体中的毒速,进而起到促进植物生长、预防植物病害的作用。 2.2 农益系列的声频助长控制设备 在声频助长技术中,需要通过相应的控制设备来控制声频的大小,目前市面上的声频助长控制设备有很多,以农益QGWA系统的声频助长控制设备具有典型性,该设备的额定电压为220V,电压频率为50Hz,工作频率范围可控制在20Hz至2000Hz以内。该系列设备主要包括QGWA-01型、QGWA-02型与QGWA-03型,这三种型号的控制设备在音量控制范围上分别为50至120分贝、50至110分贝和50至100分贝,在工作面积上这三种控制设备分别为1.33至6.67公顷、0.67至1.33公顷、0.07至0.33公顷。农益系列设备能够在种植、花卉、农作物等用途中得到广泛的应用。 2.3 声频助长设备的功能 随着声频助长技术的发展,人们在应用声频助长设备时,必须要根据植物的类型、病虫害的发生程度以及气候环境等来进行选择,声频助长设备的功能主要体现在以下几个方面:其一,可将设备的发声器按照自身需要进行装拆,此外还可对发声器的高度进行灵活调整,以此确保声频助长效果的最大化;其二,能够在声频助长设备中安装自动开关,能够实现对声波的定时播放;其三,声频助长设备采用定压式输出,这种输出方式能够将电信号发送到数公里远,从而便于人们对设备进行远程管理;其四,声频助长设备的电源接驳方式包括三种,即可直接输入220V电源,也可将380V电压变为220V进行输入,还可以采用24V电源进行供电,这些电源接驳方式能够使设备在不同供电条件下正常运行;其五,声频助长设备包括许多不同基调和频率的声频信号,使谐振波能够和不同种类的植物达到最佳的共振效果;其六,声频助长设备能够实现一机多用,其不仅能够对强劲的声波信号进行输出,还能输出其他类型的声波信号;其七,声频助长设备能够通过外接插口与播话电路进行有线广播。 3 声频助长技术在植物生长中的应用实例分析 3.1 植物生长促进应用 为了分析声频助长技术在植物生长中的应用效果,本文在某农业基地中对相同生长条件、相同类型、不同生长阶段的生菜植株中应用声频助长技术,并对这些生菜植物的生长情况进行对比,将这些生菜植株分别种植在两个菜棚中,并设定为对照组与实验组,然后定期对这两组的生长情况进行记录。产量结果如下:采收日期为6月10日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为86kg与57kg,每公顷折合产量分别为1500kg与1300kg。采收日期为6月16日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为132kg与44kg,每公顷折合产量分别为2000kg与1000kg。采收日期为6月19日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为136kg与64kg,每公顷折合产量分别为2100kg与1400kg。采收日期为6月25日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为159kg与69kg,每公顷折合产量分别为2500kg与1600kg。采收日期为7月5日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为136kg与51kg,每公顷折合产量分别为2200kg与1100kg。采收日期为7月10日的两组生菜植株中,实验组与对照组中的实际产量分别为140kg与47kg,每公顷折合产量分别为2200kg与1000kg。两组的实际总产量分别为789与332,每公顷折合总产量分别为12500kg与7400kg。 由此可见,从产量上对其进行对比,在应用声频助长技术后发现实验组中的生菜植株产量要比对照组中的生菜植株产量高64.8%,增产效果非常明显。分别对小麦、玉米等植物进行同样试验,其试验结果与前者相似,这说明声频助长技术能够使植物的产量明显增加。此外,杭州某农产品企业和浙江某化学工程学院和科技学院共同合作,将声频助长技术分别在高温姬菇、茶树菇等共计五种食用菌中应用,应用结果表明,声频助长技术能够在很大程度上影响食用菌的生长,经过声频助长技术处理后的食用菌要比未经处理的食用菌体形大得多,而且应用了声频助长技术处理后的食用菌味道要更为鲜美。除此之外,在应用过程中还发现,经过声频助长技术处理后的食用菌在出菇期上要比未处理的食用菌提前十天。该应用结果也充分证明了声频助长技术能够在现代物理农业中得到广泛的推广与应用,并为现代物理农业的发展提供了可靠的技术手段。 3.2 植物病害的预防应用 在2015年,长春市在某农业基地中将声频助长技术应用于西红柿栽培中,并对西红柿的病虫害发生情况进行了对比试验,在病毒病、晚疫病、灰霉病、蚜虫、红蜘蛛病害中,实验组病例数量分别为1、3、2、1、1,在对照组中的病例数量分别为9、14、11、9、7。由此可见,实验组发生病虫害的几率相比于对照组要明显低得多,这充分说明了声频助长技术在防治植物病害方面有着巨大的应用优势。声频助长技术之所以能够起到预防植物病害的作用,是因为声频助长技术是通过声波频率与植物体中生理系统的频率保持一致,使植物体能够在声波的作用下发生共振,在共振过程中,病毒的内部结构会受到破坏,植物体内会加快某些隔离区的形成,进而防止病害的进一步扩大。除此之外,某些害虫对声波比较敏感,谐振波会对害虫的正常生理活动造成影响,使害虫在植物中的繁殖质量大幅降低,同时还能降低害虫的存活率,本着趋利避害的本能,害虫会远离声波的覆盖区域,从而有效防止害虫对植物的破坏。最后,植物在聲波的作用下会使其抗病能力进一步增强,显著增加植物体的呼吸作用,使植物体中的细胞始终保持着较高的氧化水平,从而影响病菌在植物体中对毒素的分泌。 3.3 声频助长技术在植物生长中的其他应用 声频助长技术在植物生长中的应用,能够使植物对生物酶的合成速度大大增加,提高植物细胞中可溶性糖、可溶性蛋白、吲哚乙酸等有机物质的含量,抑制脱落酸的分泌,从而使植物生长更好的同时,还能使植物果实的品质得到显著提高。除此之外,声频助长技术还能使植物对能量的转变速率得到提高,加强植物体对营养物质的吸收能力,使植物在谐振波的作用下提早成熟。由此可见,将声频助长技术应用于植物生长中,必将大大推动我国现代化农业的发展。 4 结语 自上世纪以来,化学农药的出现,使其在农业中得到广泛应用的同时,也给环境造成了极大的污染,大大降低了农产品的品质,甚至还会对人体健康造成极大危害。这也使我国致力于从原有的化学农业逐渐向着物理农业的方向转变,而声频助长技术的出现,无疑为我国现代化物理农业的发展提供了可靠的技术手段,大大增加了农产品的产量,同时在应用过程中也不会对自然环境造成污染,更不会对人体健康产生危害。不过,就目前而言,由于不同种类的植物生长差异,也使其对声频的要求有所不同,因此对声频助长技术的研究仍旧有待进一步深入。 [参考文献] [1] 袁秋萍,陈劼,李玲,陈敖,梅周杰,陈瑞玲,陈斐杰.声频对小盒栽培黄豆芽菜产量的影响[J].农业工程学报,2017(07). [2] 杨相飞,马俊贵.植物声波助长技术在农业中的应用[J].农业工程,2015(03). |
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