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可变电场种子处理机的推广应用及效果
-----天津市溢通实业发展公司总经理 张志超
【摘要】介绍了现代物理农业工程技术的又一新产品 可变电场种子处理机(以后简称电场种子处理机)在国内的推广应用情况;用大量的实例说明了应用该产品的明显效果,阐明了该技术的原理、作用及其显著的优越性。
关键词:电场处理 作物种子 推广应用 效果 原理作用
一、 电场种子处理机的推广和应用
电场种子处理机是天津市溢通实业发展公司自行研制开发的国家专利产品。十年来,电场种子处理机在不同土壤、不同气候和不同管理水平条件下,先后在江苏、内蒙、黑龙江、辽宁、新疆、甘肃、广西、云南、湖北、安徽、河北、山东、河南、陕西、山西、北京、天津等18个省、市、自治区的几千万亩土地上推广应用,处理了小麦、玉米、高粱、水稻、棉花、豆类、油菜、甜菜、瓜籽、红麻、各种蔬菜、瓜果和花卉等几十种作物种子,普遍比对照增产百分之十左右。棉花**高增产达25.5%,小麦**高增产达19.7%、水稻**高增产达17.6%、大豆**高增产达22.5%,为农业的增产和农民的增收做出了较大的贡献。
原国家科委成果办曾在天津市召开全国会议,推广电场种子处理机的技术及设备;《电场种子处理机在农业中的推广和应用》项目被天津市确定为科技成果并获得“科技进步奖”,市政府正式发文将其列为科技兴农的“五大”技术工程之一,列入了市级星火项目计划;新疆生产建设兵团也将电场种子处理机项目列为重大科技推广项目,并在近70个团场中推广应用;新疆维吾尔族自治区尉梨县科委、广西桂林市科委也将该项目列为重要推广项目;1998年又被列为国家级星火项目计划;2001年12月国家科技部、税务总局、外经贸委、质检总局、环保总局等五部委颁发了《国家重点新产品》证书。农业部农业机械化技术开发推广总站把电场种子处理机编入了“水稻机械化生产机具设备选型指南”。该项目先后三次通过了由天津市农委、市科委、市农机局组织的有多位国家级专家参加的验收、评估和鉴定。天津市农机局还颁发了《农业机械推广许可证书》。
电场种子处理机先后荣获:中国科技新产品名优产品博览会银质奖,第五界亚太地区国际博览会银质奖,香港第三届世界爱因斯坦发明(技术、产品)博览会“国际特别荣誉奖”。被天津市人民政府评为“天津市农业名牌产品”。
电场种子处理机曾多次受国家有关部门及天津市人民政府邀请,参加了国外一些大型博览会,对该产品和技术做了广泛的宣传、展示和推介。现已推广到南非、加拿大、泰国、美国、荷兰、德国、英国等七个国家,联合国技术促进系统(TIPS)中国国家分部还将电场种子处理机向世界上100多个国家进行了推荐。
二、电场种子处理机的原理及作用
在论述电场种子处理机的应用效果之前,有必要首先阐明该设备的原理与作用。
1、电场种子处理机的原理
电场种子处理机的原理就是通过模拟大自然的电场效应,激化种子内部活力,使多种酶的活性得到提高,从而催动种子的发育。
自然界的电场基本分为两大类,即交流电场(也称交变电场、脉动电场等)和直流电场。其中直流电场又有针状电场、平行电场、辐射电场和高压静电场等。电场种子处理机主要是在直流高压状态下工作、而高压静电场相对其它电场较强,这就是有人将电场种子处理机又叫静电场种子处理机的缘故。电场种子处理机就是模拟了这些电场的作用。小的时候发现高压线下面的草长的又高又密、颜色还深;高压线下边的玉米穗又大又粗、颗粒饱满且没有秃尖现象。长大了学习物理知识知道了这是电场的作用。为了实现这一目的、把所有可耕地上全铺上高压线这是根本不可能的。如果发明一种设备、让它产生铺设高压线意义的电场作用、或比这种强度再提高供若干倍,农作物就可以在这种物理的作用下获得了增产。电场种子处理机就是由这种发现转变到今天的发明。
种子本身是一种物质。没有播种前的种子内部的正负电荷处于杂乱无序的状态,属于惰性物质。当种子播种到地里之后,在大自然电场的缓慢作用下,使种子内部正负电荷逐渐顺序排列,产生一种生长的趋势,在外部条件的作用下开始萌发、生长。而电场种子处理机就是使播种前的种子在比自然界电场强若干电场力的作用下、使种子内部正负电荷迅速顺序排列,从而产生一种跃跃欲试的生长态势。处理过的种子比在大自然电场缓慢作用下的没有处理的种子可以实现早出苗、出全苗、出匀苗、出壮苗。壮苗是增产的基础,苗差一色收成差一成,这是几百年来农民悟出的一个简单的道理。
电场种子处理机电路图的原理是:把送入的市电(220V或380V)通过变压器首先变成23~24V的交流电;再通过桥式硅整流把交流电变成直流电;在电容、电阻和三端可调稳压器的作用下,对更加平滑、更加纯净和更加稳定的低压电源调整后进行振荡升压;再通过数次倍压及半波整流;**后形成了调试的直流高压(**高可达50千伏)。
电场种子处理机是现代物理农业工程技术的又一新产品。它是物理学与生物学两个边缘学科交叉的产物。它以一种或多种物理量处理播种前的种子,来改变并促进种子及植株的一系列生物化学效应和生物效应,从而促进农作物的优质高产。近年来我们听到的太空育种使农作物获得惊人的增产、就是一种典型的物理农业。但它成本高的使人可望而不可及。所以,它只能做为一种尖端的科研项目,而不能被广大农民所推广;另外,太空培育的种子基因发生了变化,而欧盟及很多国家对转基因农作物是拒之门外的,这也不利于广大农民的推广和应用。
2、电场种子处理机的作用
用电场种子处理机所产生的适宜的电场强度和处理时间处理各类作物的种子,有提高吸水速率、吸水量、发芽势和发芽率的作用,从而争得壮苗和单株显著增长的优势。处理过的种子,可以增强在发芽期、出苗期、幼苗期耐寒、抗干旱、抗盐碱和抗病虫害的能力。种子内部的活力被激化,主要表现在多种酶(如淀粉酶、过氧化物酶及其同工酶等)和活性得到提高,长成的幼苗和植株吸收氮、磷、钾和微量元素锌、铁的能力大大增强。由于壮苗还表现在叶片宽大肥厚,必然增强光合作用,使叶绿素的含量提高。由于高压直流电所产生大量的臭氧,对种子有很强的消毒杀菌作用,可有效地防止种子的酶变。
电场处理种子的另一个重要作用是:在提高农作物产量的同时,还能提高果实的品质。碳水化合物的测定表明,脂肪酸、糖类、维生素、无水物质、淀粉、蛋白质及总氨基酸含量均高于对照的作物,即实现高产优质。
国家级种子遗传专家、南开大学的周之杭教授,以专家组组长的身份在该项目的鉴定会上对种子通过电场处理后、抗逆性大大增强的现象也大加赞尝。并提出:现在我们搞基因裂变都是采用钴元素,成本高且危险。如果把这个原理移植到基因裂变方面、电场处理种子的技术就太了不起了!
电场种子处理机做为现代物理农业工程技术的产品、相对于化学农业增产的方法,可以实现对土壤、对水、对空气和人的零污染,不会形成公害。在实现单位面积增产、满足人类社会对吃穿需求的条件下,给子孙后代留下一片净土。这正是国家政府、专家和广大农民所追求的作用和目的。
三、应用电场种子处理机所产生的效果
电场种子处理机的作用是多方面的。根据多年来应用推广的经验,不同的用户对使用该设备所追求的目的和效果也不尽相同。
1、 提高发芽率
(1) 无论对作物本身发芽率较高还是发芽率较低的种子,经过处理之后比对照发芽率均可以再提高3~18%。
(2) 新疆石河子大学的综合试验场于1999年对发芽率只有68%的棉种做了处理试验,3000亩棉田的发芽率平均提高了14%。
(3) 山西省太原市的一个台商独资企业经营花卉品种。其中串红品种发芽率较低,使用电场种子处理机之后发芽率提高了12%,为该公司赢得了效益上的丰收。
(4) 经营种子的企业,对于低于《种子法》规定发芽率的种子是不能做出种子出售的,特别是存放一年后的陈种。经过电场处理后,使种子发芽率也许只提高了几个百分点,但它就可以为企业挽回巨大的经济损失。
所以,对种子发芽率较低作物的用户、对一些种子公司,他们使用电场种子处理机、主要是追求种子提高发芽率。
2、 实现早出苗
(1) 对于处理过的种子比对照一般可以实现早出苗1~2天。对辣椒和水稻这类用水浸泡的种子,出苗时间快得更为突出。
(2) 菜农对处理后的蔬菜品种普遍反映比较没处理的可以早上市3-5天。抡在了季节前面,买了个好价格、获得了收益。
(3) 新疆所有的团场均体会到:由于霜期到来的不规则,早出苗、早收熟就躲过了可能早来的霜期,减少了大面积的减产损失;
(4) 加拿大阿尔伯塔省的一个农场主反映,由于提早收货了小麦,逃过了早来的霜冻,小麦的产量保住了,更主要的是质量有了保障。他们说:再增产也抵不过损失。所以,他们只追求早出苗、早收获、避免损失。
3、 实现出匀苗
(1) 多年的实践证明,处理过的各类作物的秧苗比对照显得异常均匀,这是所有用户都追求的效果。
(2) 新疆南疆各团场普遍感受到,处理后的棉花很好的解决了“大小苗”的问题,仅这一点就可以保证增产3-5%左右。在所有增产措施几乎用尽了的情况下,电场处理不失为一个新亮点。
(3)天津市宁河县的稻农普遍反映,处理后的稻秧出奇地解决了“三代苗”的问题,减少了无效穗,对避免减产、实际上是增产起到很大作用。
4、 实现出壮苗
(1)处理后的作物明显的表现出苗壮:株高、径粗、叶片多且宽大肥厚、颜色深绿,干重和鲜重均高于对照。
(2)天津市宁河县稻农过去都是采用传统的方法,即先在秧床上育秧、起芽子、再插秧。插秧后、秧苗的叶子几乎全部干枯后再慢慢“缓秧”。但处理后的秧苗插秧后没有“缓秧”过程、而是一直正常生长。农民反映由于壮苗减掉了“缓秧”过程,降低了死苗的风险,对早成熟、多增产作用太大了。
(3)由于实现了壮苗,增加了抗性,苗期对于抵御春节的风沙、气温的变化无常、其它众多不利因素的侵袭都能发挥一定的作用,减少了苗期的发病率和死亡率。
5、 增强耐寒性
(1)由于处理后种子增加了抗性,冬小麦产区反映当播下种子、麦苗在正常生长过程中对突然变冷的天气,麦苗仍很健康,保证了安全过冬。
(2)新疆兵团某团在2001年遇到了春天“倒春寒”的季节,但种子在地下没有酶烂还几乎出了全苗;而临近团场由于种子没经过处理,种子大面积酶烂、棉苗出苗率很低,虽经再次抡种、仍造成很大经济损失。于是,师部号召各团场对种子要进行电场处理。
6、 增强抗干旱的能力
(1)处理后的作物根系发达,主生根长、次生根多,可以比对照的作物更大限度地吸收地下的水份、解决一定程度的干旱问题。
(2)1997年初,天津市政府代表团领导赠送给内蒙古自治区三台电场种子处理机。当年大旱、春夏两季滴雨没下。但从自治区科委反馈的消息说:处理后的春小麦收获100多公斤,对照的只收了100多市斤,增加产量100%。我们认为由于电场处理可以实现增产、但增加100%的产量是绝对不可能的。但从内蒙的现象可以反映出,处理后的作物对抗干旱是有明显的效果。所以,对于干旱和半干旱地区使用推广电场种子处理机是有较大潜力的。
(3)天津市宁河县一农户种植的经济作物红麻产量比邻户增产28.94%。天津市、县的农业专家对这种现象进行了调查分析得知:当年雨水较大、产生了一定的“涝情“。由于该农户的红麻种子处理后,苗出的均匀、根系又比较发达,把更多的水份吸收后帮助了作物的生长;而没经处理的红麻,自然有“三代苗”的现象,小苗根系不发达、就被“涝死”了,必然减少了产量。所以,从某种意义上讲,处理后的作物不仅抗干旱、还有一定的耐“涝”作用。
7、 增强抗盐碱的能力
(1)河北省农林科学院在河北省沧州地区利用模拟盐池进行了耐盐方面的试验。经电场种子处理的材料的耐盐性明显地提高了。其中多116号材料处理的耐盐指数达到4,而未处理的为2,耐盐指数提高了一倍。
(2)天津市静海县的土地是比较典型的盐碱地。虽经多年改良、盐碱性仍较强,多年来困扰着农作物产量的提高。1996年在县内推广电场种子处理技术,春玉米、冬小麦、春大豆和棉花**高增产幅度分别达到15.3%、16.5%、22.5%和25.5%。
8、 增强抗病虫害的能力
(1)河北省农林科学院在石家庄的试验田上,对8个小麦品种做了试验。他们发现仅半步之遥,处理过的小麦没发生蚜虫病,而没有处理的就有蚜虫病。专家们为此还拍摄了项目专题片。
(2)天津市宁河县俵口乡两个自然村的土地也只一条小路相隔。他们历代以种植水稻为生。1999年夏,乡农科站的技术人员发现其中一个村的人都来买农药,而另一个村的人没有人来买。他们通过实地考查,没来买农药的村子的稻种经过电场处理后,没有发现青枯病、绿枯病等稻病的发生;而没做处理的村子稻病就比较严重。
(3)天津市宁河县芦台一中的农场,在棉花地上做了防治蚜虫的试验。没处理的棉花打了三次农药,蚜虫病没能根治;而处理过的只打了一遍预防性的农药、没有蚜虫。
9、 提高果实的品质
(1)通常经验告诉我们,农作物产量提高了的同时、而品质则有所下降。但天津市专家组
组长周之杭教授对电场种子处理机能增产而优质给予了充分的肯定。
(2)1996年底,天津市政府代表团访问甘肃省。市领导将7台电场种子处理机送给该省领导。甘肃省将7台设备放在了7个地区试验推广。次年,酒泉地区科委所反映的在甜菜产区又是另一番思路:农民对处理后的甜菜产量提高10~20%很高兴;但糖厂经过试验、对处理后的甜菜含糖量提高了3%左右更感兴趣。也就是说加工同样重量的甜菜、花费同样的加工成本,可以得到更多的糖产量。所以,他们期望的是品质的提高。
……
综上所述,对于地力条件较差、气候条件较差、种子发芽率和秧苗成活率较低、管理水平不太高的用户,使用推广电场种子处理机的优势和效果越发明显、突出。
四、电场种子处理机的优越性
1、安全可靠,操作简便
操作农业机械的人员文化程度参差不齐。所以,农业技术和产品的开发设计者首先要考虑的是操作者的安全性及设备的可靠性。电场种子处理机工作电压虽有几万伏,但它是直流电压;交流电流只有250µA,对人身没有任何伤害作用。
不同作物的种子采用不同的电场强度,为了便于用户操作,我们把5000V设定为一个等级,小麦种子处理需用35000V,操作者只要调到7级就可以了。所以说,会开电视机的人就基本可以操作电场种子处理机。
2、一年投入,多年受益
采用化学办法获得增产需要每年重复性地投入;而购买一台电场种子处理机其寿命相当于一台家用电器的寿命,维修成本几乎可以忽略不计。
3、适用范围广
所有种子、无论是农作物还是经济作物,无论是蔬菜水果还是花卉苗木,就是牧草种子也可以进行电场处理、均有效果。种子成千上万种,我们不可能对每一个品种的种子做反复的试验。但实践证明,所有种子采用电场强度30000V、即等级6进行处理,均可以收到明显的效果。
4、投入小、产出大
根据我们粗略地测算,购买一台ZD一300型的机器(每小时处理300公斤),按5%的增产幅度,只需处理500亩小麦或200亩水稻、220亩棉花或540亩玉米,就可以收回设备成本了。既使购买一台ZD一1200型的机器,也只需处理6100亩小麦或2200亩水稻、2600亩棉花或6600亩玉米,也就收回了设备的成本。其余增产所带来的收入基本上可以算做纯效益了。
因为,ZD一300型的机器额定输入总功率只有45w,使用24小时用电也仅用1kwh;ZD一1200型的为1.55kw,一天处理10几吨种子用电只有16kwh;既使是每小时处理2400kg的ZD一2400型的机器,处理25吨种子用电也只有25kwh。所以,用电的成本很小。劳动力用工也很少。可以说是低成本、高收入。
五、电场种子处理机的主要技术参数
工作环境温度
-50—55℃
处理等级
0—10
环境相对温度
≯65%
工作直流高压
0—50KV
直流工作稳定电压
D.C.1.2—25V
处理周期
30min
安全工作高压电流
0—250µA
机器噪声
<60dB
型号
ZD—300
ZD—1200
ZD—2400
额定输入电源
220V,50HZ
380V, 50HZ
380V, 50HZ
额定输入总功率
45W
1.55kw
2.39 kw
处理效率(kg/h)
300
1200
2400
重量(kg)
110
2100
2500
外形尺寸L×W×H(m)
1× 1 ×1.25
6.15×1.90×2.38
10.60×1.75×2.38

发表于 @ 2006年12月21日 10:01:00 |点击数()

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