【摘要】介紹了現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術的又一新產(chǎn)品      可變電場種子處理機（以后簡稱電場種子處理機）在國內(nèi)的推廣應用情況；用大量的實例說明了應用該產(chǎn)品的明顯效果，闡明了該技術的原理、作用及其顯著的優(yōu)越性。

 關鍵詞：電場處理  作物種子  推廣應用  效果  原理作用

 

電場種子處理機是天津市溢通實業(yè)發(fā)展公司自行研制開發(fā)的國家專利產(chǎn)品。十年來，電場種子處理機在不同土壤、不同氣候和不同管理水平條件下，先后在江蘇、內(nèi)蒙、黑龍江、遼寧、新疆、甘肅、廣西、云南、湖北、安徽、河北、山東、河南、陜西、山西、北京、天津等18個省、市、自治區(qū)的幾千萬畝土地上推廣應用，處理了小麥、玉米、高粱、水稻、棉花、豆類、油菜、甜菜、瓜籽、紅麻、各種蔬菜、瓜果和花卉等幾十種作物種子，普遍比對照增產(chǎn)百分之十左右。棉花**高增產(chǎn)達25.5%，小麥**高增產(chǎn)達19.7%、水稻**高增產(chǎn)達17.6%、大豆**高增產(chǎn)達22.5%，為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)和農(nóng)民的增收做出了較大的貢獻。

原國家科委成果辦曾在天津市召開全國會議，推廣電場種子處理機的技術及設備；《電場種子處理機在農(nóng)業(yè)中的推廣和應用》項目被天津市確定為科技成果并獲得“科技進步獎”，市政府正式發(fā)文將其列為科技興農(nóng)的“五大”技術工程之一，列入了市級星火項目計劃；新疆生產(chǎn)建設兵團也將電場種子處理機項目列為重大科技推廣項目，并在近70個團場中推廣應用；新疆維吾爾族自治區(qū)尉梨縣科委、廣西桂林市科委也將該項目列為重要推廣項目；1998年又被列為國家級星火項目計劃；2001年12月國家科技部、稅務總局、外經(jīng)貿(mào)委、質(zhì)檢總局、環(huán)?？偩值任宀课C發(fā)了《國家重點新產(chǎn)品》證書。農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化技術開發(fā)推廣總站把電場種子處理機編入了“水稻機械化生產(chǎn)機具設備選型指南”。該項目先后三次通過了由天津市農(nóng)委、市科委、市農(nóng)機局組織的有多位國家級專家參加的驗收、評估和鑒定。天津市農(nóng)機局還頒發(fā)了《農(nóng)業(yè)機械推廣許可證書》。

電場種子處理機先后榮獲：中國科技新產(chǎn)品名優(yōu)產(chǎn)品博覽會銀質(zhì)獎，第五界亞太地區(qū)國際博覽會銀質(zhì)獎，香港第三屆世界愛因斯坦發(fā)明（技術、產(chǎn)品）博覽會“國際特別榮譽獎”。被天津市人民政府評為“天津市農(nóng)業(yè)名牌產(chǎn)品”。

電場種子處理機曾多次受國家有關部門及天津市人民政府邀請，參加了國外一些大型博覽會，對該產(chǎn)品和技術做了廣泛的宣傳、展示和推介。現(xiàn)已推廣到南非、加拿大、泰國、美國、荷蘭、德國、英國等七個國家，聯(lián)合國技術促進系統(tǒng)（TIPS）中國國家分部還將電場種子處理機向世界上100多個國家進行了推薦。

在論述電場種子處理機的應用效果之前，有必要首先闡明該設備的原理與作用。

      電場種子處理機的原理就是通過模擬大自然的電場效應，激化種子內(nèi)部活力，使多種酶的活性得到提高，從而催動種子的發(fā)育。

     自然界的電場基本分為兩大類，即交流電場（也稱交變電場、脈動電場等）和直流電場。其中直流電場又有針狀電場、平行電場、輻射電場和高壓靜電場等。電場種子處理機主要是在直流高壓狀態(tài)下工作、而高壓靜電場相對其它電場較強，這就是有人將電場種子處理機又叫靜電場種子處理機的緣故。電場種子處理機就是模擬了這些電場的作用。小的時候發(fā)現(xiàn)高壓線下面的草長的又高又密、顏色還深；高壓線下邊的玉米穗又大又粗、顆粒飽滿且沒有禿尖現(xiàn)象。長大了學習物理知識知道了這是電場的作用。為了實現(xiàn)這一目的、把所有可耕地上全鋪上高壓線這是根本不可能的。如果發(fā)明一種設備、讓它產(chǎn)生鋪設高壓線意義的電場作用、或比這種強度再提高供若干倍，農(nóng)作物就可以在這種物理的作用下獲得了增產(chǎn)。電場種子處理機就是由這種發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變到今天的發(fā)明。

種子本身是一種物質(zhì)。沒有播種前的種子內(nèi)部的正負電荷處于雜亂無序的狀態(tài)，屬于惰性物質(zhì)。當種子播種到地里之后，在大自然電場的緩慢作用下，使種子內(nèi)部正負電荷逐漸順序排列，產(chǎn)生一種生長的趨勢，在外部條件的作用下開始萌發(fā)、生長。而電場種子處理機就是使播種前的種子在比自然界電場強若干電場力的作用下、使種子內(nèi)部正負電荷迅速順序排列，從而產(chǎn)生一種躍躍欲試的生長態(tài)勢。處理過的種子比在大自然電場緩慢作用下的沒有處理的種子可以實現(xiàn)早出苗、出全苗、出勻苗、出壯苗。壯苗是增產(chǎn)的基礎，苗差一色收成差一成，這是幾百年來農(nóng)民悟出的一個簡單的道理。

 電場種子處理機電路圖的原理是：把送入的市電（220V或380V）通過變壓器首先變成23~24V的交流電；再通過橋式硅整流把交流電變成直流電；在電容、電阻和三端可調(diào)穩(wěn)壓器的作用下，對更加平滑、更加純凈和更加穩(wěn)定的低壓電源調(diào)整后進行振蕩升壓；再通過數(shù)次倍壓及半波整流；**后形成了調(diào)試的直流高壓（**高可達50千伏）。

電場種子處理機是現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術的又一新產(chǎn)品。它是物理學與生物學兩個邊緣學科交叉的產(chǎn)物。它以一種或多種物理量處理播種前的種子，來改變并促進種子及植株的一系列生物化學效應和生物效應，從而促進農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。近年來我們聽到的太空育種使農(nóng)作物獲得驚人的增產(chǎn)、就是一種典型的物理農(nóng)業(yè)。但它成本高的使人可望而不可及。所以，它只能做為一種尖端的科研項目，而不能被廣大農(nóng)民所推廣；另外，太空培育的種子基因發(fā)生了變化，而歐盟及很多國家對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是拒之門外的，這也不利于廣大農(nóng)民的推廣和應用。

  用電場種子處理機所產(chǎn)生的適宜的電場強度和處理時間處理各類作物的種子，有提高吸水速率、吸水量、發(fā)芽勢和發(fā)芽率的作用，從而爭得壯苗和單株顯著增長的優(yōu)勢。處理過的種子，可以增強在發(fā)芽期、出苗期、幼苗期耐寒、抗干旱、抗鹽堿和抗病蟲害的能力。種子內(nèi)部的活力被激化，主要表現(xiàn)在多種酶（如淀粉酶、過氧化物酶及其同工酶等）和活性得到提高，長成的幼苗和植株吸收氮、磷、鉀和微量元素鋅、鐵的能力大大增強。由于壯苗還表現(xiàn)在葉片寬大肥厚，必然增強光合作用，使葉綠素的含量提高。由于高壓直流電所產(chǎn)生大量的臭氧，對種子有很強的消毒殺菌作用，可有效地防止種子的酶變。

電場處理種子的另一個重要作用是：在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時，還能提高果實的品質(zhì)。碳水化合物的測定表明，脂肪酸、糖類、維生素、無水物質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)及總氨基酸含量均高于對照的作物，即實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

國家級種子遺傳專家、南開大學的周之杭教授，以專家組組長的身份在該項目的鑒定會上對種子通過電場處理后、抗逆性大大增強的現(xiàn)象也大加贊嘗。并提出：現(xiàn)在我們搞基因裂變都是采用鈷元素，成本高且危險。如果把這個原理移植到基因裂變方面、電場處理種子的技術就太了不起了！

電場種子處理機做為現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術的產(chǎn)品、相對于化學農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的方法，可以實現(xiàn)對土壤、對水、對空氣和人的零污染，不會形成公害。在實現(xiàn)單位面積增產(chǎn)、滿足人類社會對吃穿需求的條件下，給子孫后代留下一片凈土。這正是國家政府、專家和廣大農(nóng)民所追求的作用和目的。

電場種子處理機的作用是多方面的。根據(jù)多年來應用推廣的經(jīng)驗，不同的用戶對使用該設備所追求的目的和效果也不盡相同。

（1）      無論對作物本身發(fā)芽率較高還是發(fā)芽率較低的種子，經(jīng)過處理之后比對照發(fā)芽率均可以再提高3~18%。

（2）      新疆石河子大學的綜合試驗場于1999年對發(fā)芽率只有68%的棉種做了處理試驗，3000畝棉田的發(fā)芽率平均提高了14%。

（3）      山西省太原市的一個臺商獨資企業(yè)經(jīng)營花卉品種。其中串紅品種發(fā)芽率較低，使用電場種子處理機之后發(fā)芽率提高了12%，為該公司贏得了效益上的豐收。

（4）      經(jīng)營種子的企業(yè)，對于低于《種子法》規(guī)定發(fā)芽率的種子是不能做出種子出售的，特別是存放一年后的陳種。經(jīng)過電場處理后，使種子發(fā)芽率也許只提高了幾個百分點，但它就可以為企業(yè)挽回巨大的經(jīng)濟損失。

    所以，對種子發(fā)芽率較低作物的用戶、對一些種子公司，他們使用電場種子處理機、主要是追求種子提高發(fā)芽率。

（1）     對于處理過的種子比對照一般可以實現(xiàn)早出苗1~2天。對辣椒和水稻這類用水浸泡的種子，出苗時間快得更為突出。

（2）     菜農(nóng)對處理后的蔬菜品種普遍反映比較沒處理的可以早上市3-5天。掄在了季節(jié)前面，買了個好價格、獲得了收益。

（3）     新疆所有的團場均體會到：由于霜期到來的不規(guī)則，早出苗、早收熟就躲過了可能早來的霜期，減少了大面積的減產(chǎn)損失；

（4）     加拿大阿爾伯塔省的一個農(nóng)場主反映，由于提早收貨了小麥，逃過了早來的霜凍，小麥的產(chǎn)量保住了，更主要的是質(zhì)量有了保障。他們說：再增產(chǎn)也抵不過損失。所以，他們只追求早出苗、早收獲、避免損失。

（1）     多年的實踐證明，處理過的各類作物的秧苗比對照顯得異常均勻，這是所有用戶都追求的效果。

（2）     新疆南疆各團場普遍感受到，處理后的棉花很好的解決了“大小苗”的問題，僅這一點就可以保證增產(chǎn)3-5%左右。在所有增產(chǎn)措施幾乎用盡了的情況下，電場處理不失為一個新亮點。

（3）天津市寧河縣的稻農(nóng)普遍反映，處理后的稻秧出奇地解決了“三代苗”的問題，減少了無效穗，對避免減產(chǎn)、實際上是增產(chǎn)起到很大作用。

（1）處理后的作物明顯的表現(xiàn)出苗壯：株高、徑粗、葉片多且寬大肥厚、顏色深綠，干重和鮮重均高于對照。

（2）天津市寧河縣稻農(nóng)過去都是采用傳統(tǒng)的方法，即先在秧床上育秧、起芽子、再插秧。插秧后、秧苗的葉子幾乎全部干枯后再慢慢“緩秧”。但處理后的秧苗插秧后沒有“緩秧”過程、而是一直正常生長。農(nóng)民反映由于壯苗減掉了“緩秧”過程，降低了死苗的風險，對早成熟、多增產(chǎn)作用太大了。

（3）由于實現(xiàn)了壯苗，增加了抗性，苗期對于抵御春節(jié)的風沙、氣溫的變化無常、其它眾多不利因素的侵襲都能發(fā)揮一定的作用，減少了苗期的發(fā)病率和死亡率。

（1）由于處理后種子增加了抗性，冬小麥產(chǎn)區(qū)反映當播下種子、麥苗在正常生長過程中對突然變冷的天氣，麥苗仍很健康，保證了安全過冬。

（2）新疆兵團某團在2001年遇到了春天“倒春寒”的季節(jié)，但種子在地下沒有酶爛還幾乎出了全苗；而臨近團場由于種子沒經(jīng)過處理，種子大面積酶爛、棉苗出苗率很低，雖經(jīng)再次掄種、仍造成很大經(jīng)濟損失。于是，師部號召各團場對種子要進行電場處理。

（1）處理后的作物根系發(fā)達，主生根長、次生根多，可以比對照的作物更大限度地吸收地下的水份、解決一定程度的干旱問題。

（2）1997年初，天津市政府代表團領導贈送給內(nèi)蒙古自治區(qū)三臺電場種子處理機。當年大旱、春夏兩季滴雨沒下。但從自治區(qū)科委反饋的消息說：處理后的春小麥收獲100多公斤，對照的只收了100多市斤，增加產(chǎn)量100%。我們認為由于電場處理可以實現(xiàn)增產(chǎn)、但增加100%的產(chǎn)量是絕對不可能的。但從內(nèi)蒙的現(xiàn)象可以反映出，處理后的作物對抗干旱是有明顯的效果。所以，對于干旱和半干旱地區(qū)使用推廣電場種子處理機是有較大潛力的。

（3）天津市寧河縣一農(nóng)戶種植的經(jīng)濟作物紅麻產(chǎn)量比鄰戶增產(chǎn)28.94%。天津市、縣的農(nóng)業(yè)專家對這種現(xiàn)象進行了調(diào)查分析得知：當年雨水較大、產(chǎn)生了一定的“澇情“。由于該農(nóng)戶的紅麻種子處理后，苗出的均勻、根系又比較發(fā)達，把更多的水份吸收后幫助了作物的生長；而沒經(jīng)處理的紅麻，自然有“三代苗”的現(xiàn)象，小苗根系不發(fā)達、就被“澇死”了，必然減少了產(chǎn)量。所以，從某種意義上講，處理后的作物不僅抗干旱、還有一定的耐“澇”作用。

 

（1）河北省農(nóng)林科學院在河北省滄州地區(qū)利用模擬鹽池進行了耐鹽方面的試驗。經(jīng)電場種子處理的材料的耐鹽性明顯地提高了。其中多116號材料處理的耐鹽指數(shù)達到4，而未處理的為2，耐鹽指數(shù)提高了一倍。

（2）天津市靜?？h的土地是比較典型的鹽堿地。雖經(jīng)多年改良、鹽堿性仍較強，多年來困擾著農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。1996年在縣內(nèi)推廣電場種子處理技術，春玉米、冬小麥、春大豆和棉花**高增產(chǎn)幅度分別達到15.3%、16.5%、22.5%和25.5%。

（1）河北省農(nóng)林科學院在石家莊的試驗田上，對8個小麥品種做了試驗。他們發(fā)現(xiàn)僅半步之遙，處理過的小麥沒發(fā)生蚜蟲病，而沒有處理的就有蚜蟲病。專家們?yōu)榇诉€拍攝了項目專題片。

（2）天津市寧河縣俵口鄉(xiāng)兩個自然村的土地也只一條小路相隔。他們歷代以種植水稻為生。1999年夏，鄉(xiāng)農(nóng)科站的技術人員發(fā)現(xiàn)其中一個村的人都來買農(nóng)藥，而另一個村的人沒有人來買。他們通過實地考查，沒來買農(nóng)藥的村子的稻種經(jīng)過電場處理后，沒有發(fā)現(xiàn)青枯病、綠枯病等稻病的發(fā)生；而沒做處理的村子稻病就比較嚴重。

（3）天津市寧河縣蘆臺一中的農(nóng)場，在棉花地上做了防治蚜蟲的試驗。沒處理的棉花打了三次農(nóng)藥，蚜蟲病沒能根治；而處理過的只打了一遍預防性的農(nóng)藥、沒有蚜蟲。

（1）通常經(jīng)驗告訴我們，農(nóng)作物產(chǎn)量提高了的同時、而品質(zhì)則有所下降。但天津市專家組

組長周之杭教授對電場種子處理機能增產(chǎn)而優(yōu)質(zhì)給予了充分的肯定。

（2）1996年底，天津市政府代表團訪問甘肅省。市領導將7臺電場種子處理機送給該省領導。甘肅省將7臺設備放在了7個地區(qū)試驗推廣。次年，酒泉地區(qū)科委所反映的在甜菜產(chǎn)區(qū)又是另一番思路：農(nóng)民對處理后的甜菜產(chǎn)量提高10~20%很高興；但糖廠經(jīng)過試驗、對處理后的甜菜含糖量提高了3%左右更感興趣。也就是說加工同樣重量的甜菜、花費同樣的加工成本，可以得到更多的糖產(chǎn)量。所以，他們期望的是品質(zhì)的提高。

綜上所述，對于地力條件較差、氣候條件較差、種子發(fā)芽率和秧苗成活率較低、管理水平不太高的用戶，使用推廣電場種子處理機的優(yōu)勢和效果越發(fā)明顯、突出。

 

操作農(nóng)業(yè)機械的人員文化程度參差不齊。所以，農(nóng)業(yè)技術和產(chǎn)品的開發(fā)設計者首先要考慮的是操作者的安全性及設備的可靠性。電場種子處理機工作電壓雖有幾萬伏，但它是直流電壓；交流電流只有250μA，對人身沒有任何傷害作用。

不同作物的種子采用不同的電場強度，為了便于用戶操作，我們把5000V設定為一個等級，小麥種子處理需用35000V，操作者只要調(diào)到7級就可以了。所以說，會開電視機的人就基本可以操作電場種子處理機。

采用化學辦法獲得增產(chǎn)需要每年重復性地投入；而購買一臺電場種子處理機其壽命相當于一臺家用電器的壽命，維修成本幾乎可以忽略不計。

所有種子、無論是農(nóng)作物還是經(jīng)濟作物，無論是蔬菜水果還是花卉苗木，就是牧草種子也可以進行電場處理、均有效果。種子成千上萬種，我們不可能對每一個品種的種子做反復的試驗。但實踐證明，所有種子采用電場強度30000V、即等級6進行處理，均可以收到明顯的效果。

根據(jù)我們粗略地測算，購買一臺ZD一300型的機器（每小時處理300公斤），按5%的增產(chǎn)幅度，只需處理500畝小麥或200畝水稻、220畝棉花或540畝玉米，就可以收回設備成本了。既使購買一臺ZD一1200型的機器，也只需處理6100畝小麥或2200畝水稻、2600畝棉花或6600畝玉米，也就收回了設備的成本。其余增產(chǎn)所帶來的收入基本上可以算做純效益了。

因為，ZD一300型的機器額定輸入總功率只有45w，使用24小時用電也僅用1kwh；ZD一1200型的為1.55kw，一天處理10幾噸種子用電只有16kwh；既使是每小時處理2400kg的ZD一2400型的機器，處理25噸種子用電也只有25kwh。所以，用電的成本很小。勞動力用工也很少?？梢哉f是低成本、高收入。