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资料篇

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静电场处理种子和植株的效应

静电场是植物生长发育必不可少的环境因素之一。有人试验用接地的金属网将生长期的植物罩起来，将自然静电场屏蔽，结果导致植物的光合作用受滞，新陈代谢作用显著降低，生长变慢，抗病抗逆能力下降。早在20世纪70年代，我国就开始有人利用人为高压静电场处理农作物种子，并取得了提高产量，增强作物抗严寒、抗病虫害等性能的良好效果。植物静电效应的试验研究并取得一定成果的主要有静电场处理植物种子和植株两个方面。
静电场处理植物种子
1．1  基本原理
    具有生命的植物种子在播种前处于休眠状态，用人工静电场处理休眠状态植物种子的原理如图l所示。该电场是由电晕线与金属板组成正负两极而产生的，在极板之间的空间形成一定强度的电场，并有离子雾产生。将植物种子平放在金属极板上，经过—定时间的“照射”处理，即可起到极化提高种子活力的作用。
1.2  静电场的设计
    根据不同植物种子对电场敏感程度的差异可以设计不同类型和强度的静电场。处理植物种子的静电场有均匀场与非均匀场、正电场与负电场等类别。前面提到的由电晕线与金属板组成极板所产生的就是一种非均匀电场。非均匀电场由于电晕线的电晕放电作用还会产生臭氧，这种强氧化剂对植物种子有消毒杀菌作用。如果由两块平行金属板组成电极所产生的就是一种均匀电场(忽略边缘效应)。均匀电场的特点在于计算简单，设计方便，另外还可以根据处理种子的需要，按负极接地或正极接地设计为正电场或负电场。
    实际电场的设计都是将市电220v的电压升高、整流，使其电压升到40—400kv ，输出电流则在2—20ma,再通过高压电缆、保护电阻等加到电晕线或金属板上。电晕线与金属板或平行金属板之间的距离是可调的，通过它们之间距离的调整．以控制电场的强弱。
   在进行批量种子处理时，最好能设计、制作一个自动静电种子处理机，图2提供的是广西师范大学张振球教授设计的水稻种于处理台示意图.
1.3机理分析
l.3.1  提高了种子的活化能和酶的活性  经静电场“照射”的种子，获得了电场的能量、使种子内形成高能量激发分子。并位种子内的水分离解，基本营养物质迅速溶解；另一方面作为电介质的植物种子受到电场作用的极化，蛋白质长链结构被破坏，发生分散、凝聚，有利于胚芽的吸收和利用，经静电场处理后的种子，其淀粉酶、过氧化物酶、脱氢酶的活力有显著提高。主要是通过影响酶蛋白的分子结构、提供能量和影响生物膜的结构和功能状态来影响酶的活性。淀粉酶活性的提高表示糖酵解效率增强；脱氧酶活性提高反映了呼吸强度的增强，可产生更多供生命活动所需的能量；过氧化物酶则与抗病力、消除自由基密切相关，表征发育程度。种子活化能及酶的活性的提高都意味着生物体内新陈代谢能力的增强、活力提高，这正是人们所需要的。
1．3、2  减少了种子有机物的流失
  经静电场处理后的种子，其浸泡液有机物大分子的含量显著降低。生物体内细胞膜不完善、损伤或变性都可导致膜透性增大，矿质离子外渗增加．电导率增大。静电场处理种子可通过电荷及能量作用使膜分子构相、排列方式与状态发生变化，有的膜相变提前，有利于膜功能恢复和膜损伤部分的修复，从而减少有机物大分子的流失。
1．3．3  消毒杀菌作用  在高压静电场中，  电晕放电会产生高浓度的臭氧，而臭氧是强氧化剂，其杀菌速度比氯快15—30倍。因此、种子经静电场处理后，其表皮所带细菌、病毒都被臭氧有效杀灭．这就减少了病害的发生。
1．4  注意事项
   1)场向效应：静电场对植物种子的影响与电场强度的方向有关系。正电场可以促进植物根系的生长，负电场对水稻种子脱氢酶活性的影响优于正电场，而负电场处理几种玉米种子提高活力的作用不及正电场。场向效应表明外加电场的作用与植物体内荷电物质的性质有关。
    2)临界效应：静电场对植物种子的影响与电场强度有关系，随着电场强度大小的变化可能表现为隐性作用、促进作用、抑制作用乃至致死作用，这种现象称之为临界效应，从隐性作用到促进作用，有一个临界场强，称为阈值。从促进作用到抑制作用．有另一个临界场强，是第二个阈值；两个阈值之间的范围正是我们寻求的静电场正效应作用区域。试验表明．对—般蔬菜种子处理的电场强度阈值范围为100—400 kV／m。
    3)时间效应：在临界场强范围内．静电场对某种植物种子的影响都有一个最佳作用时间，如对番茄、青椒等蔬菜种子的处理时间为；5-10min．对水稻种子为5—15min。    4)消退效应：植物种子经适宜静电场处理后，性质优化，效果显著，但随着时间推移．影响会逐渐减弱乃至消失。因此．经静电场处理后的种子一般需在3d内播种，否则效果会变差。
    此外，植物种子在静电场中处理时宜单层铺放在电极上，以使作用均匀而充分。
2  静电场对植株生长的影响
   2.1植物的生长发育是自然静电场与磁场、引力场及阳光、空气、水分等诸多环境因素共同作用的结果．缺一不可.而外加静电场对植物生长的影响也有一定的规律，试验结果的总趋势是：在低电场强度电场作用下无明显作用．随着电场强度的增大呈现一定的促进作用，当电场强度继续增强时，则会产生抑制、变异乃至致死作用。而且对不同的植物以及同一种植物的不同生长期，静电场起促进作用电场强度的阈值是不同的。
    处理植株静电场的设计一般是在试验区地面上空架设金属线材的电晕线，电晕线的高度一般在0．5—2．0m之间，视植株高度而定，但要注意与植株最高处保持一定距离，以不烧坏植株顶部枝叶。由直流高压发生器供给电晕线10—40kv的电压，从而在电晕线与地面之间形成一个外加静电场，每天供电几小时，植株就生长在变化的静电场中。试验方式有露天与大棚两种情况，电场有正负分。
2．2  机理分析
2．2．1  结构影响  由于外加静电场在确定方向上的作用(由上向下或由下向上)．使植物体内的结构变为更加有序．如酶在细胞中、细胞中淀粉的排列、叶绿体类囊体片层垛叠状态等都更加有序，有利于矿物质、营养的贯通吸收，从而增强活力，促进植物生长2．2．2  能量影响  在外加静电场中处于生长期的植物，在一定条件下，能够接收并利用一部分电场能量，加速生理生化反应速度．促进植物体内细胞的生长与分化。所以在外加适宜静电场时．发现植物体内APT含量明显上升，2．2．3  电力影响
  在自然条件下，大气电场与磁场、重力场的相互作用和影响以及空气、土壤的湿度、温度等环境因子的变化，都会造成生长期的植株顶部与根部、根部与土壤之间的瞬时电位差，并以此来驱动植株体内可溶性离子的运动，在外加静电场的作用下，将以静电感应力的形式加速这种运动，形成更大的生物体电流，促进离子及营养的运动吸收，从而促进植株的生长。内蒙古农机研究所等单位对小麦苗施加适宜静电场的实验表明：静电感应力驱动离子移动的结果促进了小麦植株对硼离子的吸收，而硼具有显著促进开花结果的功能．并被试验结果充分证实。
2.3．4  消毒杀菌  由于高压静电电晕放电所产生的臭氧，对植株同样有一定消毒杀菌作用，所以也就起到了壮体和防止病虫害的作用。
3 结论
    1)由于静电场处理植物种子比较方便，且效果明显，因此可认为是今后植物静电效应发展的主要方向。
    2)静电场对植株生长的影响是肯定的，但起促进作用的是正电场还是负电场，或者对不同植物有不同极性电场需要进一步的试验研究。
    3)对植株生长有促进作用的适宜静电场，主要包括静电场强度大小，每天供电施加电场时间长短以及供电方式选择等；而且随植株不同生长期要加以调整变化，不能一成不变．这都需要通过长期大量试验探索，才能掌握其规律.










磁铁箱观铁：
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电场技术在植物非试管快繁技术中的运用
植物静电促长装置.pdf (80.39 KB, 下载次数: 14)

2014-2-3 11:14 上传

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井底蛙

电路部分的资料

用NE555制作的高压静电发生器电路图
用NE555制作的高压静电发生器电路图
多功能高压静电发生器以555核心，配升夺变压器和高反压二极管及放电刷针，可作为负氧离子发生器，点火器，静电吸
尘器，或高夺防盗器等。
555和R1，R2，C2组成无稳态多谐振荡器，振荡频率F=1.44/(R1+2R2)C2,图示参数约在20KHZ左右。经升压变压器T1升压后
，在T1的次级可得到20KHZ的近10KV的高压，经D1整流后得到近7KV的高压，负载电流可达50UA。



来源于：http://www.hqew.com/tech/circuit/001003001_505063.html

电源调压电路图

                               
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依上我需要准备材料为：
为啦玩输出功率可调欲将12V供电整为可调直流
330Ω                             *1
220Ω                             *1
33K                                *1
1M                                 *1
100Ω                             *1
10K线绕电位器              *1（我个人不喜欢碳膜）
0.01uF                           *1
0.022uF                          *1

C1 2200uF、50V            *1
C2 100uF、50V               *1
C3 0.33uF                       *1
50V、2A电桥                  *1或1N4001 *4
1N4001                          *2
2SC1663                        *1
LM7805                          *1  给散热风扇供电
LM317                            *1
555集成块                      *1
彩显高压包                     *1 拆个旧彩显的高压包玩T1
12V、1A电源变压器       *1
12VDC   散热风扇          *1   选用5V供电是为了降噪
散热翼                           *1

大致就是这些元件就可以开始玩啦！
以上元件家中都有就是电阻懒得去翻啦，到时去拿现成的玩。
有意思的是这个玩高压的图是我为了自制个静电除尘的玩而准备的。看来要同时制两套。
如果在这个的输出端再整上几级马克思发生器其电弧拉个100MM长是小意思，当然你要是环觉不够那特斯拉线圈一定不会令你失望的！


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一叶成林 植物非试管快繁技术
7,电场系统的建设_植物快繁基地的建设

植物非试管克隆技术，它是对于原来试管内组织技术的一种提升与发展，也是无糖组培的放大与提高，传统组培技术由于在营养液的基质配方中，加入了糖等有机营养物质，这就会给培养过程中带来操作上的繁琐，也是在接种离体材料时需要绝对无菌的环境，还要求组培容器与外界空气环境的严密隔绝，否则会造成离体材料感染而导致组培的失败。所以，对于无菌操作已成为组织培养技术上的核心，从而也大大增大了培养的投资。

   随着人们研究的不断深入，发现在培养基中不加糖，免除细菌及真菌滋生的条件，可以让组培的环境要求及操作环节更加简化，也更利于生产运用与推广，这就是无糖组培尝试与运用的开始，它在基质中去糖后，再利用二氧化碳供给以弥补碳源的不足，同样可以取得很好的培育效果，但在操作过程中，还是离不开组培的各种器具及严格的人工环境。针对这些技术问题，一种新型的育苗技术在日本千叶大学产生了，命名为光自养微繁技术，它把容器再进一步放大，一个个敞开如浴缸一样的大容器，代替了组培的小试管与容器，这种改变大大优化了离体材料的自养环境，如透气通风性、见光度都有了很大改善，使离体材料发育过程中的光合作用、呼吸代谢、营养吸收、蒸腾作用等更为正常完善，不会像组培苗那样，出现很多皮孔、气孔缺失、维管断裂玻璃化等纤弱少根的劣质苗。在开放高浓度二氧化碳有光照充足的环境培育的苗更接近自然，它的自养同化能力很容易在培养过程中建立，这样就减免了传统组培需严格炼苗的环节，一株发育好的种苗，只需稍作炼苗培育就有较高的移栽成活率。

    上述两种育苗技术即光自养及无糖组培，在技术上有了很大的改进，但在操作上及投资上还是较高，而且在无菌的控制上也还是有较高的要求。针对这些问题，我们在前人基础上，开发了适于我国当前农业生产力水平的实用型植物非试管克隆技术，它在技术上已有较大的创新与改进，使它在生产上能真正发挥作用，在杀菌方式上也有了很大的发展与提高，从传统化学杀菌改为物理杀菌，从密闭环境杀菌改为开放环境杀菌，从小范围、小空间杀菌改为大环境、大空间杀菌，从基质容具及空气杀菌改为生产场所、所有容具工具、走道、苗床大棚等的全面杀菌。这些杀菌技术的发展与改进，为种苗的快繁解决了污染的最重要问题，使该项技术的生产运用有了着实的保障。现就杀菌系统的建设作以下介绍。

    人们对于静电场的研究，起始于20世纪60~70年代，对于静电场的生物效应，已有了较为深入的认识，特别是在电场种子处理贮藏保鲜上，已达到了实际运用阶段，已在生产上被广泛的运用，但不管是哪种运用，都是基于它对环境的杀菌作用与植物的生物效应作用基础上。据研究，高压电场能使细菌及真菌的细胞膜电位发生变化，能使其固有的正常渗透性，受到干扰破坏从而达到杀菌的效果，另外在电场处理过程中，因与空气间发生电击作用，而形成部分臭氧而产生对细菌真菌的氧化灭菌效果。除此以外，它能为生长着的作物起到酶活化，ATP转换能增加的效果，具有促进种子或植物新陈代谢的效果。还有更为重要的是，在电场作用下的植物吸收二氧化碳的速度能大大加快，可以使光合效率得以提高，所以生产上一般与二氧化碳的补充进行同地处理，起到二氧化碳同补的优好效果，也就是每次进行二氧化碳补气或者补碳酸水时，在苗床空间创造一个电场环境。进行电场处理时，以植物离体材料上方空间布设正极网，苗床底部布设负极网为好，这样就在植物离体材料间产生了正电场，在正电场作用下，可以大大促进离体材料叶片的光合作用，而且在高湿度的育苗环境中，会释放出大量的负离子，这些负离子对于种苗的生长，起到了很好的保护与促长作用。自然生长的植物在无光的夜晚会放出大量负离子，其实就是植物进化过程中的一种自我保护行为，它可以有效以中和空气中正离子对它的伤害。在人工电场作用下，更有利于微材料快繁时植物生长极性的形成，这在组织培养及非试管克隆过程中都得到了印证，它除了能促进组培过程中愈伤组织的形成外，还能刺激切口部位的快速生根，如沙棘植物进行繁前的离体材料处理及红叶石楠快繁过程中的苗床空间电场处理试验，都表现为极好的促根效果，现把结果总结如下：

试验一：红叶石楠采用空间电场处理后，其生根率都显著提高，7万和12万不显著外，其它各电场处理差异极显著，10万的电场处理生根率达到96．8%，其对照生根率只有85%，其比对照高出11．8个百分点，与各个电场处理对照差异极显著。

                       4种不同苗床空间电场强度处理对生根的影响

电场处理         生根时间          生根率         新根数量         新根长度



                   (天）            (%)              (根)              (厘米)                    



3万                48Ab           88．5Ab          8．1Ab             4．0Bb



7万                41Bb           91．4Bb          10．7Bb            3．9Bb



10万               32Bc           96．8Cc          12．1Bc            4．0Bb



12万               42Bb           90．2Bb          9．5Bb             4．1Bb



0万（CK）          54Aa           85．0Aa          7．2Aa             35Aa                                



注：小写字母表示在5%水平上的差异检验，大写字母表示在1%水平上的差异检验。

试验二： 除了上述的苗床空间处理外，对于离体材料进行快繁前集中处理，也具有很好的促根效果。将被处理的沙棘离体材料先进行生长激素处理，然后置入电场强度为3．9kv／cm 的环境中，分别进行5分钟、1O分钟、2O分钟、4O分钟刺激，再繁于快繁苗床，20天生根后统计生根数、生根率及总根长，列表如下：



相同电场强度不同处理时间对离体材料生根影响



处理时间

(分钟)
离体材料数
生根数
一次根数量
根系总长度

（厘米）

CK
10
5
10
29．0

05
10
6
18
22．7

10
10
7
18
26．5

20
10
4
18
19．2

40
10
7
21
28．4



电场对于离体材料生根的促进作用已被生产科研所证实，它除了能使生根率提高速度加快外，还可使苗木的根冠比大大提高，不管是在木本植物还是草本植物快繁中都表现为较好的运用效果，但在运用时还需注意不同的品种，需采用不同的强度，一般在苗床环境下，正负极距离为80厘米时，难生根的木本植物以8~10万伏为好，较易生根的木本植物以6~8万伏，草本植物以3~5万伏较适，进行电场处理通常以苗床光照强度最适合的上午8~10点钟为好，此时可结合二氧化碳进行同补，以达到最佳的处理效果。总的原则是，组织致密难生根的植物，处理强度可调大些，组织疏松易生根植物可调小些，可以在生产实践中灵活运用。

上面内容已把电场在快繁中的重要性及杀菌促根、提高叶片光合速率等方面进行了综合性阐述，以下就如何在苗床环境、建立空间电场作些具体的解述。空间电场分为均场与非均场，均场就是在苗床上方形成一个磁力线垂向分布，并且各处场强相同的平行电场，它对于苗床上离体材料或种苗的生物效应作用是均等的，有利于苗木长势的均衡与生根的整齐。而非均场就是以电晕的方式产生的场，这种场在育苗上不宜采用，虽也有同样促进效果，但对于每个离体材料的生物效应不均等，会造成生根不一，影响整齐度。但在面积较广的植物栽培上运用，却具有布线简单、易操作的优点，它只需从电场发生器的正极端接出导线，来回平行拉布于植物上方空间并把负极接地即成。而均场的布设就相对来说要求严格些，需在苗床底部与上方平行布设电场网，上下网间形成均等的电场。这里可称之为天网与地网，天网以绝缘材料为支撑或悬挂，把它水平架设在离苗床床面80厘米的上方即行，而地网需在填铺快繁基质时，就把它埋于苗床最底部，这样天网与地网间才可产生平行均等的高压静电场，布好天网地网后，再用高压线从电场发生器的输出正负两极引出，用焊接方法连接在电丝网上即行。生产上通常选择网孔为3厘米，宽度为1米的耐高湿抗腐蚀的专用电场网，作为天网与地网使用，对于植物快繁生根效果与促进以正电场为佳，即天网接正极，地网接负极，但也有些植物或特殊栽培上的要求以负电场效果更佳，这样只需进行正负极引线互调即可。 空间电场处理是植物非试管克隆技术中较为重要的部分，也是开放式环境下，以防止离体材料病菌感染较为有效的物理方法，同时它与二氧化碳补充技术结合，更能大幅度地提高叶片的光合效率，所以运用电场处理技术可大大提高成活率与缩短生根时间。生产上一般每天处理一次，就可达到较理想效果，通常选择光合效率最高的上午8~10点钟间，开始电场发生器进行高压直流电场处理，使用时只需开启电源开关，并且调好电场强度并设好警示牌即可，以免人们触网而电击，但也尽管放心，电场发生器产生的是低电流高电压的直流电场，不会对生命造成危害。还需强调的一点是，在电场处理期间，最好要降低苗床的弥雾次数，过频的弥雾会影响电场的效果。

ccccc666

不是博士论文，最低也是硕士论文了。

阿靖jing

估计没几个会的

蓝色轻舞飞扬

瞬间高大上啊

嫩江月夜

这个不太好玩

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技术含量高啊！看来不是普通花友能够玩的。

tony123

非常棒的教材，谢谢分享