磁處理促進植物生長技術綜述

摘 要：隨著全球范圍內生物技術的不斷發展，采用磁處理促進植物生長技術逐漸得到政府、企業和科研機構等的關注。本文介紹了國內外采用磁處理促進植物生長技術的發展歷程，闡述了該技術領域中的關鍵技術及其原理。

關鍵詞：磁;植物;生長

一、磁處理促進植物生長發展歷程

1、學術研究階段

磁生物學的研究雖早有報道，但以人和動物方面居多，對植物生物效應報道較少，其在農業上的應用研究始于20世紀60年代初，研究表明經磁場處理的作物或施加磁性肥料等能達到增產效果。20世紀70年代以來，日本、前蘇聯等國家就開始對磁場處理植物產生的生物效應進行探索，其中日本一家農作物種子公司采用相當于地磁一萬倍大小的磁場處理大豆和菜豆種子，大豆提前兩天發芽，早熟12天，產量提高33%。我國對植物磁化處理的研究始于上世紀80年代，以作物為研究對象，發現采用一定強度，如磁場強度分別為0.2T和0.082T的磁場處理作物，可以顯著地促進根系的生長，提高作物產量;同時可縮短大豆的生育期，提高其發芽率、發芽勢、幼根長度。1992年，機械電子工業部下屬研宄所采用磁處理技術，發現磁場處理同樣可以促進蔬菜的生長發育，使雌花節位降低、雌花數量增加，提高產量。

2、生產實用階段

隨著磁場促進植物生長技術研究的不斷深入，國內外對磁場裝置的研究也取得了進一步的進展。步入20世紀，西班牙、伊朗和澳大利亞等國先后研制出了采用磁場裝置處理植物，或采用磁處理水澆灌植株以提高作物產量。20世紀初，我國也研制了多批種子磁處理機，可以對糧食、蔬菜等作物種子進行特定的磁場處理，種子磁化處理裝備也可以和其他農業機械相結合，達到磁化種子過程機械化的目的。

二、磁處理促進植物生長原理及應用

1、原理

磁場引起的生物效應比較廣泛，對植物造成了多方面的影響，不僅在形態上，而且對植物的生理機能亦產生影響。磁處理植物微觀機理的研究表明，植物經磁場處理后，基因表達增強，酶含量增加，酶活性增強，因而加快了各種生化反應速度，促進植物生長發育。目前，磁場處理在植物種子中的研究和應用較多，種子磁化處理即是播前處理的一種有效方法。種子磁化后可在短時間內保持微磁性，具有微磁性的種子可將土壤中的鐵磁性物質吸引到種子周邊環境中，利于種苗后期的健壯生長。土壤中的鐵、鋅、鎂、鉬等都是植物生長必需的微量元素，足夠的微量元素為日后植株的生長和豐產奠定了富足的物質基礎，磁處理技術具有生理損傷小、操作簡單、快速有效等特點，廣泛應用于農業研宄與農業生產。

2、農業應用

2.1 磁場處理

1）靜磁場：用靜磁場處理植物種子或球莖，可顯著提高其產量。采用50和200mT磁場強度的直流靜態磁場裝置處理向日葵種子2小時，可顯著提高根長、芽長、干重、酵活力等指標。用0.15T磁場強度的恒定磁場裝置處理蝴蝶蘭球蓮2周，球莖增殖量增大，且S極比N極效果更為明顯。

2）梯度磁場：梯度磁場可由6對（12塊）磁板組成，南北極相間排列，每塊磁鐵的磁場強度為3.18×104 A/m，磁場裝置帶有傳動帶，處理材料時，將材料放在傳送帶上，在一定的時間內通過梯度磁場。在生物體內除了引起一般的磁效應外，還由于電磁感應，產生相應電流引起電效應，因此梯度磁場比恒定磁場具有更廣闊的應用前景，可促進藥用植物，如山藥等的生長。

2.2 磁水灌溉

使用取值范圍為3.5～136mT的磁場裝置處理灌溉用水，將蔬菜，如芹菜、豌豆等用磁處理水澆溉，可有效促進蔬菜增產，如經過磁水灌溉的芹菜增產23%，豌豆增產7.8%。

2.3 磁場處理器

磁場處理器的磁場產生部分由鐵心與線圈組成，鐵心由鐵磁材料桂鋼制成，可以使通電線圈中產生的磁場強度大幅度提高，磁場處理器可用于植物種子的處理，促進種子萌發、植株生長、增加產量、改進品質，也可用于植物材料的加熱和混勻。目前有關種子磁化機的研究較多，較早的有吉林輝南縣農機推廣站研制了種子磁化機，采用永久磁鐵為主要原件，由8塊環形磁鐵或多片狀磁鐵組成一封閉磁場場區，種子經場區流過后可以受到磁化處理;近期由東北農業大學研發的植物種子磁場處理器在實驗室條件下可以處理多種小型植物種子，其鐵心形狀設計為C型回路，一側開有較小空隙放置種子，裝置運行后產生的磁感線幾乎完全穿越種子，使磁場得到充分利用。

三、結語

采用磁處理促進植物生長技術的研究始于20世紀40年代，步入21世紀，隨著生物技術的迅速發展和磁處理設備等相關研究的不斷興起，磁處理技術在農業上的應用開始步入產業化階段，尤其是近兩年全球申請量迅速上升。了解該技術領域的發展概況和分析該領域專利發展趨勢，關注國內外主要專利申請人的研發重點，對促進植物生長發育具有重要意義。

參考文獻：

[1] 竹內良一. 植物栽培方法[P]. 日本專利： 2014147371， 2014-08-12.

[2] MORI TAKASHI. 植物栽培設備[P]. 日本專利： 5982019， 1984-05-11.

[3] MARGITTAI THOMAS. 用于加熱和混合液體的電磁處理器[P]. 歐洲專利： 0579073， 1994-01-19.

[4] 日本弗素工業株式會社和有限會社東伸計測. 用于磁處理締合分子的電磁處理器[P]. 日本專利： 2001079556， 2001-03-27.

[5] 北京玉佳明三態離子科學研究院有限公司. 磁化水營養液植物促生根扦插快速育苗法[P]. 中國專利： 101755627， 2010-06-30.

[6] 福建農林大學. 一種盆栽磁懸浮盆栽霧化水與光照補充裝置[P]. 中國專利： 210042845， 2020-02-21.

作者簡介：

周蘭娟 （1990年2月 ），女，籍貫：江西撫州人，漢族，現職稱：中級，學歷：碩士研究生，研究方向：農業種植。