磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物的生物學(xué)效應(yīng)

1、2003年6月第24卷第6期韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)JournalofShaoguanUniversity(NaturalScience)Jun2003V24No6磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物的生物學(xué)效應(yīng)肖艷輝，何金明(韶關(guān)學(xué)院英東生物工程學(xué)院，廣東韶關(guān)，512005)摘要：實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，磁場(chǎng)對(duì)多種農(nóng)作物產(chǎn)生一定的磁生物學(xué)效應(yīng)一定磁場(chǎng)強(qiáng)度可以促進(jìn)或者抑制農(nóng)作物種子的萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育初步認(rèn)為磁場(chǎng)處理農(nóng)作物種子的生物學(xué)機(jī)制與磁場(chǎng)誘導(dǎo)生物體中攜帶的某種

2、信息有關(guān)，從而促使一定的反應(yīng)發(fā)生磁場(chǎng)增強(qiáng)種子的酶活性，加快了種子的吸水過(guò)程，促進(jìn)種子的呼吸作用，并可加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用關(guān)鍵詞：磁生物學(xué)；農(nóng)業(yè)物理技術(shù)；磁處理中圖分類號(hào)：053S121文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—5348(2003)06—0122—05磁生物學(xué)的研究早有報(bào)道，但以人體和動(dòng)物方面居多近年來(lái)，在農(nóng)業(yè)、環(huán)保及生物工程等領(lǐng)域，有關(guān)磁生物學(xué)效應(yīng)的研究和應(yīng)用有較快的發(fā)展，并形成一門技術(shù)——磁處理技術(shù)該技術(shù)是一種農(nóng)業(yè)物理技術(shù)，

3、具有生理?yè)p傷小，操作簡(jiǎn)便，快速和有效等特點(diǎn)1磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，已被許多實(shí)驗(yàn)證明，這里所謂的生物學(xué)效應(yīng)包括正生物學(xué)效應(yīng)和負(fù)生物學(xué)效應(yīng)在磁場(chǎng)處理下，不同品種所產(chǎn)生磁效應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍是不同的在一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度下，能促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，即正生物學(xué)效應(yīng)，而在某一磁場(chǎng)強(qiáng)度下，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育則起抑制作用，即負(fù)生物學(xué)效應(yīng)J目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)磁場(chǎng)處理的最佳參數(shù)，一般認(rèn)為糧食作物以1000～2000CS磁場(chǎng)處理，有利于促進(jìn)種子發(fā)芽，提高發(fā)芽勢(shì)和

4、發(fā)芽率，作物增產(chǎn)明顯，對(duì)蔬菜類則以2000～4000GS較佳31磁處理對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)及其生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用11磁處理對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)的促進(jìn)作用在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用較早的是用磁場(chǎng)處理作物種子國(guó)內(nèi)外的研究證明，磁場(chǎng)直接處理作物種子，可表現(xiàn)出促進(jìn)種子發(fā)芽、發(fā)芽率提高、發(fā)芽勢(shì)增強(qiáng)等磁生物學(xué)效應(yīng)[]賴光新用670～4000高斯(GS)的磁場(chǎng)處理玉米、水稻、蠶豆、黑麥種子，發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)處理后種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和根長(zhǎng)均比對(duì)照提高，差異極顯著[；依艷麗[、徐安

5、起[9】曾分別研究了磁場(chǎng)對(duì)小麥種子發(fā)芽的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)磁場(chǎng)能促進(jìn)種子發(fā)芽；普通水以一定的速度從磁場(chǎng)流過(guò)便成為磁化水，用磁化水浸種也能促進(jìn)種子發(fā)芽I1o1用1000～4000GS的磁場(chǎng)切割2次的水浸種，番茄種子發(fā)芽率提高25％～46％【12]目前，我國(guó)已對(duì)水稻、小麥、大豆【J、玉米、番茄、綠豆、豌豆、花生【J、紫云英、甜椒、煙草、向日葵、胡蘿卜、棉花u、花椰菜等農(nóng)作物種子進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)，均證實(shí)了磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物種子的生物學(xué)效應(yīng)12磁處理對(duì)農(nóng)作

6、物生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育也有影響早在60年代Pittman和Jacob等人曾報(bào)道磁場(chǎng)能加收稿日期：2O02—09—09作者簡(jiǎn)介：肖艷輝(1973一)，女，內(nèi)蒙古赤峰人，韶關(guān)學(xué)院英東生物工程學(xué)院農(nóng)業(yè)工程系助教，碩士，主要從事蔬菜栽培學(xué)和植物生理學(xué)的研究維普資訊l24韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)20O3正磁處理能提高作物的抗病性，并且其抗病性與過(guò)氧化物酶活性密切相關(guān)【2；磁場(chǎng)處理也提高番茄對(duì)花葉病和早疫病的抗病力以及提高小麥

7、抗冷性J同時(shí)，恒定磁場(chǎng)處理水稻萌發(fā)種子，能提高幼苗內(nèi)源抗氧化劑含量和膜保護(hù)酶的活性水稻幼苗經(jīng)3~C冷害處理后，內(nèi)源抗氧化劑含量和膜保護(hù)酶的活性下降，電解質(zhì)的相對(duì)滲透率降低J此外，也有磁處理降低幼苗的蒸騰速度和氣孔導(dǎo)度，從而提高幼苗保水力的實(shí)驗(yàn)報(bào)道，這表明磁處理也可能對(duì)改善作物的抗旱性有些作用24磁處理農(nóng)作物種子的磁生物學(xué)機(jī)制磁場(chǎng)處理農(nóng)作物種子的磁生物學(xué)機(jī)制，是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，目前尚無(wú)統(tǒng)一定論研究者從不同的角度對(duì)這一問(wèn)題提出各種機(jī)理，

8、初步認(rèn)為磁生物學(xué)機(jī)制與下列過(guò)程有關(guān)：(1)磁場(chǎng)誘導(dǎo)或啟動(dòng)生物體中攜帶的某種信息，促使一定的反應(yīng)發(fā)生美國(guó)文獻(xiàn)曾報(bào)道，磁場(chǎng)處理水具有一種能量，可刺激或激活細(xì)胞內(nèi)的酶(2)磁場(chǎng)增強(qiáng)種子的酶活性作物種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)，是一系列酶促反應(yīng)的表現(xiàn)和過(guò)程磁場(chǎng)增強(qiáng)多種呼吸氧化酶的活性，加速種子內(nèi)貯藏的淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化此外，磁場(chǎng)處理可影響含有Mn，Cu，Zn，F(xiàn)e等重要金屬的酶和蛋白質(zhì)中的這些原(離)子，從而改變這些酶和蛋白質(zhì)的活性、結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)一

9、步影響到這些酶和蛋白質(zhì)所參與的一系列生理生化反應(yīng)，使生物表現(xiàn)出磁效應(yīng)(3)磁場(chǎng)加快了種子的吸水過(guò)程磁場(chǎng)處理可以改變細(xì)胞中與大分子不同程度結(jié)合的水和自由水的量，以及細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)凝聚體水合作用的程度，從而表現(xiàn)出細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度加快，聚集狀態(tài)、粘度和細(xì)胞保持水分能力的改變等同時(shí)，磁場(chǎng)的作用加快了種子的吸水過(guò)程，促進(jìn)了凝膠狀的原生質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，增強(qiáng)酶活性，提供足夠的水分參與種子內(nèi)部貯藏有機(jī)物的轉(zhuǎn)化和可溶性物質(zhì)的運(yùn)輸(4)磁場(chǎng)促進(jìn)種子的呼吸作

10、用種子萌發(fā)是一非常活躍的生長(zhǎng)過(guò)程，旺盛的物質(zhì)代謝和活躍的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)刃枰獜?qiáng)烈的有氧呼吸作用來(lái)保證磁場(chǎng)處理水中含氧量大大提高，以及種子吸水過(guò)程的加快，加速了種皮膨脹軟化，氧容易透過(guò)種皮，從而大大改善了水分及氧氣的滲入量，使種子萌發(fā)所需的氧氣供應(yīng)充足，加上磁場(chǎng)作用下呼吸氧化酶活性的增強(qiáng)，增強(qiáng)了胚的呼吸作用所以在磁場(chǎng)作用下促進(jìn)了萌發(fā)過(guò)程的整個(gè)生理活動(dòng)(5)磁場(chǎng)加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用種子的萌發(fā)需要大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量，用于新細(xì)胞的形成、蛋白質(zhì)和各

11、種酶的合成以及促進(jìn)貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化磁場(chǎng)處理后酶活性的提高，促進(jìn)了體內(nèi)的代謝過(guò)程，從而保證了有充足的養(yǎng)料和較高的利用率，為旺盛的生理活動(dòng)奠定了足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量來(lái)源3磁處理對(duì)種子萌發(fā)或幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的抑制作用磁場(chǎng)和磁場(chǎng)處理水對(duì)農(nóng)作物種子也有抑制或沒有明顯作用的報(bào)道Reonke(1985)觀察到磁場(chǎng)對(duì)多種作物種子的發(fā)芽沒有作用，一些作物(如蔥屬、水仙屬和錦紫蘇屬)的細(xì)胞、組織和器官發(fā)生早衰現(xiàn)象Freyman也比較了用磁場(chǎng)處理和未經(jīng)磁場(chǎng)處理的大麥