高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗的影響及相關(guān)應(yīng)用.pdf

1、外加高壓靜電場(chǎng)可以改變植物習(xí)慣的自然電場(chǎng)環(huán)境，從而影響其生長(zhǎng)發(fā)育。如促進(jìn)植物種子萌發(fā)，加速植物幼苗生長(zhǎng)，改變植物花期等等。其中高壓靜電場(chǎng)可以調(diào)節(jié)植物離子吸收以及光能轉(zhuǎn)化，直接關(guān)系到植物體內(nèi)有機(jī)物的合成和干重的積累，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。因此，研究高壓靜電場(chǎng)對(duì)植物離子吸收和光能轉(zhuǎn)化的影響至關(guān)重要。
　　本文以黃瓜（Cucumis sativus L.）幼苗為研究對(duì)象，一方面研究了高壓靜電場(chǎng)處理對(duì)黃瓜幼苗鉀離子(K+)、磷酸二氫根離

2、子(H2PO4-)、銨根離子(NH4+)和硝酸根(NO3-)離子四種重要養(yǎng)分的吸收影響，并探討了其作用機(jī)理，同時(shí)提出了一種利用高壓靜電場(chǎng)測(cè)量完整植株根毛細(xì)胞膜電位的方法。另一方面分別研究了長(zhǎng)期和短期高壓靜電場(chǎng)處理對(duì)黃瓜幼苗葉綠素?zé)晒?、根系活躍吸收面積等參數(shù)的影響，并分析了作用機(jī)理，初步設(shè)計(jì)了一種高壓靜電植物理療機(jī)。
　　本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了不同強(qiáng)度的高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗K+與H2PO4-吸收動(dòng)力學(xué)特性的影

3、響。結(jié)果表明，較低強(qiáng)度的高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗K+與H2PO4-的吸收具有促進(jìn)作用，這種促進(jìn)作用在高壓靜電場(chǎng)強(qiáng)度為1.0 kV/cm時(shí)達(dá)到最大。過(guò)強(qiáng)的高壓靜電場(chǎng)會(huì)使植物細(xì)胞膜的選擇滲透性遭到破壞，不利于植物生長(zhǎng)。本文構(gòu)建了高壓靜電場(chǎng)作用下細(xì)胞膜電位模型，較好解釋了上述作用的機(jī)理，并依此引申出一種測(cè)量植物根毛細(xì)胞膜電位的方法。測(cè)得饑餓處理的水稻幼苗的細(xì)胞膜電位為-60mV，填補(bǔ)了傳統(tǒng)方法無(wú)法測(cè)量完整植株根毛細(xì)胞膜電位的空白。此外，本研究還根

4、據(jù)該原理設(shè)計(jì)了一種植物細(xì)胞膜電位無(wú)損檢測(cè)機(jī)。
　　(2)研究了不同強(qiáng)度的高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗氮素吸收動(dòng)力學(xué)特性的影響與作用機(jī)理，并探討了高壓靜電場(chǎng)條件下NH4+與NO3-吸收的相互影響。結(jié)果表明，較弱的高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗NH4+吸收有較弱的促進(jìn)作用。當(dāng)高壓靜電場(chǎng)強(qiáng)度大于1.0 kV時(shí)，高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗NH4+吸收表現(xiàn)出強(qiáng)抑制。0至3.0kV/cm強(qiáng)度的高壓靜電場(chǎng)均可以黃瓜幼苗對(duì)NO3-的親和力。在場(chǎng)強(qiáng)大于1.0kV/cm時(shí)，

5、高壓靜電場(chǎng)對(duì)黃瓜幼苗NO3-親和力的提高尤為顯著。此外，當(dāng)吸收溶液中同時(shí)存在銨態(tài)氮和硝態(tài)氮時(shí)，高壓靜電場(chǎng)可使黃瓜幼苗選擇性的吸收硝態(tài)氮。
　　(3)分長(zhǎng)短期研究了高壓靜電場(chǎng)處理對(duì)黃瓜幼苗熒光、根系活躍吸收面積等參數(shù)的影響，并與正常生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)的植株進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，短期內(nèi)較低強(qiáng)度的外加高壓靜電場(chǎng)可以促進(jìn)黃瓜幼苗葉片將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，同時(shí)提高了根系活躍吸收面積。過(guò)高強(qiáng)度的高壓靜電場(chǎng)則不利于光能的轉(zhuǎn)化，且可能使根系細(xì)胞膜的選擇性