電暈場及介電分選提高水稻種子活力的研究.pdf

1、電場生物效應(yīng)是生物物理學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域，它是將農(nóng)作物置于電場的輻射下，使其內(nèi)部發(fā)生某種生物效應(yīng)，從而促進(jìn)或抑制其生長的一種內(nèi)在效應(yīng)。本課題通過研究圓弧形、鋸齒形、針形三種芒刺電極處理水稻種子后其活力指標(biāo)的變化，發(fā)現(xiàn)相同的處理?xiàng)l件下不同的芒刺電極處理水稻種子的效果是不同的，利用ANSYS仿真下極板電場分布知:在施加相同處理電壓條件下，下極板的電場強(qiáng)度無顯著差異，但相同處理電壓下三種芒刺電極的電壓波形和電暈電流存在明顯差異。利用Design

2、-expert設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，得出圓弧形芒刺電極在處理電壓為18100 V(DC)、處理時(shí)間為4.3 min時(shí)，種子的綜合活力指數(shù)取得最優(yōu)值，鋸齒形芒刺電極在處理電壓為13400 V(DC)、處理時(shí)間為4.1min取得最優(yōu)值，針形芒刺電極在處理電壓為7920 V(DC)、處理時(shí)間為3.7 min取得最優(yōu)值。通過驗(yàn)證試驗(yàn)，三種芒刺電極的最優(yōu)組合處理水稻種子后4項(xiàng)活力指標(biāo)（發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)）都有顯著提高（P＜0.01或P＜0

3、.05），三者的綜合活力指數(shù)分別為60.8、55.2、51.2，較對照分別提高41.4％、33.5％、19.8％。通過綜合三種芒刺電極在最優(yōu)處理電壓下的波形與電暈電流發(fā)現(xiàn):在電壓頻率為50 Hz、尖端距下極板為50 mm的條件下，波形峰值在24000 V左右，電暈電流在80μA左右、處理時(shí)間在4 min左右是電暈場處理水稻種子較合適的條件。同時(shí)，通過記錄水稻種子每天的發(fā)芽數(shù)知，電暈場處理能使水稻種子的發(fā)芽峰值約提前1天。通過測量三種芒刺

4、電極處理后水稻種子的阻抗和介電特性發(fā)現(xiàn)，處理后水稻種子的電阻較對照明顯下降，電抗的絕對值較對照明顯上升;水稻種子的介電常數(shù)和相對介電損耗較對照明顯下降。
　　為提高電暈場處理水稻種子的效率，研究了圓弧芒刺電極在不同直流電壓下(18000V、20000 V、22000 V)處理3層水稻種子對其活力的影響，處理時(shí)間為4min，結(jié)果表明18000 V時(shí)上層種子處理效果較好，20000 V時(shí)3層種子都有較好的處理效果，22000V時(shí)下層種

5、子處理效果較好，這說明電暈場處理多層水稻種子時(shí)存在電磁波的穿透效應(yīng)，適宜的處理電壓有利于多層水稻種子都獲得較高活力，有利于電暈場處理效率的提高。
　　為研究介電分選對水稻種子活力的影響，利用介電分選機(jī)在不同的分選電壓下對水稻種子進(jìn)行介電分選，選滾筒轉(zhuǎn)速為25 r/min，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ⅰ級水稻種子的活力較高，且較對照有顯著差異(P＜0.01或0.05)，Ⅲ級水稻種子的活力較低，且低于對照，分選機(jī)對水稻種子有較好的分選效果，并且當(dāng)分選電

6、壓為4000 V(DC)時(shí)，分選獲得的Ⅰ級水稻種子的活力最高，4個(gè)活力指標(biāo)較對照分別提高59.4％、20.6％、33.3％、45.2％，且都達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。通過記錄水稻種子每天的發(fā)芽數(shù)發(fā)現(xiàn)，介電分選能使水稻種子的發(fā)芽峰值約提前1天，這也說明介電分選過程同時(shí)也是電場處理的過程。
　　利用電暈場在17500 V(DC)、4min條件下對水稻種子進(jìn)行電暈場處理，再利用介電分選機(jī)在4000 V(DC)、25 r/min條件