聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的應(yīng)用

陳耀飛

[摘 要]近年來，我國(guó)正從原有的化學(xué)農(nóng)業(yè)向著物理農(nóng)業(yè)的方向轉(zhuǎn)變，而在物理農(nóng)業(yè)技術(shù)中，聲頻助長(zhǎng)技術(shù)無疑是其典型技術(shù)之一。本文通過對(duì)聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的作用機(jī)理進(jìn)行分析，明確了該技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的主要應(yīng)用設(shè)備，并對(duì)該技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了深入的分析。

[關(guān)鍵詞]聲頻助長(zhǎng)技術(shù);植物生長(zhǎng);應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]S122 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

聲頻助長(zhǎng)技術(shù)是利用聲波的作用來對(duì)植物體進(jìn)行作用，在此過程中，需要聲波的頻率與植物自身生理系統(tǒng)中的頻率相同，通過共振的作用來加快電子流在植物細(xì)胞中的運(yùn)行速率，從而使植物能夠加快對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收、合成及運(yùn)輸，進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)植物生長(zhǎng)的目的。近年來，聲頻助長(zhǎng)技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展物理農(nóng)業(yè)的一大熱門技術(shù)，通過聲頻助長(zhǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著提高植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收能力，大幅增強(qiáng)植物的光合作用。同時(shí)，聲頻助長(zhǎng)技術(shù)還能對(duì)植物體中的病菌毒素產(chǎn)生破壞作用，使植物體中形成相應(yīng)的隔離區(qū)域來防止病菌在植物體中的擴(kuò)散，進(jìn)而起到預(yù)防植物病害的作用。由此可見，將聲頻助長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于植物生長(zhǎng)中，對(duì)于發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代化物理農(nóng)業(yè)是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的。

1 聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的作用機(jī)理

聲頻助長(zhǎng)技術(shù)是利用聲波來促進(jìn)植物生長(zhǎng)的，聲波會(huì)按照特定的節(jié)奏來促進(jìn)植物體中細(xì)胞的分裂與生長(zhǎng)，加快體內(nèi)各種有機(jī)物的合成，同時(shí)破壞植物體中的病菌毒素，防止病害擴(kuò)大，從而起到促生長(zhǎng)、防病害的作用。

1.1 增加植物根系活力

聲頻助長(zhǎng)技術(shù)是通過相應(yīng)的設(shè)備來發(fā)出具有特殊頻率的聲波，這些聲波在到達(dá)植物體內(nèi)時(shí)，會(huì)對(duì)植物體產(chǎn)生刺激，進(jìn)而增加植物體中的根系活力，使其根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、合成與轉(zhuǎn)化等各方面能力得到明顯的加快，進(jìn)而起到促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在增加植物根系活力方面主要有兩大作用機(jī)理：其一，能夠使植物體內(nèi)的可溶性糖在根系中分泌得更多，這能夠?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)提供足夠的能量，進(jìn)而為各類有機(jī)物質(zhì)的合成提供充足的養(yǎng)分;其二，能夠使植物體內(nèi)的可溶性蛋白在根系中大量分泌，進(jìn)而為植物體內(nèi)的細(xì)胞在進(jìn)行生理活動(dòng)時(shí)能夠有充足的物質(zhì)來進(jìn)行生長(zhǎng)和分裂。

1.2 加快植物體內(nèi)愈傷細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂

在利用聲頻助長(zhǎng)技術(shù)對(duì)植物體進(jìn)行聲波刺激時(shí)，其體內(nèi)的愈傷細(xì)胞會(huì)受到聲波的作用而加快分裂和生長(zhǎng)，從而使植物體中的吲哚乙酸含量大大提高，抑制植物生長(zhǎng)的脫落酸則降低，在吲哚乙酸的促進(jìn)下，植物體會(huì)加快乙烯的分泌，進(jìn)而使植物生長(zhǎng)變得更加快速。在植物生長(zhǎng)中，其體內(nèi)細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)速度直接影響到整個(gè)植物的生長(zhǎng)水平，而愈傷細(xì)胞在分裂和生長(zhǎng)中，會(huì)受到細(xì)胞壁的約束，而通過聲波的作用，利用交變應(yīng)力場(chǎng)，能夠改變植物中的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，從而使細(xì)胞壁的流動(dòng)性與通透性變得更強(qiáng)，進(jìn)而大大降低了細(xì)胞壁對(duì)植物細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的約束作用，使愈傷細(xì)胞的生長(zhǎng)與分裂速度大大加快。

2 聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的主要應(yīng)用設(shè)備

2.1 SZ-C型聲頻助長(zhǎng)設(shè)備

在聲頻助長(zhǎng)技術(shù)中，SZ-C型聲頻助長(zhǎng)儀是該技術(shù)的典型設(shè)備之一，該設(shè)備的額定電源為220V，聲頻播放半徑可達(dá)到60米。該設(shè)備采用一臺(tái)主機(jī)，能夠在各種農(nóng)作物中應(yīng)用。SZ-C型聲頻助長(zhǎng)儀在運(yùn)行過程中會(huì)向周圍源源不斷地發(fā)出諧振波，這些諧振波都是具備特定頻率的，這些諧振波在到達(dá)植物后，會(huì)和植物體中的生理系統(tǒng)頻率保持一致，從而使植物體在諧振波的作用下發(fā)生共振，進(jìn)而加快電子流在植物體細(xì)胞中的運(yùn)動(dòng)速率，使植物的光合作用得到明顯增強(qiáng)，并進(jìn)一步加快植物體對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的吸收、運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化，使植物體中的葉面氣孔得到擴(kuò)張的同時(shí)，破壞植物體中的毒速，進(jìn)而起到促進(jìn)植物生長(zhǎng)、預(yù)防植物病害的作用。

2.2 農(nóng)益系列的聲頻助長(zhǎng)控制設(shè)備

在聲頻助長(zhǎng)技術(shù)中，需要通過相應(yīng)的控制設(shè)備來控制聲頻的大小，目前市面上的聲頻助長(zhǎng)控制設(shè)備有很多，以農(nóng)益QGWA系統(tǒng)的聲頻助長(zhǎng)控制設(shè)備具有典型性，該設(shè)備的額定電壓為220V，電壓頻率為50Hz，工作頻率范圍可控制在20Hz至2000Hz以內(nèi)。該系列設(shè)備主要包括QGWA-01型、QGWA-02型與QGWA-03型，這三種型號(hào)的控制設(shè)備在音量控制范圍上分別為50至120分貝、50至110分貝和50至100分貝，在工作面積上這三種控制設(shè)備分別為1.33至6.67公頃、0.67至1.33公頃、0.07至0.33公頃。農(nóng)益系列設(shè)備能夠在種植、花卉、農(nóng)作物等用途中得到廣泛的應(yīng)用。

2.3 聲頻助長(zhǎng)設(shè)備的功能

隨著聲頻助長(zhǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)趹?yīng)用聲頻助長(zhǎng)設(shè)備時(shí)，必須要根據(jù)植物的類型、病蟲害的發(fā)生程度以及氣候環(huán)境等來進(jìn)行選擇，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備的功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，可將設(shè)備的發(fā)聲器按照自身需要進(jìn)行裝拆，此外還可對(duì)發(fā)聲器的高度進(jìn)行靈活調(diào)整，以此確保聲頻助長(zhǎng)效果的最大化;其二，能夠在聲頻助長(zhǎng)設(shè)備中安裝自動(dòng)開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)聲波的定時(shí)播放;其三，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備采用定壓式輸出，這種輸出方式能夠?qū)㈦娦盘?hào)發(fā)送到數(shù)公里遠(yuǎn)，從而便于人們對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理;其四，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備的電源接駁方式包括三種，即可直接輸入220V電源，也可將380V電壓變?yōu)?20V進(jìn)行輸入，還可以采用24V電源進(jìn)行供電，這些電源接駁方式能夠使設(shè)備在不同供電條件下正常運(yùn)行;其五，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備包括許多不同基調(diào)和頻率的聲頻信號(hào)，使諧振波能夠和不同種類的植物達(dá)到最佳的共振效果;其六，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多用，其不僅能夠?qū)?qiáng)勁的聲波信號(hào)進(jìn)行輸出，還能輸出其他類型的聲波信號(hào);其七，聲頻助長(zhǎng)設(shè)備能夠通過外接插口與播話電路進(jìn)行有線廣播。

3 聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 植物生長(zhǎng)促進(jìn)應(yīng)用

為了分析聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的應(yīng)用效果，本文在某農(nóng)業(yè)基地中對(duì)相同生長(zhǎng)條件、相同類型、不同生長(zhǎng)階段的生菜植株中應(yīng)用聲頻助長(zhǎng)技術(shù)，并對(duì)這些生菜植物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行對(duì)比，將這些生菜植株分別種植在兩個(gè)菜棚中，并設(shè)定為對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組，然后定期對(duì)這兩組的生長(zhǎng)情況進(jìn)行記錄。產(chǎn)量結(jié)果如下：采收日期為6月10日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為86kg與57kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為1500kg與1300kg。采收日期為6月16日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為132kg與44kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為2000kg與1000kg。采收日期為6月19日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為136kg與64kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為2100kg與1400kg。采收日期為6月25日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為159kg與69kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為2500kg與1600kg。采收日期為7月5日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為136kg與51kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為2200kg與1100kg。采收日期為7月10日的兩組生菜植株中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的實(shí)際產(chǎn)量分別為140kg與47kg，每公頃折合產(chǎn)量分別為2200kg與1000kg。兩組的實(shí)際總產(chǎn)量分別為789與332，每公頃折合總產(chǎn)量分別為12500kg與7400kg。

由此可見，從產(chǎn)量上對(duì)其進(jìn)行對(duì)比，在應(yīng)用聲頻助長(zhǎng)技術(shù)后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組中的生菜植株產(chǎn)量要比對(duì)照組中的生菜植株產(chǎn)量高64.8%，增產(chǎn)效果非常明顯。分別對(duì)小麥、玉米等植物進(jìn)行同樣試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果與前者相似，這說明聲頻助長(zhǎng)技術(shù)能夠使植物的產(chǎn)量明顯增加。此外，杭州某農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)和浙江某化學(xué)工程學(xué)院和科技學(xué)院共同合作，將聲頻助長(zhǎng)技術(shù)分別在高溫姬菇、茶樹菇等共計(jì)五種食用菌中應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明，聲頻助長(zhǎng)技術(shù)能夠在很大程度上影響食用菌的生長(zhǎng)，經(jīng)過聲頻助長(zhǎng)技術(shù)處理后的食用菌要比未經(jīng)處理的食用菌體形大得多，而且應(yīng)用了聲頻助長(zhǎng)技術(shù)處理后的食用菌味道要更為鮮美。除此之外，在應(yīng)用過程中還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過聲頻助長(zhǎng)技術(shù)處理后的食用菌在出菇期上要比未處理的食用菌提前十天。該應(yīng)用結(jié)果也充分證明了聲頻助長(zhǎng)技術(shù)能夠在現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)中得到廣泛的推廣與應(yīng)用，并為現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)手段。

3.2 植物病害的預(yù)防應(yīng)用

在2015年，長(zhǎng)春市在某農(nóng)業(yè)基地中將聲頻助長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于西紅柿栽培中，并對(duì)西紅柿的病蟲害發(fā)生情況進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，在病毒病、晚疫病、灰霉病、蚜蟲、紅蜘蛛病害中，實(shí)驗(yàn)組病例數(shù)量分別為1、3、2、1、1，在對(duì)照組中的病例數(shù)量分別為9、14、11、9、7。由此可見，實(shí)驗(yàn)組發(fā)生病蟲害的幾率相比于對(duì)照組要明顯低得多，這充分說明了聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在防治植物病害方面有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。聲頻助長(zhǎng)技術(shù)之所以能夠起到預(yù)防植物病害的作用，是因?yàn)槁曨l助長(zhǎng)技術(shù)是通過聲波頻率與植物體中生理系統(tǒng)的頻率保持一致，使植物體能夠在聲波的作用下發(fā)生共振，在共振過程中，病毒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，植物體內(nèi)會(huì)加快某些隔離區(qū)的形成，進(jìn)而防止病害的進(jìn)一步擴(kuò)大。除此之外，某些害蟲對(duì)聲波比較敏感，諧振波會(huì)對(duì)害蟲的正常生理活動(dòng)造成影響，使害蟲在植物中的繁殖質(zhì)量大幅降低，同時(shí)還能降低害蟲的存活率，本著趨利避害的本能，害蟲會(huì)遠(yuǎn)離聲波的覆蓋區(qū)域，從而有效防止害蟲對(duì)植物的破壞。最后，植物在聲波的作用下會(huì)使其抗病能力進(jìn)一步增強(qiáng)，顯著增加植物體的呼吸作用，使植物體中的細(xì)胞始終保持著較高的氧化水平，從而影響病菌在植物體中對(duì)毒素的分泌。

3.3 聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的其他應(yīng)用

聲頻助長(zhǎng)技術(shù)在植物生長(zhǎng)中的應(yīng)用，能夠使植物對(duì)生物酶的合成速度大大增加，提高植物細(xì)胞中可溶性糖、可溶性蛋白、吲哚乙酸等有機(jī)物質(zhì)的含量，抑制脫落酸的分泌，從而使植物生長(zhǎng)更好的同時(shí)，還能使植物果實(shí)的品質(zhì)得到顯著提高。除此之外，聲頻助長(zhǎng)技術(shù)還能使植物對(duì)能量的轉(zhuǎn)變速率得到提高，加強(qiáng)植物體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，使植物在諧振波的作用下提早成熟。由此可見，將聲頻助長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于植物生長(zhǎng)中，必將大大推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

自上世紀(jì)以來，化學(xué)農(nóng)藥的出現(xiàn)，使其在農(nóng)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也給環(huán)境造成了極大的污染，大大降低了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，甚至還會(huì)對(duì)人體健康造成極大危害。這也使我國(guó)致力于從原有的化學(xué)農(nóng)業(yè)逐漸向著物理農(nóng)業(yè)的方向轉(zhuǎn)變，而聲頻助長(zhǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，無疑為我國(guó)現(xiàn)代化物理農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)手段，大大增加了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，同時(shí)在應(yīng)用過程中也不會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染，更不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。不過，就目前而言，由于不同種類的植物生長(zhǎng)差異，也使其對(duì)聲頻的要求有所不同，因此對(duì)聲頻助長(zhǎng)技術(shù)的研究仍舊有待進(jìn)一步深入。

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