从2004年开始,吉林省在30个县、市对等离子体种子处理技术进行大范围推广。靖宇县农机技术推广站作为《等离子体种子处理技术试验示范》项目实施单位之一,两年来,在玉米、大豆、水稻、蔬菜、瓜果、中草药等14个作物品种上,对此项技术进行了广泛的推广和应用,下面从该项技术的原理及优点谈一下自己的认识。
(一)等离子体种子处理技术的原理。等离子体是物质存在的一种状态,它是物质固态、液态、气态之后的第四种状态——等离子体状态。等离子体种子处理机的研制是受航天育种的启示,采用了等离子体技术,仿照空间的部分等离子体环境,在种子处理机上安装了等离子体发生装置,这个装置产生超紫外光和交变电场、交变磁场及臭氧,使机器内部形成了光、电、磁、活性粒子、臭氧及变速运动的部分宇宙等离子体环境。
让种子垂直自流地通过机器内部的等离子体环境,接受光辐射、电磁辐射、电磁场的激励及带电粒子轰击。种子的运动方式为自由落体的变速运动,相关物质也同时处于相对变速运动状态,各种能量对种子的作用是变化的,种子在不同位置接受不同的能量,这时各种物理能量综合作用于种子,这种综合作用是低强度、短时间的,处理时间在0.45秒以内,种子的生命力在这种短时间、低强度的辐射过程中被激活,种皮的通透性增强,离子交换能力提高,酶的转化加快,可溶性糖和可溶性蛋白增加。促使了基因的表达,使其当代增产。但该机器只适用于处理农作物种子,不能处理根茎、幼苗、枝条或其它作物繁殖物。为防止变异,经等离子体机处理的农作物种子,其下一代不能再作为种子使用。
(二)等离子体种子处理技术的优点。通过大量的试验示范表明,经过等离子体种子处理机处理的农作物生长过程均表现出多种综合性优势:
1、种子的发芽率明显提高。玉米处理组比对照发芽率提高一般为1—3%,大豆提高幅度为3%左右,水稻平均达到5%。
2、出苗整齐、苗期提前。经处理的种子出苗率高出未处理的8—10个百分点,且经处理的农作物出苗普遍比较齐,不缺苗,并且比对照田早出苗1—2天。
3、促进农作物生长。处理的水稻,生长发育快,根系发达,分蘖早且多,带蘖栽播。大豆、玉米等作物根系发达,次根增多。特别是大豆根瘤菌明显增加。经过处理的作物无论大田作物还是经济作物、蔬菜,与对照田相比叶片较大,苗高茎粗,色正光泽,长势旺盛。
4、抵御病虫害能力明显增强。在同样遭受病虫害的情况下,处理比对照的受害程度相对减轻,有的甚至没有发生。最为明显的是处理田的白菜没有霜霉病、炭疽病和根瘤病的发生,玉米没有粉种现象,而对比田这些病有不同程度的发生。
5、具有较强的抗低温冷害、抗旱、抗倒伏的能力。
6、穗果成熟期提前。玉米处理比对照田提前2—3天抽雄抽穗,收获期普遍提前3—5天;水稻穗期提前4—6天;大豆提前3—4天成熟。
7、增加果粒,提高产量,增产作用比较突出。试验结果表明:水稻增产可达12%左右,玉米增产幅度为8—10%,大豆可增产10%左右,花生可增产20%以上,蔬菜可增产10%以上,农作物增产的同时,促进了农民增收。
由于该技术采用的是物理方法,无任何化学物质残留与污染,大大保护了环境,而且等离子体种子处理机操作简单,技术容易掌握,种子处理运行成本低,技术可靠,具有十分广阔的市场应用与推广前景。