磁場對農(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(自然科學(xué)版)JournalofShaoguanUniversity(NaturalScience)Jun2003V24No6磁場對農(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：實驗已經(jīng)證明，磁場對多種農(nóng)作物產(chǎn)生一定的磁生物學(xué)效應(yīng)一定磁場強度可以促進或者抑制農(nóng)作物種子的萌發(fā)及幼苗的生長發(fā)育初步認為磁場處理農(nóng)作物種子的生物學(xué)機制與磁場誘導(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)生磁場增強種子的酶活性，加快了種子的吸水過程，促進種子的呼吸作用，并可加速營養(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：053S121文獻標識碼：A文章編號：1007—5348(2003)06—0122—05磁生物學(xué)的研究早有報道，但以人體和動物方面居多近年來，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、具有生理損傷小，操作簡便，快速和有效等特點1磁場對農(nóng)作物產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，已被許多實驗證明，這里所謂的生物學(xué)效應(yīng)包括正生物學(xué)效應(yīng)和負生物學(xué)效應(yīng)在磁場處理下，不同品種所產(chǎn)生磁效應(yīng)的磁場強度范圍是不同的在一定的磁場強度下，能促進農(nóng)作物的生長發(fā)育，即正生物學(xué)效應(yīng)，而在某一磁場強度下，對農(nóng)作物的生長發(fā)育則起抑制作用，即負生物學(xué)效應(yīng)J目前，國內(nèi)外對磁場處理的最佳參數(shù)，一般認為糧食作物以1000～2000CS磁場處理，有利于促進種子發(fā)芽，提高發(fā)芽勢和

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

5、起[9】曾分別研究了磁場對小麥種子發(fā)芽的影響，實驗結(jié)果證實磁場能促進種子發(fā)芽；普通水以一定的速度從磁場流過便成為磁化水，用磁化水浸種也能促進種子發(fā)芽I1o1用1000～4000GS的磁場切割2次的水浸種，番茄種子發(fā)芽率提高25％～46％【12]目前，我國已對水稻、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)作物種子進行過試驗，均證實了磁場對農(nóng)作物種子的生物學(xué)效應(yīng)12磁處理對農(nóng)作

6、物生長發(fā)育的促進作用磁場對農(nóng)作物的生長發(fā)育也有影響早在60年代Pittman和Jacob等人曾報道磁場能加收稿日期：2O02—09—09作者簡介：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(自然科學(xué)版)20O3正磁處理能提高作物的抗病性，并且其抗病性與過氧化物酶活性密切相關(guān)【2；磁場處理也提高番茄對花葉病和早疫病的抗病力以及提高小麥

7、抗冷性J同時，恒定磁場處理水稻萌發(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酶的活性下降，電解質(zhì)的相對滲透率降低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驗報道，這表明磁處理也可能對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)機制磁場處理農(nóng)作物種子的磁生物學(xué)機制，是一個非常復(fù)雜的過程，目前尚無統(tǒng)一定論研究者從不同的角度對這一問題提出各種機理，

8、初步認為磁生物學(xué)機制與下列過程有關(guān)：(1)磁場誘導(dǎo)或啟動生物體中攜帶的某種信息，促使一定的反應(yīng)發(fā)生美國文獻曾報道，磁場處理水具有一種能量，可刺激或激活細胞內(nèi)的酶(2)磁場增強種子的酶活性作物種子的萌發(fā)和生長，是一系列酶促反應(yīng)的表現(xiàn)和過程磁場增強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)磁場加快了種子的吸水過程磁場處理可以改變細胞中與大分子不同程度結(jié)合的水和自由水的量，以及細胞質(zhì)中蛋白質(zhì)凝聚體水合作用的程度，從而表現(xiàn)出細胞質(zhì)運動速度加快，聚集狀態(tài)、粘度和細胞保持水分能力的改變等同時，磁場的作用加快了種子的吸水過程，促進了凝膠狀的原生質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，增強酶活性，提供足夠的水分參與種子內(nèi)部貯藏有機物的轉(zhuǎn)化和可溶性物質(zhì)的運輸(4)磁場促進種子的呼吸作

10、用種子萌發(fā)是一非?；钴S的生長過程，旺盛的物質(zhì)代謝和活躍的物質(zhì)運輸?shù)刃枰獜娏业挠醒鹾粑饔脕肀ＷC磁場處理水中含氧量大大提高，以及種子吸水過程的加快，加速了種皮膨脹軟化，氧容易透過種皮，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，加上磁場作用下呼吸氧化酶活性的增強，增強了胚的呼吸作用所以在磁場作用下促進了萌發(fā)過程的整個生理活動(5)磁場加速營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用種子的萌發(fā)需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)和能量，用于新細胞的形成、蛋白質(zhì)和各

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