高壓靜電場對黃瓜幼苗的影響及相關(guān)應(yīng)用.pdf

1、外加高壓靜電場可以改變植物習慣的自然電場環(huán)境，從而影響其生長發(fā)育。如促進植物種子萌發(fā)，加速植物幼苗生長，改變植物花期等等。其中高壓靜電場可以調(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)有機物的合成和干重的積累，從而影響植物的生長發(fā)育。因此，研究高壓靜電場對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.）幼苗為研究對象，一方面研究了高壓靜電場處理對黃瓜幼苗鉀離子(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，并探討了其作用機理，同時提出了一種利用高壓靜電場測量完整植株根毛細胞膜電位的方法。另一方面分別研究了長期和短期高壓靜電場處理對黃瓜幼苗葉綠素熒光、根系活躍吸收面積等參數(shù)的影響，并分析了作用機理，初步設(shè)計了一種高壓靜電植物理療機。
　　本實驗的研究結(jié)果如下:
　　(1)研究了不同強度的高壓靜電場對黃瓜幼苗K+與H2PO4-吸收動力學特性的影

3、響。結(jié)果表明，較低強度的高壓靜電場對黃瓜幼苗K+與H2PO4-的吸收具有促進作用，這種促進作用在高壓靜電場強度為1.0 kV/cm時達到最大。過強的高壓靜電場會使植物細胞膜的選擇滲透性遭到破壞，不利于植物生長。本文構(gòu)建了高壓靜電場作用下細胞膜電位模型，較好解釋了上述作用的機理，并依此引申出一種測量植物根毛細胞膜電位的方法。測得饑餓處理的水稻幼苗的細胞膜電位為-60mV，填補了傳統(tǒng)方法無法測量完整植株根毛細胞膜電位的空白。此外，本研究還根

4、據(jù)該原理設(shè)計了一種植物細胞膜電位無損檢測機。
　　(2)研究了不同強度的高壓靜電場對黃瓜幼苗氮素吸收動力學特性的影響與作用機理，并探討了高壓靜電場條件下NH4+與NO3-吸收的相互影響。結(jié)果表明，較弱的高壓靜電場對黃瓜幼苗NH4+吸收有較弱的促進作用。當高壓靜電場強度大于1.0 kV時，高壓靜電場對黃瓜幼苗NH4+吸收表現(xiàn)出強抑制。0至3.0kV/cm強度的高壓靜電場均可以黃瓜幼苗對NO3-的親和力。在場強大于1.0kV/cm時，

5、高壓靜電場對黃瓜幼苗NO3-親和力的提高尤為顯著。此外，當吸收溶液中同時存在銨態(tài)氮和硝態(tài)氮時，高壓靜電場可使黃瓜幼苗選擇性的吸收硝態(tài)氮。
　　(3)分長短期研究了高壓靜電場處理對黃瓜幼苗熒光、根系活躍吸收面積等參數(shù)的影響，并與正常生長條件下生長的植株進行對比。結(jié)果表明，短期內(nèi)較低強度的外加高壓靜電場可以促進黃瓜幼苗葉片將光能轉(zhuǎn)化為化學能，同時提高了根系活躍吸收面積。過高強度的高壓靜電場則不利于光能的轉(zhuǎn)化，且可能使根系細胞膜的選擇性