温室空间电场防病促生技术的应用

孙滨洪++郭辉

摘要：阐述温室空间电场的形成过程及防病促生机理，介绍一种优化后的直流高压发生器设计原理。根据温室空间电场防病促生技术的应用和发展现状，展望其发展前景，为农业生产应用提供参考和依据。

关键词：空间电场；防病；促生；应用

中图分类号：S12 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0064-02

目前，我国农业正在向生态农业过渡，许多高新技术和物理技术在农业生产中广泛应用。其中，空间电场技术的经济效益和应用效果均较优，可以有效减少化学肥料和农药的使用、促进植物生长和提高作物品质。空间电场技术通过对大气电场施加高压使正负极之间形成空间电场，并在电极之间产生臭氧等氧化物，从而达到杀菌灭毒、促进生长的目的。近年来，该技术已在温室生产中大面积推广应用。

1 空间电场防病促生系统的组成及工作原理

1.1 结构组成

温室空间电场防病促生系统包括电极线、控制器、直流高压发生器和绝缘子，如图1所示。

空间电场释放大量带电粒子、臭氧和氮氧化物，有助于抑制粉尘飞扬，提高植物光合作用强度。安装温室空间电场防病促生系统时，绝缘子一般安装在温室棚顶，起到架起电极线的作用；控制器一般安装在操作间或温室内墙壁上，不允许阳光直射；电极线的安装高度应大于2 m。

1.2 工作原理

1.2.1 温室空间电场形成原理 在温室空间电场防病促生系统中，高压发生装置的负极与土壤底部设置的接地不锈钢管连接。设地面为负极，电极线通过温室棚顶布设的绝缘子悬挂在空中，为正极。这样正负极之间就会形成空间电场。电源接通后，电极线周围产生大量带电粒子、微量臭氧和氮氧化物，空间电场中的孢子、粉尘和雾气在电场作用力下做定向脱除运动，迅速吸附在墙壁表面、作物表面和地面。在粉尘、雾气上附着的大部分细菌等微生物，在做定向运动的过程中被带电粒子、臭氧的双重作用灭活。

1.2.2 温室空间电场防病促生机理 由空间电场阴极聚水技术可知，在温室大棚内，当高压发生装置接通电源后，悬挂在棚顶的电极线因带有高压电而产生电晕放电，使悬浮在空气中的雾粒电荷在电荷力的作用下产生定向移动，促使土壤内部水分的电荷向阴极移动，从而阻止水分挥发和促进植物吸收水分。电极线产生电晕放电时还电离空气，使空气中的氮气转化为氮氧化物，并与空气中的水汽结合形成空气氮肥，有利于植物生长。在氮肥形成的同时，正负电荷之间产生臭氧，在氧原子氧化作用下可破坏微生物的膜结构，实现杀菌作用，从而有效防止植物气传病害发生。

1.2.3 直流高压发生装置设计原理 空间电场防病促生系统的核心部件是直流高压发生装置。50 V直流高压发生装置的电路由变压器、2个二极管和2个电容器组成，采用倍压整流电路得到50 kV的直流高压电。桥式整流电路是常用的整流电路。根据倍压整流的原理可知，2倍压整流电路是基本电路，详见图2。

根据现有的温室空间电场防病促生系统，新疆农业大学机电工程学院对相关系统进行优化改进，优化后的装置基本工作原理如图3所示。220 V交流电源通过变压器变成交流低压，再通过整流滤波器输出平滑直流电压，由驱动器把直流电转换成高频高压交流电，最后由高压包把高频高压交流电变成50 kV直流高压并输出。

2 空间电场防病促生技术在温室中的应用

1） 利用温室空间电场防治作物病害，主要体现在气传病害防治、土传病防治及裂果症预防等方面。

2） 利用溫室空间电场调节作物生长，主要体现在促进植物光合作用和提高作物品质，提高农作物根系活力，使花卉颜色更艳丽、持久等。

3） 利用温室空间电场净化农业观光温室及生态餐饮空气。

4） 将空间电场技术应用于畜禽舍。

3 温室空间电场防病促生技术应用前景

多年来，在新疆、北京、山东、山西等地的30多种温室农作物和畜禽舍中进行了空间电场防病促生技术试验和研究。随着空间电场防病促生技术的深入研究，动植物防治调控技术进一步得到细化。其中，物理植保技术、畜禽舍空间电场自动防疫技术、空间电场促蕾防病技术和环境安全型畜禽舍等一系列涉及空间电场的设计理论和技术研究取得一定进展，这些技术与装备投入使用后，推动了农副产品安全保障技术的进步，且生态效益、经济效益和社会效益良好。

参考文献

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