磁处理促进植物生长技术综述

摘 要：随着全球范围内生物技术的不断发展，采用磁处理促进植物生长技术逐渐得到政府、企业和科研机构等的关注。本文介绍了国内外采用磁处理促进植物生长技术的发展历程，阐述了该技术领域中的关键技术及其原理。

关键词：磁;植物;生长

一、磁处理促进植物生长发展历程

1、学术研究阶段

磁生物学的研究虽早有报道，但以人和动物方面居多，对植物生物效应报道较少，其在农业上的应用研究始于20世纪60年代初，研究表明经磁场处理的作物或施加磁性肥料等能达到增产效果。20世纪70年代以来，日本、前苏联等国家就开始对磁场处理植物产生的生物效应进行探索，其中日本一家农作物种子公司采用相当于地磁一万倍大小的磁场处理大豆和菜豆种子，大豆提前两天发芽，早熟12天，产量提高33%。我国对植物磁化处理的研究始于上世纪80年代，以作物为研究对象，发现采用一定强度，如磁场强度分别为0.2T和0.082T的磁场处理作物，可以显著地促进根系的生长，提高作物产量;同时可缩短大豆的生育期，提高其发芽率、发芽势、幼根长度。1992年，机械电子工业部下属研宄所采用磁处理技术，发现磁场处理同样可以促进蔬菜的生长发育，使雌花节位降低、雌花数量增加，提高产量。

2、生產实用阶段

随着磁场促进植物生长技术研究的不断深入，国内外对磁场装置的研究也取得了进一步的进展。步入20世纪，西班牙、伊朗和澳大利亚等国先后研制出了采用磁场装置处理植物，或采用磁处理水浇灌植株以提高作物产量。20世纪初，我国也研制了多批种子磁处理机，可以对粮食、蔬菜等作物种子进行特定的磁场处理，种子磁化处理装备也可以和其他农业机械相结合，达到磁化种子过程机械化的目的。

二、磁处理促进植物生长原理及应用

1、原理

磁场引起的生物效应比较广泛，对植物造成了多方面的影响，不仅在形态上，而且对植物的生理机能亦产生影响。磁处理植物微观机理的研究表明，植物经磁场处理后，基因表达增强，酶含量增加，酶活性增强，因而加快了各种生化反应速度，促进植物生长发育。目前，磁场处理在植物种子中的研究和应用较多，种子磁化处理即是播前处理的一种有效方法。种子磁化后可在短时间内保持微磁性，具有微磁性的种子可将土壤中的铁磁性物质吸引到种子周边环境中，利于种苗后期的健壮生长。土壤中的铁、锌、镁、钼等都是植物生长必需的微量元素，足够的微量元素为日后植株的生长和丰产奠定了富足的物质基础，磁处理技术具有生理损伤小、操作简单、快速有效等特点，广泛应用于农业研宄与农业生产。

2、农业应用

2.1 磁场处理

1）静磁场：用静磁场处理植物种子或球茎，可显著提高其产量。采用50和200mT磁场强度的直流静态磁场装置处理向日葵种子2小时，可显著提高根长、芽长、干重、酵活力等指标。用0.15T磁场强度的恒定磁场装置处理蝴蝶兰球莲2周，球茎增殖量增大，且S极比N极效果更为明显。

2）梯度磁场：梯度磁场可由6对（12块）磁板组成，南北极相间排列，每块磁铁的磁场强度为3.18×104 A/m，磁场装置带有传动带，处理材料时，将材料放在传送带上，在一定的时间内通过梯度磁场。在生物体内除了引起一般的磁效应外，还由于电磁感应，产生相应电流引起电效应，因此梯度磁场比恒定磁场具有更广阔的应用前景，可促进药用植物，如山药等的生长。

2.2 磁水灌溉

使用取值范围为3.5～136mT的磁场装置处理灌溉用水，将蔬菜，如芹菜、豌豆等用磁处理水浇溉，可有效促进蔬菜增产，如经过磁水灌溉的芹菜增产23%，豌豆增产7.8%。

2.3 磁场处理器

磁场处理器的磁场产生部分由铁心与线圈组成，铁心由铁磁材料桂钢制成，可以使通电线圈中产生的磁场强度大幅度提高，磁场处理器可用于植物种子的处理，促进种子萌发、植株生长、增加产量、改进品质，也可用于植物材料的加热和混匀。目前有关种子磁化机的研究较多，较早的有吉林辉南县农机推广站研制了种子磁化机，采用永久磁铁为主要原件，由8块环形磁铁或多片状磁铁组成一封闭磁场场区，种子经场区流过后可以受到磁化处理;近期由东北农业大学研发的植物种子磁场处理器在实验室条件下可以处理多种小型植物种子，其铁心形状设计为C型回路，一侧开有较小空隙放置种子，装置运行后产生的磁感线几乎完全穿越种子，使磁场得到充分利用。

三、结语

采用磁处理促进植物生长技术的研究始于20世纪40年代，步入21世纪，随着生物技术的迅速发展和磁处理设备等相关研究的不断兴起，磁处理技术在农业上的应用开始步入产业化阶段，尤其是近两年全球申请量迅速上升。了解该技术领域的发展概况和分析该领域专利发展趋势，关注国内外主要专利申请人的研发重点，对促进植物生长发育具有重要意义。

参考文献：

[1] 竹内良一. 植物栽培方法[P]. 日本专利： 2014147371， 2014-08-12.

[2] MORI TAKASHI. 植物栽培设备[P]. 日本专利： 5982019， 1984-05-11.

[3] MARGITTAI THOMAS. 用于加热和混合液体的电磁处理器[P]. 欧洲专利： 0579073， 1994-01-19.

[4] 日本弗素工業株式会社和有限会社東伸計測. 用于磁处理缔合分子的电磁处理器[P]. 日本专利： 2001079556， 2001-03-27.

[5] 北京玉佳明三态离子科学研究院有限公司. 磁化水营养液植物促生根扦插快速育苗法[P]. 中国专利： 101755627， 2010-06-30.

[6] 福建农林大学. 一种盆栽磁悬浮盆栽雾化水与光照补充装置[P]. 中国专利： 210042845， 2020-02-21.

作者简介：

周兰娟 （1990年2月 ），女，籍贯：江西抚州人，汉族，现职称：中级，学历：硕士研究生，研究方向：农业种植。