




已閱讀5頁,還剩12頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
番茄高壓靜電場處理的生物效應(yīng)研究 陳建中,胡建芳,杜慧玲,王玉國 (運城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)林與工程系,山西運城;山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山西太谷) 摘要:從高壓靜電場的產(chǎn)生及其生物效應(yīng)特點出發(fā),綜述了其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀,概述了靜電場處理應(yīng)用于番茄()的生物學(xué)效應(yīng)研究概況,力求為利用高壓靜電場新技術(shù)促進番茄增產(chǎn)增效提供借鑒和指導(dǎo)。 關(guān)鍵詞:番茄();高壓靜電場;生物效應(yīng) :S641.2;Q689:A:0439114(15)010007-04 :2 swith , (,; ,) :Intheviewof,swerereviewed.Teffectsonweresummarized.Nisusedto :t(); : 基金項目:山西省農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)項目() 作者簡介:陳建中(-),男,山西平陸人,在讀博士研究生,研究方向為作物化學(xué)調(diào)控與逆境生理,(電話) (電子信箱);通信作者,杜慧玲,教授,主要從事作物化學(xué)調(diào)控與逆境生理研究,(電子信箱) 。 番茄()又稱西紅柿、洋柿子、番柿等,屬于茄科番茄屬中以成熟多汁漿果為產(chǎn)品的一年生或多年生草本植物。番茄原產(chǎn)于南美洲的秘魯、厄瓜多爾和玻利維亞。世紀由墨西哥傳入歐洲,在意大利、西班牙、英國、法國等國家最早只是作為觀賞植物。直到世紀,番茄才在歐洲作為蔬菜栽培。世紀中后期,番茄生產(chǎn)急劇增加,幾乎涉及到全世界。大約世紀末至世紀初,番茄才引入中國。解放以后,番茄生產(chǎn)才在中國迅速發(fā)展,成為最主要的果菜之一。番茄作為食用蔬果現(xiàn)已被全球性廣泛種植。 番茄果實色澤鮮艷,肉質(zhì)纖細,酸甜適口,汁多味鮮,富含可溶性糖、有機酸、蛋白質(zhì)、維生素、維生素、維生素、胡蘿卜素和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì),礦物質(zhì)中所含有的鈣、鐵、磷、硫、鉀、鈉、鎂等礦物鹽類,對血液的新陳代謝起很好的作用。番茄除可生食與熟食外,還可制成原汁、罐頭、番茄醬、番茄粉和番茄干等多種加工制品。番茄味甘、酸、微寒,有消熱解毒、生津止渴、養(yǎng)陰涼血、健胃消食等作用;番茄皮含有很高的膳食纖維,具有改善腸內(nèi)的生態(tài)環(huán)境,排泄有毒物質(zhì)等功能;番茄紅素可預(yù)防及治療癌癥及心血管病、消除香煙和汽車尾氣中的有毒物質(zhì)、提高人體免疫力、抗衰老、降血脂和膽固醇。此外,一些特色番茄品種如櫻桃番茄等兼具觀賞價值,使其越來越受到老百姓的喜愛。 高壓靜電場技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 人類和各種生物賴以生存的地球表面,本身是一個天然的電場,地球電離層相對于地面有的正電位,其強度為,每內(nèi),大約有的正電荷從大氣中流入地下,突出于地面的植物正是這大氣電流的重要通道,長期生長于地球表面的植物,其電荷分布、排序以及運動都有一定的規(guī)律性,自然靜電場的存在已經(jīng)成為它們生長、發(fā)育不可缺少的條件,所以生物體周圍電場的變化必然會影響其新陳代謝的過程。高壓靜電場處理技術(shù)作為物理農(nóng)業(yè)的一種新技術(shù),雖然發(fā)展和起步較晚,但由于它契合著生態(tài)農(nóng)業(yè)、物理農(nóng)業(yè)的潮流,簡單、有效、省時、低耗、無環(huán)境污染和廣泛適用的處理手段,使其展現(xiàn)出強大的生命力,成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用和研究的新熱點,越來越受到農(nóng)業(yè)專家的追捧和農(nóng)業(yè)從業(yè)者的重視。 高壓靜電場的產(chǎn)生 靜電生物效應(yīng)就是研究靜電場對生物體(包括動物、植物、微生物和人)所產(chǎn)生的影響。將的電壓升高整流,再通過高壓電纜、保護電阻等加到電暈線或金屬板上,這樣就形成了高壓電場。高壓電場有靜電場和交變電場,靜電場又分為非均勻電場和均勻電場。電暈線電場屬于非均勻電場,通過調(diào)整電暈線與金屬板之間的距離來控制電場強度的大小,并通過高電壓電離空氣產(chǎn)生的空氣離子和臭氧發(fā)揮作用,由兩塊平行金屬板作電極組成的電場是均勻電場,均勻電場可忽略邊緣效應(yīng)。 高壓靜電場生物效應(yīng)特點 相關(guān)資料表明:高壓靜電場誘導(dǎo)生物效應(yīng)的變化具有劑量不定性、參數(shù)多元性、多向性及閾值、階段性及消退效應(yīng)等特點。劑量不定性是指相同的生物,施以不同劑量的電場,產(chǎn)生的效果各異,不同的生物施以相同劑量的電場產(chǎn)生的效果也不同,在進行電場技術(shù)應(yīng)用時,一定要正確選取電場劑量;參數(shù)多元性是指生物所受高壓靜電場的生物效應(yīng)不僅與場強和作用時間有關(guān),也與生物體自身品種、種類、含水量以及周圍環(huán)境中的溫度、濕度等生物生長的自然條件和自然環(huán)境電磁場的大小及生物體放置的方向等諸多外界因素有關(guān),具有多元性,是生物內(nèi)外因素綜合作用的結(jié)果;多向性是指不同的生物對象對電場的方向性要求不一樣,即生物在受到電場作用時,正負電場的作用效果均不一樣;闕值是指電場影響生物分三種形式,即對生物的生長表現(xiàn)為促進、抑制和無變化;階段性是指在生命過程中靜電場的生物效應(yīng)也隨生物體的生長發(fā)育而變化,即呈現(xiàn)出明顯的階段性;消退效應(yīng)是指生物體施加電場后的生物效應(yīng)會隨時間推移逐漸減弱乃至消失。 高壓靜電場在物理農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究 生物體的高壓靜電場處理作為一種物理技術(shù),既是物理的,又是生理生化極其復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程。 電場對生物影響的研究始于世紀中葉,主要研究電場作用于生物體而引起生物體刺激或抑制生物生長發(fā)育或致死效應(yīng)。利用高壓靜電場處理植物的種子,提高種子活力,是靜電生物效應(yīng)研究最早、范圍最廣的領(lǐng)域,國外早在世紀年代就進行了研究,我國在世紀年代只進行了一些初步探索,直到世紀年代才開始大量的研究。目前,高壓靜電場在農(nóng)業(yè)中的主要應(yīng)用有:靜電處理種子、靜電噴霧施藥、空間電場防病促生技術(shù)、電場保鮮技術(shù)、高壓電場干燥技術(shù)及高壓靜電場在作物抗逆性中的應(yīng)用研究等。相關(guān)研究表明:第一,利用高壓靜電場預(yù)處理種子,既能促進種子萌發(fā),顯著提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、根系活力和呼吸強度,同時,能促進?琢淀粉酶、超氧化歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)的活性和可溶性蛋白質(zhì)含量、含量提高,又具有殺菌效果。其次,還可利用種子電學(xué)特性差異來分選不同活力與含水量的種子,提高種子純度。再次,靜電場產(chǎn)生電暈放電,可促進植物的光合作用,使植物生長快、開花早、花期長,從而實現(xiàn)高產(chǎn)。此外,對植物施以靜電場,可明顯促進植物的生長發(fā)育。第二,利用靜電噴霧技術(shù)防治農(nóng)作物病蟲害,作為現(xiàn)代植保施藥的一項新技術(shù),能有效減少藥液損失,降低環(huán)境污染。第三,在作物生長空間人為地加上特定強度的高壓靜電場,從而對植物的多種生理活動進行調(diào)控,這種空間電場防病促生技術(shù)有較好的促進生長和防病作用。第四,依靠高壓靜電場,使帶有電荷的涂料微粒在電場力的作用下,沉積在果蔬、食品表面以形成均勻涂膜的表面靜電涂敷,有較好的防腐保鮮效果;高壓靜電場處理果蔬,能延緩果蔬成熟衰老,對黃瓜、斑豆、番茄、豌豆莢、蘋果、香蕉、紅薯、谷物、藍莓果等果蔬的保鮮效果顯著,表明高壓靜電場在保鮮方面具有良好的發(fā)展前景,。第五,高壓靜電場干燥技術(shù)具有能耗低,不污染環(huán)境,干燥均勻,物料不升溫,還可殺菌的優(yōu)點,能很好地保存物料的有效成分,使果蔬在脫水的同時,能最大程度地保留其營養(yǎng)成分和感觀質(zhì)量,減少干制過程對果蔬中營養(yǎng)成分的破壞及對色澤等方面的影響,且在能源消耗、設(shè)備投資和操作費用方面耗資較少。此外,高壓靜電場處理能提高抗氧化酶活性,增強滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量,從而提高植物的抗逆性。 高壓靜電場作用機理研究 近幾十年來,高壓靜電場對生物體的影響已在許多方面得到研究和開發(fā)利用,高壓靜電場生物效應(yīng)作為在物理農(nóng)業(yè)上的熱門課題越來越受到人們的重視,應(yīng)用范圍也逐步擴大。但目前,人們還不能夠通過已有理論對高壓靜電場產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)進行全面分析和解釋,只能根據(jù)大量的生化檢測與試驗結(jié)論相結(jié)合來研究其作用和機理。目前,對其作用機理的物理微觀模型研究和解釋主要包括介質(zhì)極化微觀理論、一維自由諧振子能級理論、勢壘貫穿理論、離子響應(yīng)電流理論、水分子極化理論等。 番茄電場處理生物效應(yīng)研究概況 番茄作為一種風(fēng)靡全球的蔬菜水果,兼具營養(yǎng)和觀賞價值,受到世界各地人們的喜愛。隨著電場技術(shù)在近幾十年來的大量研究和發(fā)展,以番茄作為高壓靜電場處理和研究對象的試驗和應(yīng)用也在大力開展。 利用電場處理使番茄保鮮和易于貯藏 張全國用高壓靜電場預(yù)處理番茄后,研究了對其保鮮效果的影響。結(jié)果表明,番茄在電場下處理后,有效延長了其保鮮時間,在自然條件下其呼吸高峰推遲后出現(xiàn),且能有效保持較高的表面抗壓強度和較低的失重率。王愈等在負高壓間歇靜電場(簡稱穩(wěn)恒電場)和頻率H(簡稱交變電場)兩種不同電場處理條件下,研究綠熟番茄的貯藏品質(zhì),結(jié)果表明,高壓靜電場處理果實腐爛指數(shù)顯著優(yōu)于交變電場處理,但兩種處理均能延緩果實硬度,使可溶性糖、果皮葉綠素含量下降及可滴定酸、紅素含量上升,從而延緩果實衰老,提高果實的貯藏性。王愈等對靜電場處理下貯藏番茄的生理生化及品質(zhì)變化進行研究,結(jié)果表明,適宜貯藏的最佳靜電處理條件為,在此處理條件下,綠熟番茄呼吸躍變推遲,顯著延緩其果實由硬變軟、由綠轉(zhuǎn)紅的時間,且通過對各項指標(biāo)的分析可得出,果實的細胞膜透性受靜電場處理調(diào)控。 利用電場技術(shù)選種,促進番茄種子發(fā)芽、苗期生長和增產(chǎn) 遲燕平等研究了高壓電場對番茄種子萌發(fā)的生物學(xué)效應(yīng),結(jié)果表明,影響種子萌發(fā)的因素依次是種子干濕情況、場強及作用時間,當(dāng)電場強度處理條件為,作用對象為濕種子時,種子中的、的活性明顯增強。王斌等研究了靜電場處理與茄子種發(fā)芽的關(guān)系,結(jié)果表明,電場強度大小及處理時間長短與種子發(fā)芽間存在顯著的相關(guān)性。蔡興旺等分析了經(jīng)過高壓靜電場選種的茄子種子發(fā)芽指標(biāo)及幼苗期的形態(tài)指標(biāo),得出結(jié)論:適宜的高壓靜電場處理(本試驗所確定的最佳處理:)能顯著提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力指數(shù),但對形態(tài)指標(biāo)會產(chǎn)生不同影響;并從酶活性和電解質(zhì)外滲率的角度分析了造成種子發(fā)芽和生長變化的原因。蔡興旺等對珍珠番茄進行高壓靜電場選種和處理,并在考慮電場強度和處理時間相關(guān)性的基礎(chǔ)上,采用二元二次回歸模型,得出了出苗率、產(chǎn)量、等指標(biāo)的回歸方程;與對照相比,最佳電場處理的番茄出苗率明顯提高,出苗期縮短,和活性上升,且促進了幼苗生長,提高了蔬菜產(chǎn)量。 利用電場技術(shù)開展殺菌方面的研究 金聲瑯等利用高壓電場對番茄汁進行非熱殺菌試驗,結(jié)果表明,在控制條件下,可使番茄汁中接種的大腸桿菌數(shù)量降低個對數(shù)以上,且通過對可溶性固形物、果膠、還原糖、抗壞血酸、番茄紅素指標(biāo)分析來看,番茄汁的品質(zhì)不會受到高壓電場殺菌處理的影響。閻立等在用高壓靜電場處理番茄等種子時,發(fā)現(xiàn)電暈電場產(chǎn)生的臭氧起到了對種子殺菌消毒的作用,與此同時,處理后的種子的發(fā)芽勢、出苗率有所提高,且幼苗長勢和抗病能力都表現(xiàn)出增強的效果,最后的果實產(chǎn)量增加了。 此外,電場技術(shù)還被用作番茄其他方面的研究。金聲瑯采用高壓電場技術(shù)輔助提取番茄皮渣中的番茄紅素,提取率高達,且處理時間短。 小結(jié) 高壓靜電場對生物的影響已經(jīng)得到了證實,但由于高壓靜電場對生物體的影響效應(yīng)較為復(fù)雜,既受到生物體自身因素的影響,也受到環(huán)境因素的綜合影響,只有從機理和分子結(jié)構(gòu)角度分析,才有可能找到其變化規(guī)律。近年來,高壓靜電場技術(shù)在番茄生產(chǎn)和研發(fā)領(lǐng)域得到了一定的開展和應(yīng)用,也取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。但高壓靜電場規(guī)模處理番茄尚處于試驗階段,不同生長階段如種子萌發(fā)期、苗期、成熟期等處理時機的選擇、最佳處理條件的篩選尚沒有形成統(tǒng)一的結(jié)論,高壓靜電場處理后,對番茄體內(nèi)生物效應(yīng)的觸發(fā)響應(yīng)機制等,都將是下一階段的研究重點。 參考文獻: 葉美葉番茄北京:北京出版社, 劉士亞,林鑒榮專家教你種蔬菜:番茄、茄子廣州:廣東科技出版社, 周興旺,施英生物電磁學(xué)物理,(): 丘冠英,彭銀祥生物物理學(xué)武漢:武漢大學(xué)出版社, 張振球靜電生物效應(yīng)北京:萬國學(xué)術(shù)出版社, 楊體強,李金梅,陳燕作物種子的電生物效應(yīng)與電場強度關(guān)系的研究內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),(): 郭維生,吳妙玲,李鳳敏,等利用生物系統(tǒng)超弱光子輻射研究電場對小麥種子的影響內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),(): 胡玉才,袁泉,陳奎孚農(nóng)業(yè)生物的電磁環(huán)境效應(yīng)研究綜述農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,(): 黎先棟,王淑惠高壓靜電場對微生物和作物的影響及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用生物化學(xué)與生物物理進展,(): 林克椿生物物理學(xué)武漢:華中師范大學(xué)出版社, 曹永軍,習(xí)崗,楊初平,等不同電場對大豆種子萌發(fā)的影響應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,(): 張俐,申勛業(yè),楊方高壓靜電場對生物效應(yīng)的影響研究東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,(): 楊體強,高雄,侯建華,等電場處理油葵種子對其萌發(fā)期水分脅迫敏感性的影響中國油料作物學(xué)報,(): 張邁種子靜電處理研究種子科技,(): 蔡興旺,楊建新珍珠番茄種子高壓靜電場處理的田間生物學(xué)效應(yīng)試驗種子,(): 鄧紅梅,韓寒冰,畢方锨,等高壓靜電場處理干濕黃瓜種子的生物效應(yīng)及機理農(nóng)機化研究,(): 許月英,征榮,楊體強,等電場處理無芒雀麥種子對其幼苗酶活性的影響內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),(): 那日靜電水對作物種子發(fā)芽勢的影響內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),(): 王宣高,陸長民,王秀蓮,等高壓靜電場對陳年棉種發(fā)芽及活力的影響種子科技,(): 康敏復(fù)合式種子靜電清選分級機農(nóng)機與食品機械,(): 舒朝然靜電噴藥技術(shù)應(yīng)用研究的現(xiàn)狀與發(fā)展沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,(): 王軍鋒微量靜電噴灑滅蝗車的開發(fā)江蘇理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),(): 楊寶芳應(yīng)用靜電噴霧技術(shù)防治小麥蚜蟲天津農(nóng)林科技,(): 喬春林,劉濱疆空間電場對小麥種子發(fā)育的影響中國種業(yè),(): 馬中蘇食品加工中的靜電涂敷技術(shù)農(nóng)業(yè)與技術(shù),(): 洪印果蔬表面靜電涂敷試驗研究農(nóng)業(yè)機械學(xué)報,(): 梁運章靜電干燥原理及應(yīng)用物理,(): 侯建華,楊體
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年中國液位測控儀行業(yè)市場前景預(yù)測及投資價值評估分析報告
- 2025年中國鋁材陽極氧化行業(yè)市場前景預(yù)測及投資價值評估分析報告
- 2025-2030年中國木質(zhì)門窗家具行業(yè)深度研究分析報告
- 2025年旅游行業(yè)導(dǎo)游培訓(xùn)計劃
- 基于大數(shù)據(jù)的農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)平臺優(yōu)化策略
- 二年級上冊綜合實踐活動評估計劃
- 五年級下冊科學(xué)教學(xué)計劃評估與反饋機制
- 游戲行業(yè)移動游戲開發(fā)與市場運營計劃
- 2025年學(xué)校安全責(zé)任落實計劃
- 新人教師八年級歷史教學(xué)計劃
- 2025年國網(wǎng)甘肅省電力公司高校畢業(yè)生招聘139人(第二批)筆試參考題庫附帶答案詳解
- 2025年抖音客服考核試題及答案
- 《第4課 算法的程序體驗》參考課件3
- 核能行業(yè)智能化核反應(yīng)堆與輻射防護方案
- 股權(quán)作抵押借款協(xié)議7篇
- 2025年甘肅省慶陽市華能慶陽煤電有限責(zé)任公司招聘筆試參考題庫附帶答案詳解
- 八年級下冊《勾股定理的逆定理》課件與練習(xí)
- 市政排水管網(wǎng)改造項目背景與必要性
- 外科學(xué)-闌尾疾病
- 施工現(xiàn)場動火分級審批制度(3篇)
- 2024年黑龍江哈爾濱市中考化學(xué)真題卷及答案解析
評論
0/150
提交評論