冷等离子体种子播前处理技术国内外研究动态分析及展望.doc

冷等离子体种子播前处理技术国内外研究动态分析及展望邵长勇13王德成14收稿日期:修订日期:*山东省科技发展计划项目(2013GGC3004);济南市种业科技振兴计划项目(济科计[2012]15号)作者简介:邵长勇(1968-),男,山东人,研究员,主要从事种子工程技术研究,E-mail:******@cau.。通讯作者:王德成(1965-),男,吉林人,教授,博士生导师,主要从事农业机械化工程研究。中国农业大学工学院,100193.******@cau.。刘亮东1尤泳1王光辉1唐欣2梁凤臣3赵立静3(1中国农业大学工学院,北京100083;2山东农业工程学院,济南250100;3山东省种子有限公司济南250100;4农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室,北京100083)摘要:等离子体是物质存在的第四种状态,即物质第四态,是一种能量更高的物质聚集态,将冷等离子体技术应用到农作物种子播前处理上,是现代物理技术在农业生产中的最新应用。在农作物种子播种前用冷等离子体处理机对种子进行特殊处理,达到使农作物显著增产和抗逆性增强的效果。研究冷等离子体种子播前处理国内外研究动态,可以借鉴前人研究成果,开始新的有益研究。关键词:冷等离子体;种子播前处理;国内外研究;动态分析等离子体是物质存在的第四种状态,即物质第四态,是一种能量更高的物质聚集态,属于物理学科的范畴[1]。冷等离子体中含有大量激发态的分子、原子、自由基电子、离子、及紫外光等活性粒子,比一般情况下的化学反应所产生的活性粒子种类更多、活性更强,更易于和所接触的材料表面发生反应,因此它们被用来对材料表面进行改性处理。从20世纪80年代起,冷等离子体技术在对木材、金属、医药、微电子、聚合物、生物功能材料的低温灭菌及污染治理等众多领域中得到应用。冷等离子体种子播前处理技术是现代物理方法在农业生产中的最新应用,通过冷等离子体处理农作物种子,可以激活种子的内源活性物质,生命力得到激活,种子的发芽势、发芽率增加,抗逆性增强,使农作物种子得到复壮促生,激活某些基因节点,从而改善品质,提高作物产量[2,3]。经冷等离子体种子播前处理技术处理过的农作物种子,其产量增加,品质改善,能够实现种子提纯复壮、提高产量。1国外研究现状综述现代物理农业工程的单项技术早在20世纪70年代就已经开始研究,日本、前苏联等国对磁场处理种子生物学效应的研究,曾取得过显著成效。冷等离子体种子处理技术首先由俄罗斯科学家提出,并探索制造了冷等离子体种子处理设备(圣彼得堡普拉斯玛公司),该设备主要应用于蔬菜种子处理,极大地改善了蔬菜出苗,增加了蔬菜的产量。由于没有找到指导这一技术的正确方法和机理,所以,多年来并没有取得实质性的进展。后来,美国、加拿大等研究人员采用冷等离子体对作物种子进行消毒灭菌,以减少作物病害的发生。近年来,乌克兰、以色列、韩国和日本等国也已开始冷等离子体处理种子的研究和应用[4]。土耳其苏莱曼德米雷尔大学SuleymanDemirelUniversity等离子体科学实验室采用自制低压低温等离子体机(LPCP)激发空气或SF6等离子体处理西红柿、硬粒小麦、鹰嘴豆大豆、大麦、黑麦、小扁豆、玉米等种子,处理时间30s-30min,结果显示在保留了萌发质量的同时,附着在种子表面的曲霉菌和青霉菌降到了初始量的1%,杀菌效果取决于气