(1.内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古大学 经济管理学院，内蒙古 呼和浩特 010021；3.内蒙古医学院 公共教育学院，内蒙古 呼和浩特 010059)
摘 要：文章对近年来高压电场对作物的影响研究的主要成果进行了分析和归纳，简要介绍了若干重要问题的研究进展，阐述了高压电场处理作物种子技术在我国现代农业发展中的重要意义和应用前景。
关键词：高压电场；生物效应；作用机理 

中图分类号：s335.259  文献标识码：a  文章编号：1007—6921(2009)05—0107—02

由于环境物理因素对生物生长发育有着不可忽视的影响，因此，吸引着众多学者对其进行研究〔1～4〕。高压电场作为对生物学效应有重要影响的因素之一，对它的研究始于18世纪中叶，但它得到科学工作者的重视，并在高压电场对萌发、活力、生理生化过程、幼苗生长、植株生育性状及产质量的影响方面得到系统研究还是近几十年的事。目前，高压电场对作物的影响研究已经渗透到农业生产的各个领域，并逐步得到越来越多的关注。尽管实验证明在不同时间和场强的条件下，高压电场对某些作物生长的促进作用是明显的〔5〕，但由于生命过程的复杂性，对高压电场如何影响作物生长的机理还一直处于探索之中。相应技术在改造传统农业方面的应用还没有得到广泛运用和快速发展。许多理论与应用问题也还有待于进一步提高。因此，以下首先对近年来高压电场对作物的影响研究的主要成果进行了系统地分析和归纳，阐述了它的若干重要问题的主要研究进展。然后，围绕国民经济和社会发展中的重要科技问题，阐述了高压电场处理作物种子技术在我国现代农业发展中的重要意义和应用前景。
1 高压电场对作物影响的主要研究进展
1.1 基于高压电场对作物影响原理的研究

许多实验表明，高压电场对作物有较显著的影响。一般认为这是由于高压电场使水的浮力发生变化，大的分子团变为小分子团，并有序排列，使水分子容易通过种子皮，增加种子的呼吸作用〔6〕；还有就是高压电场是通过作用于种子内的水分子及一些生物大分子来提高种子内的自由基含量而影响种子的活力〔7〕。

在生命状态中，细胞在它的内部保持一种与细胞外液不相同的电解质成分，它的功能是保护细胞膜。高压电场使细胞两侧出现附加电荷，膜两侧电荷密度的改变引起脂质极性端基的侧向移动，使烃链倾斜弯曲——相变，膜功能得到一定的修复〔8,9〕。电解质外渗率的大小在一定程度上反映了种子细胞膜系统的完整程度。高压电场对膜系统及膜结构等的作用，是通过电解质外渗率具体体现出来。有不少实验证明了这一点〔9～12〕。

另外有许多文献指出：静高压电场可促进种子萌发和根系生长，提高淀粉酶、蛋白酶、脂肪酸、过氧化物酶和酯酶等活性，促进作物新陈代谢。这是因为高压电场作用影响生物体的电特性，高压电场作用在生物膜上，改变了膜上电荷分布，影响了膜电位，使种子吸水后离子扩散与电致泵系统运转活跃，从而驱动合成更多的酶，高压电场影响了膜透性，同时也影响了酶活性。认为高压电场可使蛋白质、氨基酸、维生素及油料作物的含油量增加〔13～18〕。
1.2 基于高压电场对作物影响特点的研究

剂量学是物理因素对生物影响研究的一个重要的先决性的基础问题,剂量这个物理量一般表述为,剂量=场强×作用时间。当然，场强不同、作用时间不同剂量相同时效果仍然是不一样的。剂量不同, 生物效应不同〔19〕。

高压电场处理方法常以干种子置于一定高压电场下进行，其效果有时并不理想。所以对不同的作物采用不同的处理方法，有的对幼苗进行处理，有的对种子进行处理，而且还要考虑生物体自身品种、种类、含水量以及周围环境中的温度、湿度等生物生长的自然条件和自然环境电磁场的大小及生物体处置的方向等等。还有装置也不同，有的用平行板电容器，有的用电晕高压电场。高压电场也各不相同，有的用直流有的用交流电。也就是参数是多元的。

不同的作物对高压电场的方向性要求不一样。在负高压电场和正高压电场下其效果是不一样的。即呈现多方向性。静电场对生物的影响,可归纳为3种形式即:促进、抑制和无变化(可称为中性)。在一定条件(如高压电场剂量)下,三者又可相互转化。从中性到促进的临界场强叫下阈值,从促进到抑制的临界场强叫上阈值。在不同的阈值下,生物效应不同,可以根据需要选择阈值区域〔20〕。

2 高压电场处理作物种子技术在我国现代农业发展中的重要意义和应用前景
2.1 高压电场处理作物种子技术在我国现代农业发展中的重要意义

生物技术是21世纪高技术产业化研究的重点领域，电场作为对生物体有重要影响的