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作物杂志,2022, 第6期: 1–6 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.06.001

• 专题综述 •    下一篇

磁化水灌溉对农作物生长发育影响的研究进展

周浩1(), 邱先进1, 徐建龙2()   

  1. 1长江大学农学院，434025，湖北荆州
    2中国农业科学院作物科学研究所，100081，北京
  • 收稿日期:2022-06-02 修回日期:2022-09-23 出版日期:2022-12-15 发布日期:2022-12-21
  • 通讯作者: 徐建龙
  • 作者简介:周浩，主要从事水稻遗传育种研究，E-mail：zhouhao0410280@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金“水稻粒长和粒重基因qLW11的功能解析及优异等位基因挖掘”(32171993)

Advance in Effects of Magnetized Water Irrigation on Crop Growth and Development

Zhou Hao1(), Qiu Xianjin1, Xu Jianlong2()   

  1. 1College of Agriculture, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China
    2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
  • Received:2022-06-02 Revised:2022-09-23 Online:2022-12-15 Published:2022-12-21
  • Contact: Xu Jianlong

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25

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423

摘要：

磁化水处理应用于农作物的生产实践是一个比较特殊的领域，国内外科研人员在开发磁化水的基础上开展了磁化水对农作物生长发育影响的诸多研究，比较了磁化水与普通水灌溉对种子发芽、秧苗生长素质、田间相关农艺性状及土壤理化性质影响的异同，表明磁化水对水稻生长发育调控和土壤改良效应有一定的影响。通过系统总结，发现磁化水对水稻及其他农作物表现出的差异主要集中于土壤特性、生长指标、叶片叶绿素含量、根系性状、产量及品质方面，同时磁化水灌溉影响水稻及其他农作物的生理特性。研究结果为磁化水灌溉在农作物生产中的推广应用提供参考依据。

关键词: 磁化水, 土壤特性, 生长发育, 高产, 水稻, 稻米品质

Abstract:

It is a special field that magnetized water treatment has been applied to crop production practice. Based on development of magnetized water, domestic and foreign researchers conducted a series of researches of magnetized water on growth and development of crops, and compared the differences in effects of magnetized water and ordinary water irrigation on seed germination, seedling growth quality, field-related agronomic traits, and soil physical and chemical properties, indicating that magnetized water had obvious effects on regulation of rice growth and development and improvement of soil property. Through the system summary, main differences were found in soil properties, growth indexes, leaf chlorophyll content, root traits, yield and grain quality of rice and other crops. Meanwhile, magnetized water irrigation affects the physiological characteristics of rice and other crops. The results provide a theoretical basis of application of magnetized water irrigation in crop production.

Key words: Magnetized water, Soil property, Growth and development, High yield, Rice, Rice quality

表1

磁化水灌溉对农作物产量的影响

序号
Number		 仪器设备
Instrument		 试验地点
Test location		 作物
Crop		 应用面积
Application area		 增产率
Rate of production increase (%)		 参考文献
Reference
1 永磁式磁化器 吉林大学作物栽培教研室 水稻 小区面积30m2，3次重复 13~17 [2]
2
 F型变频磁化水发生仪 浙江省富阳市黄田畈中国水稻研究所试验基地 水稻
 磁化水灌溉和普通水灌溉小区面积各35m2，3次重复 5.2~9.3
 [5]
黑龙江省五常市农业技术推广中心 水稻
 磁化水灌溉1.2hm2（18亩），普通水灌溉1.07hm2（16亩） 11.4（亩增产60.1kg）
 [53]
黑龙江省延寿县农业技术推广中心 水稻
 磁化水灌溉4.67hm2（70亩），普通水灌溉4.67hm2（70亩） 13（亩增产66.5kg）
黑龙江省勃利县水稻协会
 水稻
 磁化水灌溉6.67hm2（100亩），普通水灌溉6.67hm2（100亩） 12.5（亩增产62.5kg）
3 磁化水活化系统 国家水利部重点灌溉试验站 棉花 面积约533.33（8000亩） 31.69 [28]
4
 变频磁化水发生仪
 中国农业科学院农田灌溉研究所七里营基地 冬小麦
 小区面积20m×9m，3次重复，共9个小区 6.14~8.99，5.20~7.24
 [67]
5
 磁化器
 新疆奎屯市开干齐乡
 甜菜
 试验田20hm2（300亩）
 25.1~36.9（产糖量提高
27.5%~39.1%）		 [69]
6
 活化水装置
 新疆天业集团化工生态园
 水稻
 活化水和未采用活化水种植面积667m2 16.9
 [70]
7
 F型变频纳米磁化水发生仪 黑龙江省普阳农场科技园区
 水稻
 每处理面积1hm2
 15.1
 [71]
[1] 余细红, 向亚林. 关于磁化水农业应用的综述. 安徽农学通报, 2008, 14(6):39,50-51.
[2] 田文勋, 匡亚兰, 梅泽沛. 磁化水对水稻种子萌发、幼苗生长及增产效应的研究. 吉林农业大学学报, 1989, 11(4):11-16,107-108.
[3] 张瑞喜, 王卫兵, 褚贵新. 磁化水在盐渍化土壤中的入渗和淋洗效应. 中国农业科学, 2014, 47(8):1634-1641.
[4] 符柳, 张雪玲, 阳雨岐, 等. 不同水稻品种生长环境中重金属Pb、Cd富集状况研究. 成都师范学院学报, 2020, 36(11):114-118.
[5] 朱练峰, 张均华, 禹盛苗, 等. 磁化水灌溉促进水稻生长发育提高产量和品质. 农业工程学报, 2014, 30(19):107-114.
[6] 赵黎明, 顾春梅, 王士强, 等. 日光温室下磁化水对水稻秧苗生长发育的影响. 灌溉排水学报, 2016, 35(12):34-38.
[7] 李言涛, 薛永金. 水系统的磁化处理技术及其应用. 工业水处理, 2007, 27(11):11-15.
[8] Cai R, Yang H W, He J S, et al. The effects of magnetic fields on water molecular hydrogen bonds. Journal of Molecular Structure, 2009, 938(1/2/3):15-19.
doi: 10.1016/j.molstruc.2009.08.037
[9] 刘亚丽, 岳树松, 刘凌, 等. 磁化水对农作物的生理生化效应. 河南师范大学学报(自然科学版), 2002, 30(3):82-84.
[10] 郝巧艳, 王淑敏. 磁化水的浅析. 延安职业技术学院学报, 2012, 26(1):105-107.
[11] 周胜, 张瑞喜, 褚贵新, 等. 磁化水在农业上的应用. 农业工程, 2012, 2(6):44-48.
[12] 万晓, 王华田. 磁化水处理技术在农林业中的应用进展. 中国农学通报, 2014, 30(6):52-55.
[13] 柳光磊, 阮毅. 水的磁化处理技术的研究进展. 兴义民族师范学院学报, 2019(4):117-120.
[14] 王艳红, 杨小刚. 磁化水处理技术及其在农业上的应用. 农业工程, 2014, 4(5):74-77.
[15] 邱念伟, 谭廷鸿, 戴华, 等. 磁化水对小麦种子萌发、幼苗生长和生理特性的生物学效应. 植物生理学报, 2011, 47(8):803-810.
[16] 蔡明蕾, 李秧秧, 樊军. 磁化水对不同土壤水分下黄瓜幼苗生长、光合和养分吸收的影响. 干旱地区农业研究, 2020, 38(5):94-100,115.
[17] 刘春成, 荣昊, 李中阳, 等. 磁化再生水对玉米幼苗生长及土壤盐分的影响. 河南农业科学, 2020, 49(12):24-32.
[18] 王全九, 解江博, 张继红, 等. 磁场强度对磁化水入渗和土壤水盐运移特征的影响. 农业机械学报, 2020, 51(2):292-298.
[19] 王全九, 孙燕, 宁松瑞, 等. 活化灌溉水对土壤理化性质和作物生长影响途径剖析. 地球科学进展, 2019, 34(6):660-670.
doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2019.06.0660
[20] 穆艳, 赵国庆, 赵巧巧, 等. 活化水灌溉在农业生产中的应用研究进展. 农业资源与环境学报, 2019, 36(4):403-411.
[21] Chibowski E, Szcze A. Magnetic water treatment-a review of the latest approaches. Chemosphere, 2018, 203:54-67.
doi: S0045-6535(18)30583-6 pmid: 29605749
[22] Khoshravesh-miangoleh M, Kiani A R. Effect of magnetized water on infiltration capacity of different soil textures. Soil Use and Management, 2014, 30(4):588-594.
doi: 10.1111/sum.12140
[23] 任杰. 灌溉水对农用地土壤重金属污染影响与控制的研究. 兰州: 兰州交通大学, 2020.
[24] Liu Z, Qian J C, Liu B M, et al. Effects of the magnetic resonance imaging contrast agent Gd-DTPA on plant growth and root imaging in rice. PLoS ONE, 2014, 9(6):100246.
[25] Mostafazadeh-Fard B, Khoshravesh M, Mousavi S F, et al. Effects of magnetized water on soil chemical components underneath trickle irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 2012, 138(12):1075-1081.
doi: 10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000513
[26] 刘秀梅, 毕思圣, 张新宇, 等. 磁化微咸水灌溉对欧美杨I-107微量元素和碳氮磷养分特征的影响. 生态学报, 2017, 37(20):1-9.
[27] 王洪波, 王成福, 吴旭, 等. 磁化水滴灌对土壤盐分及玉米产量品质的影响. 土壤, 2018, 50(4):762-768.
[28] 彭遥. 磁化水对膜下滴灌土壤水盐分布及棉花生长影响研究. 西安: 西安理工大学, 2019.
[29] 盛统民, 张胜江, 肖兵. 磁化水灌溉对土壤水盐分布和春玉米产量的影响. 水土保持学报, 2021, 35(5):289-295.
[30] 徐连营. 磁化水对温室黄瓜的影响. 北京农业, 2015(32):68-69.
[31] 谢君. 棉田磁化水滴灌对土壤脱盐碱效果研究. 新疆农垦科技, 2010, 33(6):70-71.
[32] 刘璇, 张婷婷, 黄馨瑶, 等. 磁化水对玉米耐受重金属镉的影响. 厦门大学学报(自然科学版), 2008, 47(增2):278-281.
[33] Luo J, He W X, Qi S H, et al. A novel phytoremediation method assisted by magnetized water to decontaminate soil Cd based on harvesting senescent and dead leaves of Festuca arundinacea. Journal of Hazardous Materials, 2020, 383(5):121115.
doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121115
[34] 王渌, 郭建曜, 刘秀梅, 等. 磁化水灌溉对盐渍化土壤生化性质的影响. 核农学报, 2018, 32(1):150-156.
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2018.01.0150
[35] 彭海玉, 邓政寰. 磁处理水对水稻种子萌发的影响. 广东农业科学, 1997(6):15-16.
[36] 陈通权, 金楚才, 韩坚忍, 等. 磁化水对水稻浸种、催芽和增产效果试验. 浙江农业科学, 1984(1):11-12.
[37] 孙世光. 磁场种子处理机处理水稻种子效果总结. 新农村, 2011(3):27-27.
[38] 何兴华, 程昌明, 陈杰. 磁化水对作物种子的生物效应研究. 西南农业大学学报, 2003, 25(2):120-122,149.
[39] 王建林, 陆翠珍, 陈玎玎, 等. 磁场及磁水对超甜玉米种子萌芽的影响. 安徽农业科学, 2011, 39(3):1265,1267.
[40] Miao J S, Wang S Y, You H Y. Effect of magnetized water immersion species on promoting the germination of green onion seeds. Agricultural Science & Technology, 2017, 18(5):777-779,784.
[41] Khristyuk V T. Effect of a low-frequency electromagnetic field on growth and malt quality of brewer’s barley. Russian Agricultural Sciences, 2010, 35(6):429-431.
doi: 10.3103/S1068367409060202
[42] Garcia R F, Arza P L. Influence of a stationary magnetic field on water relations in lettuce seeds. Part II: Experimental results. Bioelectromagnetics, 2010, 22(8):589-595.
doi: 10.1002/bem.88
[43] Bahadir A, Beyaz R, Yildiz M. Effect of magnetic field on in vitro seedling growth and shoot regeneration from cotyledon node explants of Lathyrus chrysanthus Boiss. Bioelectromagnetics, 2018, 39(7):547-555.
doi: 10.1002/bem.22139 pmid: 30260490
[44] Shine M B, Guruprasad K N, Anand A. Enhancement of germination,growth,and photosynthesis in soybean by pre-treatment of seeds with magnetic field. Bioelectromagnetics, 2011, 32(6):474-484.
doi: 10.1002/bem.20656 pmid: 21381047
[45] 朱庭云. 磁化水对水稻的作用. 新农业, 1980(3):9.
[46] 辽宁省盐碱地利用研究所. 磁化水对水稻种子萌发、秧苗素质和本田需水量的影响. 辽宁农业科学, 1984(3):11-14.
[47] 杜显章, 张婧. 磁化水及叶面肥在水稻上应用效果研究. 农民致富之友, 2012(10):90.
[48] 赵乐辉, 沈祥军, 李莹莹, 等. 磁化水灌溉对黄瓜生长产量和品质的影响. 现代农村科技, 2018(1):57-58.
[49] 黄光伟, 翟云龙, 万素梅, 等. 磁化水灌水量对滴灌棉花生长发育及灌溉水利用效率的影响. 节水灌溉, 2019(11):41-46,51.
[50] Sadeghipour O, Aghaei P. Improving the growth of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) by magnetized water. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 2013, 3(1):37-43.
[51] Teixeira D, Dobránszki J. Magnetic fields:how is plant growth and development impacted. Protoplasma, 2016, 253(2):231-248.
doi: 10.1007/s00709-015-0820-7 pmid: 25952081
[52] Es'kov E K, Rodionov Y A. Initial growth processes in seeds in magnetic fields,strengthened or weakened in relation to the geomagnetic field. Biology Bulletin, 2010, 37(1):49-55.
doi: 10.1134/S1062359010010073
[53] 王丽波. 变频磁化水在农业生产中的应用. 农机使用与维修, 2013(3):39.
[54] 王渌. 磁化水提高冬枣的品质和耐贮性. 农家顾问, 2016(6):34.
[55] Saa A, Amg A, Abs C, et al. Pepermint (Mentha piperita L.) growth and biochemical properties affected by magnetized saline water. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2020, 201:110775.
doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110775
[56] Souza-Torres A D, Sueiro-Pelegrín L, Zambrano-Reyes M, et al. Extremely low frequency non-uniform magnetic fields induce changes in water relations,photosynthesis and tomato plant growth. International Journal of Radiation Biology, 2020, 96(7):951-957.
doi: 10.1080/09553002.2020.1748912 pmid: 32369405
[57] Latef A, Dawood M, Hassanpour H, et al. Impact of the static magnetic field on growth,pigments,osmolytes,nitric oxide,hydrogen sulfide,phenylalanine ammonia-lyase activity,antioxidant defense system,and yield in lettuce. Biology, 2020, 9(7):172.
doi: 10.3390/biology9070172
[58] Rakosy-Tican L, Aurori C M, Morariu V V. Influence of near null magnetic field on in vitro growth of potato and wild Solanum species. Bioelectromagnetics, 2005, 26(7):548-557.
pmid: 16037954
[59] Anand A, Nagarajan S, Verma A, et al. Pre-treatment of seeds with static magnetic field ameliorates soil water stress in seedlings of maize (Zea mays L.). Indian Journal of Biochemistry and Biophysics, 2012, 49(1):63-70.
[60] 张佳, 李海平, 李灵芝, 等. 磁化水灌溉对番茄生长及生理特性的影响. 农业工程, 2018, 8(1):108-112.
[61] 韦业, 王渌, 朱红, 等. 施氮条件下磁化水灌溉对葡萄生长和光合特性的影响. 核农学报, 2020, 34(4):849-859.
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2020.04.0849
[62] 毕思圣, 张志浩, 刘秀梅, 等. 磁化水处理对桑树硬枝扦插生根生理的影响. 浙江农林大学学报, 2018, 35(6):1182-1188.
[63] 朱庭芸. 磁化水对水稻的增产效果. 沈阳农学院学报, 1985(2):45-54.
[64] 汪敏, 郑旭, 李瑛. 活化水结合增效肥在水稻种植中的应用. 现代化农业, 2016(7):10-11.
[65] Hassoon W H, Dheyab N S, Kadim A, et al. Response of some varieties of rice to growth and yield for magnetic technology. European Academic Research, 2016(5):2015-2028.
[66] 张衡玉. 水稻高产高营养的磁化水灌溉. 东北水利水电, 1987(12):25-26.
[67] 张莹莹, 宋妮, 单志杰, 等. 磁化水灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的影响. 灌溉排水学报, 2020, 39(6):60-66.
[68] 王晓帆, 吴勇, 张钟莉莉, 等. 不同水源磁化处理对生菜光合和矿质元素及产量的影响. 灌溉排水学报, 2021, 40(3):40-47.
[69] 王洪波, 乔木, 周生斌, 等. 土壤盐分及甜菜产量对磁化水滴灌的响应. 干旱区资源与环境, 2018, 32(3):158-163.
[70] 银永安, 陈林, 李兰海, 等. 活化水对膜下滴灌水稻农艺性状的影响. 中国稻米, 2018, 24(6):70-72.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2018.06.016
[71] 赵井丰, 孙希海, 李玉杰, 等. 水稻灌溉磁化水试验. 现代化农业, 2013(5):29-30.
[72] 何兴华, 程昌明, 陈杰. 磁化水对作物种子的生物效应研究. 西南农业大学学报, 2003, 25(2):120-122.
[73] 赵树仁, 高侃. 磁化水处理种子的生物学效应. 生物化学与生物物理进展, 1980, 7(5):77-79.
[74] 何铭章, 王泽均. 磁场对小麦生理影响的初步研究. 生物化学与生物物理进展, 1983, 10(4):45-46.
[75] 薛毓华, 王莉莉, 蔡素雯. 磁处理对植物早期代谢的影响. 生物化学与生物物理进展, 1991, 18(3):234-235.
[76] Radhakrishnan R, Kumari B D R. Pulsed magnetic field: a contemporary approach offers to enhance plant growth and yield of soybean. Plant Physiology and Biochemistry, 2012, 51:139-144.
doi: 10.1016/j.plaphy.2011.10.017 pmid: 22153250
[77] Iqbal M, Haq Z U, Jamil Y, et al. Pre-sowing seed magnetic field treatment influence on germination,seedling growth and enzymatic activities of melon (Cucumis melo L.). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2016, 6:176-183.
doi: 10.1016/j.bcab.2016.04.001
[78] Gupta D, Vaidya V. Study of effect of magnetized water on growth of wheat (Triticum vulgare Linn.). International Journal of Bioassays, 2015, 4(7):4071-4074.
[79] Miao J, Wang S, You H. Effects of magnetized water on seed germination of welsh onion (Allium fistulosum L.). Agricultural Science & Technology, 2017, 18(5):777-779,784.
[80] 毛宁, 黄谚谚. 磁生物学效应的研究. 生物学通报, 2000, 35(5):6-9.
[81] Afhs A, Rman B, Msb C, et al. Physiological and anatomical studies of two wheat cultivars irrigated with magnetic water under drought stress conditions. Plant Physiology and Biochemistry, 2019, 135:480-488.
doi: 10.1016/j.plaphy.2018.11.012
[82] 王洪波, 乔木, 闫曼曼, 等. 不同磁化强度水对谷子产量的影响. 干旱地区农业研究, 2018, 36(4):146-151,164.
[83] 王永华. 磁化水对水稻浸种催芽和幼苗生长的实验与机制初探. 磁性材料及器件, 1987(4):40-43.
[84] Selim A, El-Nady M F. Physio-anatomical responses of drought stressed tomato plants to magnetic field. Acta Astronautica, 2011, 69(7/8):387-396.
doi: 10.1016/j.actaastro.2011.05.025
[85] 郑剑超, 陈烨华. 磁化微咸水对土壤水、盐分布及番茄产量的影响. 绿洲农业科学与工程, 2021, 7(2):35-40.
[1] 秦猛, 崔士泽, 何孝东, 翟玲侠, 陶博, 王召君, 赵海成, 李红宇, 郑桂萍, 刘丽华. 秸秆膨化还田对水稻产量、品质及土壤养分的影响[J]. 作物杂志, 2022, (6): 159–166
[2] 姜树坤, 王立志, 杨贤莉, 张喜娟, 刘凯, 迟力勇, 李锐, 来永才. 1961-2019年松嫩平原盐碱地区域水稻生长季气候资源的时空变化特征分析[J]. 作物杂志, 2022, (6): 214–219
[3] 种浩天, 尚程, 张运波, 黄礼英. 增密减氮对不同类型水稻品种颖花形成的影响[J]. 作物杂志, 2022, (6): 226–233
[4] 闻丹妮, 鲍聆然, 刘蒙蒙, 沈波. OsWD40过表达水稻根系响应盐胁迫的转录组分析[J]. 作物杂志, 2022, (6): 42–53
[5] 续创业, 张建军, 周刚, 张铠鹏, 朱晓惠, 王甲玺, 党翼, 赵刚, 王磊, 李尚中, 樊廷录. 陇东旱塬密植高产机械粒收玉米新品种筛选与评价[J]. 作物杂志, 2022, (5): 104–110
[6] 李睿, 董立强, 商文奇, 于广星, 代贵金, 王铮, 李跃东. 水稻苗期不同喷淋间隔处理对其生长发育及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 249–254
[7] 董林林, 沈明星, 施林林, 沈园, 王海候, 陆长婴. 生物质炭配施蚯蚓粪对水稻产量及养分吸收的影响[J]. 作物杂志, 2022, (5): 69–77
[8] 周宇娇, 张伟杨, 杨建昌. 高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的研究进展[J]. 作物杂志, 2022, (4): 1–8
[9] 陈士勇, 王锐, 陈志青, 张海鹏, 王娟娟, 单玉华, 杨艳菊. 纳米锌和离子锌对水稻产量形成及籽粒锌含量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 107–114
[10] 郑思怡, 杨晔, 宋远辉, 花芹, 林泉祥, 张海涛, 程治军. 水稻甜质胚乳突变体m5788的鉴定及基因定位[J]. 作物杂志, 2022, (4): 14–21
[11] 李迪秦, 彭媛媛, 王艳, 李思军, 彭田伟, 王青, 李强, 谢会雅. 烟苗生长发育对芸苔素内酯与微生物菌剂配施的响应[J]. 作物杂志, 2022, (4): 167–171
[12] 王元元, 谷子寒, 陈平平, 易镇邪. 镉污染稻田玉米对水稻的季节性替代种植可行性研究[J]. 作物杂志, 2022, (4): 187–192
[13] 张海鹏, 陈志青, 王锐, 卢豪, 崔培媛, 杨艳菊, 张洪程. 氮肥配施纳米镁对水稻产量、品质和氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 255–261
[14] 高捷, 李思宇, 成大宇, 张杏雨, 顾希, 刘立军. 缓控释肥对水稻产量与品质影响的研究进展[J]. 作物杂志, 2022, (3): 20–26
[15] 杜海萌, 韦还和, 余清源, 戴其根. 水稻叶面肥研究的应用进展与展望[J]. 作物杂志, 2022, (3): 33–38
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