安红艳，张京开，刘 旺，谢 杰，盛 顺，孙贵芹，王荣雪

（北京市农业机械试验鉴定推广站，北京 100079）

现代物理农业是物理技术与农业生产的有机结合，是利用具有生物效应的电、磁、声、光、热等物理因子操控动植物生长发育及其生活环境，防治病虫害，改善环境，促进植物生长，促使传统农业逐步摆脱对化学肥料、化学农药和抗生素等化学药品的依赖以及自然环境的束缚，最终获取高产、优质、无毒农产品的环境调控型农业[1]。设施内湿度对气传病害的发生影响最大，常见的气传病害多发生在高温高湿的环境中，如喜湿的番茄疫病、黄瓜细菌性角斑病及霜霉病等在相对湿度96%以上时容易发病，白粉病会在湿度降到50%～80%时发生，所以，控制湿度、雾气和空气病原微生物是预防气传病害的基础[2]。有研究表明，空间电场可通过降低温室湿度，隔绝气传病害的传播渠道，减少病虫害的发生。在温室中，空间电场可有效去除空气病菌40%～90%，降低空气湿度5%～20%，除雾气50%～99%，使室内空气清洁无异味。而声波助长技术则通过对作物施加特定频率的声波使各种农作物增产20%以上[3]。因此，近几年温室电除雾防病促生系统和声波助长技术在农业生产上得到了广泛的应用[4-7]。但在实际生产中以单项技术应用较多，多项技术配合使用较少，且研究对象以果菜类居多。随着我国人口的不断增多，人们对叶菜的需求量增加，尤其是绿色、有机叶菜。由于叶菜生长在一定的农业环境中，要想获得绿色、有机的叶菜，必须为叶菜创造良好的生长环境。这就需要在利用新技术时，要多项技术配合使用，不仅利用增产技术，也要利用为叶菜生长创造良好环境的新技术。

因此，笔者以油菜为研究对象，通过对声波助长技术和空间电场技术配合使用进行田间试验，探索叶菜高产、高效、优质生产的新的技术模式，为蔬菜设施农业的优质、高效生产提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验所用空间电场为大连亿佳田园环境科技有限公司生产的3DFC-450型温室电除雾防病促生机。日光温室内每隔5 m放置一个绝缘子，共安装8个绝缘子，经调试后，正常工作，试验期间工作间隔时间为15 min。声波助长仪为北京市农业机械试验鉴定推广站叶菜创新团队研发的远程声波助长仪，可根据温室内温湿度调整声波频率，并可远程设置设备工作时间，试验期间，放置在日光温室的中间，声波助长仪的工作时间为7：00-9：00。日光温室内温湿度利用日光温室自动报警无线温度采集监测设备进行测量，且将监测装置放在日光温室的中部，实时监测室内的温湿度变化。

1.2 试验方法

试验选择在北京通州永盛园农业种植中心，面积为60 m×7 m=420 m2的3个日光温室内进行，温室编号为对照1组、对照2组和试验组，对照1组不安装空间电场和声波助长仪，对照2组只安装声波助长仪，试验组安装声波助长仪和空间电场。种植作物为油菜，品种为华冠，采用育苗的方式种植，于2015年10月13日进行育苗，11月20日分别在3个日光温室内同时进行移栽，株距为10 cm，行距15 cm。在油菜的整个生长期对日光温室的温湿度进行监测，并于2016年1月5日（收获期）在3个日光温室内随机选取5个点，每个点选取2株植株，测定植株的株高、最大叶片长度、最大叶片宽度、开展度和单株质量，2次重复，每个日光温室共测30株。

于2015年12月14日调查油菜霜霉病的发病率，调查采用5点取样法，每点取同一垄上的50株作为调查对象，记载发病株数。病情指数调查按照下面方法进行。

采用5点取样，每点调查2株，调查每株的全部叶片，计录病叶数，并根据以下分级方法分别记录。

叶片被害分级方法：

0级：无病斑；

1级：单叶片有病斑3个；

2级：单叶片有病斑4～6个；

5级：单叶片有病斑7～10个，部分密集成片；

7级：单叶片有病斑11～20个，部分密集成片；

9级：单叶片有病斑密集占叶面积25%以上。

病害计算方法：

利用盒尺测量植株株高、最大叶片长度、最大叶片宽度、开展度；利用电子天平测量单株质量；测试仪器均经过校准。采用Excel、SPSS软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 空间电场对日光温室内温湿度的影响

如图1～2所示，2015年12月28-31日，日光温室内湿度的变化与温度的变化趋势相反。在9：00-14：00，随着日光温室内温度的升高，湿度开始降低，从14：00开始，伴随着温室内温度的降低，湿度开始升高，在18：00至次日7：00，湿度保持在稳定水平。对照1组、对照2组的湿度基本一致，而试验组与其表现不一致。在18：00至次日7：00，对照1组、对照2组和试验组的平均相对湿度分别为79.3%、80.3%、69.3%，试验组的室内湿度比对照有所降低，比对照1组相对湿度平均降低10%，比对照2组平均降低11%。而在8：00-17：00，对照1组、对照2组和试验组的平均相对湿度分别为50.9%、51.9%、59.4%，试验组温室的湿度比对照1组、对照2组分别高8.5%、7.5%。

如图2所示，2015年12月28-31日，对照1组、对照2组和试验组的温度变化趋势一致，均是在9：00-13：00日光温室内温度升高到最高，然后开始降低，在17：00至次日9：00左右变化比较缓和。其中，对照1组的平均温度为13.98 ℃，对照2组的平均温度为14.98 ℃，试验组的平均温度14.21 ℃，试验组分别比对照1组高0.23 ℃，比对照2组低0.77 ℃，说明空间电场对日光温室内温度影响较小。

图1 空间电场对日光温室湿度的影响

图2 空间电场对日光温室温度的影响

2.2 空间电场对油菜霜霉病的影响

如表1所示，油菜由于生长周期较短，且冬季温度较低，发生病害较轻，一般以霜霉病为主。经调查发现，试验组霜霉病发病率为2.0%，分别比对照1组、对照2组低2.0%、1.8%，但不存在显著性差异。而试验组的病情指数也较低，为0.8，分别比对照1组、对照2组低0.7、0.3。对于对照1组、对照2组先后进行了2次施药，而试验组油菜没有进行施药，且生长良好。

表1 油菜霜霉病病情调查

2.3 空间电场和声波助长技术对油菜生长发育及产量的影响

如表2所示，使用空间电场和声波助长仪后，对照2组、试验组的油菜株高、最大叶片长度、最大叶片宽度均比对照1组有所增加，但均不存在显著性差异。与对照1组相比，对照2组单株质量增加27.80 g，试验组增加13.50 g，且对照2组与对照1组之间存在显著性差异，试验组和对照1组差异不显著。在产量上，对照2组比对照1组每667 m2平均增产662.30 kg，且存在显著性差异；试验组比对照1组每667 m2平均增产321.60 kg，但不存在显著性差异；对照2组比试验组每667 m2平均增产340.70 kg，也不存在显著性差异。

如表3所示，按冬季油菜6元/kg计算，对照1组每667 m2总收益19 738.2元，对照2组每667 m2总收益23 712.0元；按有机菜价25元/kg计算，试验组每667 m2总收益90 282.5元，结合施药成本及购置设备费用，可知对照2组比对照1组每667 m2净增收3 641.3元，而试验组比对照1组每667 m2净增收69 901.3元。

表2 空间电场和声波助长技术对油菜生长发育及产量的影响

表3 667 m2成本效益分析 元

3 讨论与结论

在空间电场研究中，有研究表明，空间电场对温室温湿度的影响不明显，如俞涌[8]研究表明使用空间电场电除雾防病促生系统，温室内的温度、湿度和光照变化不明显。但也有研究表明，采用温室电除雾防病促生系统后，与对照温室比较，湿度降低11.66%，光照强度提高11%[6]。笔者在试验中发现，夜间空间电场能使温室湿度降低10%，与李丽[6]的研究结果一致，白天试验温室湿度较高，可能是由于使用空间电场后，日光温室内形成了一个稳定的电场，在电场的作用下湿度将会稳定在一定范围内，也可能是白天风口大小不一样而引起的。

试验中，试验组、对照2组油菜的株高、最大叶片长度、最大叶片宽度、叶开展度比对照组高，但差异不显著，对照2组与对照1组油菜单株质量差异显著，这说明空间电场可能通过促进株高、最大叶片长度、最大叶片宽度、叶开展度的生长来促进油菜单株质量的增加，但增产效果不明显，而空间电场与声波助长技术结合使用的增产效果显著。

[1]王超,闫子双.物理农业技术在北京地区的应用试验[J].农业工程,2014,4(增刊2):49-52．

[2]王耕.空间电场在设施农业生产中的应用[J].农业科技与装备,2014(7):66-67.

[3]宋樱,胡伟.现代物理农业装备开发现状分析[C].中国农业机械学会,2008:689-691.

[4]侯天侦,李保明,滕光辉,等.植物声频控制技术在设施蔬菜生产中的应用[J].农业工程学报,2009,25(2):156-160.

[5]孙亚文.物理农业技术在温室大棚蔬菜生产中的应用[J].农业科技与装备,2011(3):63-64．

[6]李丽,朱新辉.新疆阿勒泰地区现代物理农业工程技术推广应用[J].农业工程,2013,3(增刊1):50-52.

[7]胡芳林.物理农业技术在我国的应用与展望[J].农机化研究,2008(12):250-252.

[8]俞涌.空间电场电除雾防病促生系统在设施蔬菜中的应用研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2013.