一、超声测定土壤中的铅
铅是一种对人体有害的元素,它是土壤分析中的常测元素。采用悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定土壤中的铅时,由于土壤样品的取样量大,使得悬乳液的黏度大、不易分散均匀而影响进样的测定。采用先用超声波处理悬浮液后进样的方法,可使进样顺利和悬浮液稳定时间延长;十二烷基硫酸钠(SDS)增敏可以提高悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定的灵敏度。该方法快速、简单、准确,适用于各种土壤样品中铅的测定。
二、超声波处理种子
应用超声波处理种子,早在前苏联就已有了不少研究。根据外国文献所载,少量的超声波能刺激细胞分裂,中等量的超声波会抑制细胞分裂,大量的能引起细胞死亡。在20世纪,就有人用超声波对菠菜和白菜种子进行实验。其实验结果显示,在对白菜种子用超声波处理1~2min时,其种子的发芽率为92%~96%,而未用超声波处理的白菜种子发芽率为88%。在对菠菜种子用超声波处理1min后,其出土率为85%,而未用超声波处理的菠菜种子出土率为40%。用超声波处理的种子在日后增产也比较显著。低频脉冲超声波对小麦幼苗变异较明显。经超声波照射的水培变异幼苗,出现率为8.57±8.25%,对照的自然变异出现率为1.00±1.28%;田间种植变异幼苗出现率为18.21±2.54%,对照的自然变异出现率为14.58±2.59%。经照射的咸农68小麦单株粒重超过亲本的家系达55.17%,达到1%显著水准的超亲家系占87.50%。经照射的四方穗小麦,单株粒重超亲家系达69.23%,达到1%显著水准的超亲家系占77.78%。
三、超声处理对植物生长的影响
与其他环境应力一样,超声波作为应力的一种作用形式,对植物的生长发育有重要影响。近年来,在超声处理下,从对植物生长变化的宏观观察到对植物生理生化的研究,从对植物细胞、组织、分裂生长的影响研究到对超声处理对植物作用机理的探讨,均取得了很多的成效。超声处理可以影响植物体或者某些器官的生存和生长。对器官生长影响的研究主要集中在根上,温和的超声处理能促进生根。植物细胞经超声波处理,出现了一致现象,即低剂量、短时间的温和处理能明显加速和诱导植物细胞的分裂,刺激细胞生长,加速原生质体的蛋白合成;而处理时间延长,处理剂量加大则会造成负面的不可恢复的影响。利用超声波对保鲜液处理,能使插花推迟鲜重始降时间,增大最大花茎,延长插花寿命。可见,一定频率和强度的超声波处理可以强化植物的一些生理生化指标,促进植物的生长发育。
四、超声处理对植物呼吸作用的影响
关于植物呼吸作用的研究一直是植物生理学研究的一个热点,特别对农作物来说,其呼吸作用的大小直接关系到产量的高低,所以研究超声处理对植物呼吸作用的影响对农业的发展具有十分重要的意义。
五、超声波犁田
传统的翻地犁需要笨重的机器牵引,这不仅会压实深层的土壤,使其不能保持水分和养料,而且翻起的地表土会被风和雨水浸蚀,这是许多农民的一大心病。此外,由于多次的翻犁,植物的根以及腐烂的残留植物被翻出地表,他们会散发出二氧化碳气体。约旦的农机工程师奈达·阿布哈德发明了利用超声波松土。他的实验结果显示:松土可达土壤深度20cm。这完全满足了一般农作物的松土深度。
六、超声处理植物根系
糖类是植物体内的主要成分之一,可溶性糖主要指的是单糖和低聚糖。磷酸单糖在植物细胞中的含量不高,但它们都是光合作用及呼吸作用过程中的主要中间产物,在代谢过程中极为重要。经超声波刺激后,根系中的可溶性糖含量比对照组高约29.6%。丰富的蛋白质是细胞进行一系列生理活动的物质基础,经过超声波刺激后,根系中的可溶性蛋白增加了35.3%,高水平的可溶性蛋白质含量保证了细胞旺盛的分裂生长能力。这说明,经过超声波刺激后,植物根部细胞分裂旺盛,生长能力强。
随着超声技术在农业中的应用逐步开展,在探索大功率、高频、高声强和低频不同脉冲超声(此类设备仪器须带有超声参量的自动控制程序)等条件下,对作物诱变育种效应的研究提出更有效的实验依据和手段。目前,国内对超声波在农业中的应用,尚未引起有关方面的足够重视,但许多实验实践证明,超声波在农业中应用的可能性和多样性的潜力是很大的,它已显示出其威力和广阔前景。根据国内外已有的太空试验结果,如果在地面用超声处理过的种子再带到太空去使其发芽生长,很可能会有更为神奇的结果。我们完全可以相信,用不了多长时间,新型超声技术将会在我国的社会主义农业现代化服务及提高农业生产率(丰产丰收)方面,起到特有的作用。
