电或磁处理促进植物生长专利技术综述.pdf
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1、知识产权与专利导航河南科技Henan Science and Technology总第807期第13期2023年7月收稿日期:2023-03-21作者简介:周兰娟(1990),女,硕士,助理研究员,研究方向:植物栽培。电或磁处理促进植物生长专利技术综述周兰娟(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,广东广州510535)摘要:【目的目的】通过分析电或磁处理促进植物生长技术领域的发展概况及专利发展趋势,为该领域深入研究提供参考。【方法方法】介绍了国内外采用电或磁处理促进植物生长技术的发展历程,阐述了该技术领域中的关键技术原理及其应用,并对采用电或磁处理促进植物生长技术的专利情况进行分析。【结果
2、结果】随着电、磁处理植物技术研究的不断成熟和发展,其在农业中的应用日趋广泛,近两年更是处于快速发展阶段。【结论结论】能够初步预测,日后该技术的专利申请量还将处于上升趋势,并逐渐步入产业化应用阶段。关键词:电;磁;植物;生长中图分类号:S129文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)13-0129-04DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.13.026Patent Review of Electrical or Magnetic Treatment PromotingPlantGrowthZHOU Lanjuan(Patent examinatio
3、n cooperation Guangdong center of the patent office,CNIPA,Guangdong 510535,China)Abstract:Purposes By elaborating on the development of electrical or magnetic technology promotingplant growth and analyze the patent development trend,this study provides reference for in-depth research in this field.M
4、ethods this paper first introduces the development of worldwide electrical or magnetic technology promoting plant growth,expounds the key technology principle and application,andthen analyzes the patent status of electrical or magnetic technology promoting plant growth.FindingsWith the development o
5、f the electrical or magnetic technology,its application in agriculture is becomingmore and more extensive,especially rapid in the last two years.Conclusions Therefore,we can preliminarily predict that the number of the patent application will increase,and gradually step into the stage ofindustrial a
6、pplication.Keywords:electric;magnetic;plant;growth0引言生物技术是21世纪高新技术产业化研究的重点领域,电场作为对生物有着重要影响的因素之一,对它的研究始于18世纪中期,经过了很长一段时间后才开始受到科学工作者的重视,并逐步由宏观领域拓展到微观领域,研究的范围也逐步涉及众多不同的生物种类,包括植物、动物、微生物和人。利用高压电场处理植物的种子,提高种子活力,是电生物效应研究最早、范围最广的领域,其研究对象范围也不断拓宽,从经济作物到大田作物,从药用植物到蔬菜、水果和树木等。随着电场处理促进植物生长技术不断被人们熟知,磁处理促进植物生长技术也逐渐
7、步入新的研究阶段。1电处理技术及其应用1.1原理在宏观上,将植物置于高压电场中,观察植物130第13期生长发育情况,可以发现高压电场对植物的生长发育均具有促进作用。微观机理的研究结果表明,经过电场处理后,植物的基因表达增强,蛋白质合成加速,酶含量增加,酶活性增强,进而加快了各种生化反应速度,促进植物生长。1.2农业应用1.2.1脉冲电刺激。采用脉冲电刺激植物的方法,可以有效消除直流电刺激引起的电银极化现象。脉冲刺激器经电阻给每一电极提供刺激电位对植物进行刺激,能够促进植物的生长发育。1.2.2电场处理。电场处理能提高植物种子,如烟草等的发芽势和发芽率,同时促进植物生长,主要包括空间电场、植物的
8、电定向和电诱导生根等技术。在快速生长的组织培养中,由于失去植物其他部分电流的影响,细胞有可能丧失平行的定向作用,而施加外加电流就会使细胞再排列起来,从而增加形成器官的潜力。1.2.3电照明装置。通过远红外光处理、夜间断照明或改变照明用光波可有效调节植物生长发育。在植物照明装置中设置至少一个LED或所述多个量子点的尺寸分布被设置成产生与光合作用有效辐射(PAR)光谱类似的聚集体发射光谱,除了发射光谱省去黄绿光(500600 nm)或提供极低强度的黄绿光(500600 nm)且包括在远红外光700800 nm谱带中的高强度光谱特征,可提高光合作用,改良植物光形态,促进植物生长。近年来,随着其他相关
9、领域的发展,植物照明装置还可与二氧化碳处理装置、冷却装置或控制装置等结合,以实现植物生长的智能化控制1-5。2磁处理技术及其应用2.1原理磁场引起的生物效应比较广泛,会对植物造成多方面的影响,不仅在形态上,对植物的生理机能也会产生影响。磁处理植物微观机理的研究表明,植物经磁场处理后,基因表达增强,酶含量增加,酶活性增强,因而加快了各种生化反应速度,促进植物生长发育。目前,磁场处理在植物种子中的研究和应用较多,种子磁化处理是播前处理的一种有效方法。种子磁化后可在短时间内保持微磁性,具有微磁性的种子可将土壤中的铁磁性物质吸引到种子周边环境中,有利于种苗后期的健壮生长。土壤中的铁、锌、镁、钼等都是植
10、物生长必需的微量元素,足够的微量元素为日后植株的生长和丰产奠定了富足的物质基础,磁处理技术因具有生理损伤小、操作简单、快速有效等特点被广泛应用于农业研究与农业生产。2.2农业应用2.2.1磁场处理。磁场处理包括静磁场和梯度磁场等。用静磁场处理植物种子或球茎,可显著提高其产量。用0.15 T磁场强度的恒定磁场装置处理蝴蝶兰球莲2周,球茎增殖量增大,且S极比N极效果更为明显。梯度磁场可由6对(12块)磁板组成,南北极相间排列,每块磁铁的磁场强度为3.18104 A/m,磁场装置带有传动带,处理材料时,将材料放在传送带上,在一定的时间内通过梯度磁场。梯度磁场除了会在生物体内引起一般的磁效应外,还由于
11、电磁感应,产生相应电流引起电效应,因此梯度磁场比恒定磁场具有更广阔的应用前景,可促进药用植物,如山药等的生长。2.2.2磁水灌溉使用取值范围为 3.5136 mT的磁场装置处理灌溉用水,将蔬菜,如芹菜、豌豆等用磁处理水灌溉,可有效促进蔬菜增产,如经过磁水灌溉的芹菜增产23%,豌豆增产7.8%。3专利情况分析3.1A01G7/04分类号简析3.1.1A01G7/04 分类号释义。根据 国际专利分类定义(2023.01 版):“A01G 园艺;蔬菜、花卉、稻、果树、葡萄、啤酒花或海菜的栽培;林业;浇水(水果、蔬菜、啤酒花等类植物的采摘入A01D46/00;繁殖单细胞藻类入C12N1/12);A01
12、G7/00 一般植 物 学;A01G7/04 用 电 或 磁 处 理 植 物 促 进 其生长”。3.1.2其他体系相关分类号。在CPC分类体系中,在A01G7/04分类号下继续细分为:“A01G7/045 带电灯的”;在FI分类体系中,则将其继续细分为:“A01G7/04A 电 处 理;A01G7/04B 磁 处 理;A01G7/04Z 其他处理”。从这几大分类体系的分类情况大致可以推断出A01G7/04分类号下专利的研究热点主要在电处理和磁处理两大方向,以及其他新兴电、磁相关处理技术,其中电处理中有关带电照明处理方式的研究较多。3.2全球范围A01G7/04专利基础状况分析3.2.1A01G
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