电场辐射后的南美白对虾幼虾对盐度突变的适应性试验.

1、电场辐射对南美白对虾幼虾成活率和盐度突变的适应性研究戈建平（浙江海洋学院 海洋科学与技术学院 浙江 舟山 316004 ） 摘要 用不同强度的高压静电场和高压脉冲电场以及两个电场的交替作用处理南美白对虾 幼虾， 在实验室观测幼虾的摄食、 活动及存活的尾数。 实验结果表明南美白对虾幼虾在静电场 （场强： 4.0 KV/cm ，作用时间： 4 min ）加脉冲电场（场强： 1.5 KV/cm 、频率： 120 Hz ，作 用时间：4min ）处理后幼虾养殖168h后的平均成活率最高，是对照组的3倍多。实验还用上述电场条件处理已经驯化的南美白对虾幼虾（盐度：12 %。、温度：22 1C）,然后直接放

2、入低盐度和高盐度的海水中， 在实验室观测幼虾的摄食、 活动及存活的尾数。 实验结果表明经过上 述电场处理的幼虾在一定的盐度突变范围内的适应性明显高于自然组，尤其是对低盐度突变的适应性更高， 经电场处理过的对虾由盐度 12 %放入盐度 6 %以上海水中， 幼虾的适应性很高， 成活率比自然组高 10%左右。关键词 电场辐射；南美白对虾；成活率；盐度突变The Effects of Electrostatic Field on live rateand salt mutation of Litopenaeus vannamei larvaeGe Jian-ping（Zhejiang Ocean Un

3、iversity Marine technology college Zhoushan Zhejiang 316004）Abstract: The effects of high-handed static electricity field and high-handed pulse electric field and two electric fields that handles with the different strength on the Litopenaeus vannamei larvae are examined. I take stock of the eating

4、food, activity, color of the shrimp and the tail number that survive in the laboratory. The experiment result shows that the average live rate of the small shrimp farming an empress after handling the Litopenaeus vannameilarvae being in the static electricity field（ the field strong:4.0 KV/ cm, func

5、tion time:4 Min） add the pulse electric field（ the field strong:1.5 KV/ cm, frequency:120 Hz, function time:4min）is tallest. It is over 3 times as mach as ones. The experiment still handles to the Litopenaeus vannamei larvae that have been tamed ( salt degree:12%o , temperature:22 土 1 C ) by using t

6、he above electric field. Then I put them into the low salt water and high salt water directly. Finally I take stock of the eating food, activity, color of the shrimp and the tail number that survive in the laboratory. The experiment result shows the small shrimp that is handled with the above electr

7、ic field chops much easier than the nature one within the scope of the certain salt degree. Especially when it is put into the low salt water, the tail number that survive is higher. When the small shrimp is dealed with electric field from salt degree 12 % s water put to salt degree 6 % s water ,the

8、 small shrimp livse rate is 10% higher than nature ones.key wards: the electric field radiates; the Litopenaeus vannamei larvae; live rate; salt mutation1 前言近年来， 我国海洋天然资源急剧的减少， 海洋生物产品的需求量却日益增加， 众多生产加 工企业处于原材料紧缺， 开工不足， 员工物质利益无法保证的局面。 大量养殖厂由于养殖技术 落后，养殖产品病害严重，品质下降，严重制约产量，质量的下降，效益的底下，极大的创伤 了养殖业的积极性， 成为影

9、响渔民转产的重要因素之一。因此， 提高养殖效益， 降低生产成本，研究新的廉价的、环保的养殖技术及辅助设备，已是十分迫切的任务。对虾是我国的主要养殖品种之一， 在海水产品中占有及重的地位， 也是我国养殖品种出口 主要品种之一。对虾是世界各国普遍喜爱的水产品,我国科学家从五、六十年代就开始进行对虾人工育苗及养殖的试验，1967年对虾人工育苗成功。1980年1982年，当时国家水产总局组织了对虾工厂化育苗联合协作攻关取得成功，养成技术也获得生产性突破。80 年代我国养虾业蓬勃发展 ,19871992 年我国养虾年产量达 1520 万吨，连续 6 年居世界首位 ,并形成 一套较先进成熟的养殖技术规范。

10、养虾一业兴百业,带动了育苗、饲料工业、冷藏加工、运输业等的发展，我国“ 3A牌”养殖对虾出口最高年创外汇达5亿美元,在国外有较高声誉。全国养虾业共安排劳动力达 100 万人以上 ,年创产值 100 亿元以上。 昔日沿海破旧的渔村的面貌换 了新颜，渔(农)民走上了富裕之路。仅浙江省沿海区域目前就有围塘养殖50万亩，全国约300万亩围塘养殖面积， 而对虾围塘养殖关键的问题就是苗种的抗逆能力差， 养殖过程中及易受到 病害的侵袭。 因此， 病害已成为对虾养殖生产的一大难题。 如果能提高苗种的抗逆能力或提高 对虾的生长速率，将会大大的改善目前对虾生产所面临的困难。南美白对虾 ( Litopenaeus

11、vannamei ) 属白虾类 ， 原产于中南美洲太平洋沿岸的暖水水域 ， 具有壳薄体肥 ， 生长快、抗病力强、群体增长均匀等优点 ， 与中国对虾、斑节对虾并列为世界 上养殖产量最高的三大优良虾种 ， 目前已成为我国主要养殖虾种之一。 南美白对虾对盐度适应 范围较广 ， 经驯化可在淡水池塘中养殖 ， 而幼虾的成活率和淡化则是南美白对虾淡水养殖成 败的关键。所以尽快深入、 系统研究对虾的科学养殖方法和对虾的驯化过程，寻找总结出提高对虾生长速率和改善对虾抗逆能力的方法， 使它成为有实用价值的研究成果， 服务于对虾的养殖生产 实践，意义非常重大。目前应用最广的围塘对养殖的虾苗、 虾幼体的抗逆性差是导

12、致养殖失败的主要原因， 目前为止，所采取的防治方法是隔绝病毒方法，主要做法有：采用无特定病毒虾苗；放养前围塘进行清塘，全面消毒；对载体（海水）进行消毒；采用人工配合饲料，隔绝天然饲料中的病害。这些方法使用得当，将很大的提高对虾养殖的成活率。但问题是这些方法劳动强度较大， 花费时间长。如果可以使苗种和幼虾自身的抗逆能力提高。有希望降低以上方法的操作难度， 提高成功率。甚至可省略上述操作。查中国科技期刊数据库资料和国外有关资料表明：在电磁生物效应研究领域， 本实验的研究内容是新颖的。 是最先提出： 选用对虾的虾苗和 幼体，利用电场对其作用，改善对虾的生理机能，达到提高对虾成活率和抗逆能力的观点。在

13、研究方法上， 提出采用电场小间隔连续变化的方法， 采用多个电场作用的条件， 并对其 生化指标进行一定的分析。 这样的研究方法使我们能够了解生物体对电场辐射的响应规律， 有 助于我们从物理和生物的角度了解静电生物效应的微观机制。在对虾养殖技术中， 用电场作用的方法， 实现提高对虾生长抗逆能力、 生长速度是本实验 的特色。 研究结果对其他虾类品种及水产品养殖技术研究提供有价值的资料， 其研究方法可推 广应用到其它水产品抗逆研究方面。根据现有的实验结果，我们已经得到电场辐射将有可能对幼虾的生理生化指标产生影响， 提高虾苗和幼体的成活率及抗逆能力， 以减少病害或缩短养殖时间。 随着实验的继续深入实验

14、结果将会成为操作简单、 省时廉价、 低耗环保的养殖新技术。 其实验结果及方法， 还将有可能 扩大到鱼类鱼种繁育和养殖中应用。对养殖生产将产生巨大的影响和经济效益。2 材料与方法2.1 实验基础用水本实验基础用水是用海水精溶解于自来水（经过日晒一天除去Cl-）中，沉淀一天后用水泵吸取上清液，盐度用比重计测量（误差为:11 %。）。2.2 实验用虾本实验所用的虾购置福建厦门育苗场的南美白对虾（5万尾） ,暂养于 4 个塑料箱中。 选择形态完整 ,附肢正常 ,无损伤或畸形 ,体表干净无病性 ,体形健壮 ,肌肉饱满透明，体节较长游泳时 身体平直 ,抗逆水能力较强的虾苗，作为实验用虾。2.3 实验器材高

15、压电源为： A 名称：轻型高压测试变压器； 型号： TSB; 容量： 1 .5KV A ，交直流输出。 ;B 名称：单脉冲高压发生器；型号： SMGF-60 （单脉冲） ， 60KV ， 0-200Hz ， 100W; C 名称：塑 料箱（65cm*85 cm *70 cm） , 20L圆形塑料桶，加热棒、增氧泵等。2.4 实验方法电场辐射对南美白对虾幼虾成活率影响实验于 2004 年 3 月 9日在浙江海洋学院海洋科学 实验室进行。实验设有高压脉冲电场（场强： 0.5 KV/cm 、 1.0 KV/cm ，频率： 60Hz、 120Hz ， 作用时间： 4min, 高压静电场（场强： 1.0

16、 KV/cm 、 2.0 KV/cm 、 3.0 KV/cm 、 4.0 KV/cm ，作用 时间5 min、10 min）和高压静电场 （场强：4.0 KV/cm ,作用时间4 min）加高压脉冲电场 （场 强：1.5 KV/cm、频率：120 Hz，作用时间：4min），共10个实验组和一个对照组（采用无辐射条件下养殖），每组设两个平行组。每组水体的体积20.0L （温度、盐度与暂养条件相同）。实验时每组150尾身体健康的虾苗。整个实验过程中连续增氧，每天（6: 00、10： 00、16： 00、20：00）各投饵料一次，投饵量为体重的50 %左右,每天中午换水和排污一次。每天观察幼虾的摄

17、 食、活动、体色以及及时捞出死体（死体是指失去游泳能力，附肢不活动，对外来干扰或刺激毫无反应的幼体）。每隔24h计数存活尾数，作好记录。电场辐射对南美白对虾幼虾盐度突变的适应性实验于2004年4月20日在浙江海洋学院海洋科学实验室进行。实验前将南美白对虾幼虾驯养到盐度为12 %。实验时每组选10尾健康的虾苗用电场条件为（静电场场强：4 KV/cm，作用时间：4min，脉冲电场场强：1.5 KV/cm ,频率：120Hz,作用时间：4min）处理后分别放入海水盐度为12 % （对照组）10 %, 8 %, 6 %,4 %, 2 %。及纯淡水（盐度为 0） , 14 %, 16 %, 18 %,

18、20 %, 22 % , 24 %, 26 % ,28 %, 的小塑料桶中；每一盐度的海水中分别放入10只未经电场处理的对虾作为对照组。整个实验过程中连续增氧，每天（6:00、10：00、16 : 00、20：00）各投饵料一次，投饵量为体重的50 %左右，每天中午换水和排污一次。每天观察幼虾的摄食、活动、体色以及及时捞除死体（死体是指失去游泳能力，附肢不活动，对外来干扰或刺激毫无反应的幼体）。每隔24h计数存活尾 数,作好记录。3结果与讨论3.1电场辐射对南美白对虾幼虾成活率影响19图1 :表明经过高压静电场处理的南美白对虾幼虾的成活率比对照组都要高。从整体上可以得出电场强度由1kv/cm到

19、3kv/cm升高时幼虾的成活率也随之升高，且电场作用时间越长成活率也越高，既在场强1kv/cm到3kv/cm范围内幼虾的成活率与场强、作用时间都成正比；在场强3kv/cm到4kv/cm范围内幼虾的成活率与场强、作用时间都成反比。3302010口 60Hz 120Hz电场强度（kv/cm）图：2高压脉冲电场对南美白对虾幼虾的影响fig2:Effect of pulse electricity field onthe Litopenaeus vannamei larvae图2:表明经过高压脉冲电场处理的南美白对虾幼虾的成活率比对照组明显要高。从整体上可以得出电场强度由0.5kv/cm到1.0kv/

20、cm升高是幼虾的成活率也随之升高，且电场的频率越高成活率也越高，既在场强0.5kv/cm到1.0kv/cm范围内幼虾的成活率与场强、电场频率都成正比。图3:交替电场对南美白对虾的影响fig3:Effect of two electricity field onthe Litopenaeus vannamei larvae3 2 1A)注：（南1、2）4kv/cm静电场作用 5min， 1.5kv/cm、120Hz脉冲电场作用 4min ；（南2、1） 1.5kv/cm、120Hz脉冲电场作用 4min，4kv/cm静电场作用 5min图3:表明经过高压静电场（场强：4.0 KV/cm，作用时间

21、4 min）加高压脉冲电场（场强：1.5 KV/cm、频率：120 Hz，作用时间：4min）的幼虾比经过高压脉冲电场 （场强：1.5 KV/cm、 频率：120 Hz,作用时间：4min ）加高压静电场（场强：4.0 KV/cm，作用时间4 min ）成活率 要高很多，且两个处理组比自然组的成活率都要高。从以上分析可以得出：经过各种条件电场处理的幼虾比对照组的成活率都高；经过高压静电场（场强：4.0 KV/cm，作用时间4 min）加高压脉冲电场 （场强：1.5 KV/cm、频率：120 Hz， 作用时间：4min ）的幼虾的成活率最高，是对照组的3倍多。整体上来说各实验组和自然组的成活率均

22、不高。徐云聪曾报道南美白对虾（20尾/平方米）的成活率为 80%，而本实验中的放养密度太高远高于生产的实际放养密度（30尾/平方米），因而幼虾的自相惨杀几率较大，自相惨杀现象较为严重，直接影响了实验的最终成活率。3.2电场辐射对南美白对虾幼虾盐度突变的适应性实验淡化至12 %。的幼虾自然组和经电场辐射组（静电场场强：4kv/cm ,作用时间：4min+脉冲电场场强：1.5kv/cm ,频率：120Hz,作用时间：4min）由盐度12 %。直接放入低盐度海水试验。 本实验设盐度梯度为12 % （对照组）10 %, 8 % ,6 % , 4 %, 2 %,纯淡水，分别随机取10 尾幼虾直接放入盛2

23、000ml水的塑料桶中，水温20 5C ,结果见表2和图4。经电场处理过的对 虾由12 %。放入盐度6 %o以上水中，对虾的适应性很高，成活率明显高于自然组；经电场处理 过的幼虾和自然组的幼虾由 12 %。放入盐度6 %。以下（含6 %）水中，成活率都很低（40%下）。 但是经电场处理过的幼虾成活率比自然组要高点。另外，实验中还观察到，幼虾由盐度12 %。放入盐度6 %。以下（含6 %）水中，开始时大多数幼虾都沿着桶边狂游，然后活力逐渐减弱，反应迟缓，最后相继沉底死亡。可见幼虾对盐度的突变有一个适应的过程，骤然改变盐度会影响幼虾的生长。表2 : 10尾幼虾由盐度 12 %。直接放入低盐度试验结

24、果成活尾数盐度 组别96h成活率%24h48h72h96h12 （对照1#1098880组）2#1099880101#10877702#109988081#8765502#88666061#7544402#76544041#5322202#64333021#3311102#421110纯淡水1#000002#00000图4:幼虾直接放入低盐度海水实验Fig4:Put the shrimp larvae into low salt water淡化至12 %。的幼虾自然组和经电场辐射组（静电场场强:4kv/cm，作用时间：4min+脉冲电场场强：1.5kv/cm，频率：120Hz,作用时间：4mi

25、n）由盐度12 %。直接放入高盐度海水试验。 本实验设盐度梯度为12 % （对照组）14 %, 16%, 18%, 20%, 22%, 24%,26 % ,28 %,每组取10尾幼虾直接放入盛2000ml水的塑料桶中，水温20 5 C ,结果见表3 图5。从图中我们可以得到经电场处理组由盐度12 %。直接放入24 %。以下（含24 %）,幼虾对盐度的适应性很强，成活率高于60%而在同一盐度突变范围内自然组的成活率不是很高，在盐度突变为20 %。它的成活率只有50%当幼虾由盐度12 %。直接放入26 %。以上（含24 %。）两 组的成活率都很低，且自然组的成活率比处理组要高。表3： 10尾仔虾幼

26、体由盐度12 %。直接放入高盐度试验结果盐度组别成活尾数96h96h成活率%24h48h72h12 （对照1#101010990组）2#101099901#1098880142#10998801#988770162#998880181#9877702#9888801#876550202#8766601#887660222#9876601#865550242#8776601#665440262#7665501#655330282#655220图5:幼虾直接放入高盐度海水实验Fig5:Put the shrimp larvae into high salt water4机理探讨参考文献可得，电场辐

27、射能使细胞两侧出现附加电荷，细胞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。 另外有许多文献指出： 静电场可提高淀粉酶、蛋白酶、脂肪酸、过氧化物酶和酯酶等活性，促进生物体的新陈代谢。 这是因为电场作用影响生物体的电特性，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 ATP酶，电场影响了膜的透性，同时也影响了酶的活性， 得出电场可使蛋白质、 氨基酸、维生素及油料作物的 含油量增加。华东师范大学的陈家森等人认为，电场辐射可使水中出现适量的超氧阴离子自由基而水中生物体内含水分较多

28、， 在电场的作用下，一部分水分子便会转化为超氧阴离子自由基， 生命体内适量的超氧阴离子自由基具有代谢储能、转化排废及防御消毒的作用，从而使其成活率提高，后期生长速率增加， 产量提高。有据报道，适当强度的电场辐射能引起细胞膜内蛋白 酶机构发生变化，导致他的活力增加， 促使膜内外通透性增强， 最后造成代谢速度加快， 有利 于他们的生长发育。由于实验时间的限制，幼虾的生化指标来不及测。5小结实验表明：不同的电场处理条件 （电场种类、强度与处理时间） 对南美白对虾幼苗的生长 状况和成活率的影响程度不同。在高压静电场场强 1kv/cm到3kv/cm范围内处理幼虾，它的成活率与场强、作用时间都成正比； 在

29、场强3kv/cm到4kv/cm范围内幼虾的成活率与场强、作用 时间都成反比。在高压脉冲电场场强 0.5kv/cm 到 1.0kv/cm 范围内处理幼虾，它的成活率与场 强、电场频率都成正比。总的表明经过高压静电场(场强： 4.0 KV/cm ，作用时间 4 min )加高 压脉冲电场(场强：1.5 KV/cm、频率：120 Hz，作用时间：4min)处理幼虾，它的成活率最 高是对照组的 3 倍多。南美白对虾是广盐性虾类 , 能适应淡水生活 , 但对盐度变化有一个逐步适应的过程 , 在淡 化时应循序渐进 , 不可操之过急 , 以免超出其忍受限度而造成损失。 实验表明经过高压静电场(场强：4.0

30、KV/cm，作用时间4 min )加高压脉冲电场(场强： 1.5 KV/cm、频率：120 Hz,作用时间：4min )处理后的幼虾在一定范围内的盐度突变，幼虾由盐度12 %。放入盐度6 %。以上24 %。以下水中，对盐度的适应性比较快，成活率比自然组较高。另外 , 在试验中还观察到 , 南美白对虾在糠虾及仔虾期有残食现象 , 这就要求在幼体培 育过程中要注意放养的密度和适当投饵。 参考文献 1 杨体强、邓一兵、那日，电场处理油葵种子萌发期的生物效应与处理条件的关系，内蒙古 大学学报(自然科学版) ， 2003， 188-1922 杨体强、苏恩光、邓一兵、那日，电场处理小麦种子对幼苗生长抗盐性

31、的影响，内蒙古大 学学报(自然科学版) ， 2001， 707-7123 超声波对卤虫卵孵化和对虾幼体发育变态的影响，中国及临近海域海洋科学讨论会论文集 (广东省海洋学会) ， 1999， 160-1634 孙来彦等，中子辐射刺激对虾增产技术研究，全国菜篮子工程科技交流会论文集，中国科 技出版社， 1991， 305-3105 何兆昌等，电场激青蛙胚胎，华东师范大学学报，1997(1)， 1086 叶仕瑾等，电场影响鱼苗的运输，水产学报，1990， 14(3)： 2517 李兴诗等，静电场处理水生作物，生物物理学，北京科学技术出版社，1993， 153-1828 鲍重光等，现代静电技术，万国学

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37、04 ) 摘要 我国在电场辐射的研究上已经取得了很大的成果，达到了国际先进水平。电场辐射技 术广泛的应用于对植物生物效应的影响和果蔬的保存以及对动物和人生物效应的影响当中。 电 场辐射技术在水产养殖方面也取得了一定的成果。 目前， 对虾是我国的主要养殖品种之一， 在 海水产品中占有及重的地位， 然而对虾养殖技术还需要不断的提高。 所以能把电场辐射应用到 对虾的养殖中，将推动我国对虾养殖业的发展。 关键词 电场辐射；生物效应；对虾；养殖1 电场辐射生物效应在国内的研究动态电场辐射生物学效应的发现是在 18 世纪中叶，但他得到科学工作者的重视，且进行系统 而深入的研究还是近几十年的事。20世纪 6

38、0年代， Murrl 与 SidawayG.H 曾分别研究电场对植物细胞伤害和植物呼吸强度的影响。20世纪80年代，G.kazimietz用静电场精选燕麦种子时，发现提高种子的发芽势，缩短了发芽时间。1994年，TsongT.Y.等报道，生物膜 ATP酶能够从规则的交变电场中吸收自由能并做功。国内从事电生物效应较早的是北京大学，早在1958 年就开始用电场、磁场作为刺激原处理农业生物活体。进入80 年代，电生物效应的研究逐渐活跃起来。 我国的研究工作者在电场对植物的影响方面做了大量的工作，研究了电场对农业生物的萌发、活力、生理、生化过程、幼苗生长过程、植物生育形状及产质量的影响。并且就电场 及

39、其他辐射场对动物精子、 受精、 细胞、鸡胚发育等的影响作了许多的研究， 得到了许多有益 的实验结果。 研究成果中已有相当一部分在生产实践中得到了应用推广，取得了良好的社会效应和经济效益。 得到了国内外同行的重视， 原国际静电学会主席曾田闪一教授称中国静电场效 应的研究达到国际先进水平。1.1 电场辐射生物效应的特点1.1.1 剂量不定性剂量是个物理量，剂量 =场强*作用时间。剂量不同，生物效应也不同。实验结果表明。相 同的生物H施以不同剂量的电场。产生的效果各异。不同的生物施以相同剂量的电场产生的效 果也不同，如400kv/m电场对小白鼠体重没有影响。而施以50kv/m时体重高于相应对照组18

40、.10%。给大蕾期串枝红杏、 红花山桃、 冬桃和金桃苹果花蕾收取花粉。 在实验室内经 150 kv/m 静电场处理 10分钟，则发芽率不尽相同，苹果花粉施以20， 60， 100， 150， 200， 300 kv/m 的静电场试验发现100 150 kv/m时发芽率最高(8.60% 7.10%)。因而表明J剂量与生物效 应有关，即：剂量不同，生物效应不同。1.1.2 参数的多元性生物是一个特殊的电场等势体， 具有较为复杂的生理特性。 因此， 静电场作用产生的效果 也是不同的。 它不仅受生物自身生理生化、 电磁特性等因素的影响， 还要受外界诸因素的影响， 仅仅以场强和作用时间来反映生物受刺激程

41、度是不够的。 不但要考虑静电场的类型； 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， 若把植物用接地的细金属网罩起来， 屏蔽大自 然电场 ! 植株就不能正常生长发育。如果把要求温度较高的生物体 （ 即南方生存的物种 ） 移植到 北方来， 即使在同样静电场的作用下， 也很难达到在南方生长的效果。 也就是说， 静电场对生 物的作用是肯定的。 由于影响生物体的参数是诸多的， 除生物自身生长因素外， 还要受到多种 环境物理因素的影响。因此 ! 对生物的影响是多元性的 ! 是诸因素综合作用的结果。1.1.3

42、 多向性及阈值我们生存的大自然电磁场具有方向性，南为S极,北为N极。因此，生物生长也要受到方向性的影响。 比如：进行冬小麦植种时， 种子沿南北向播种根系南北朝向占73.40%东西向播种根系南北朝向占 71.10%生物在受到静电场作用时，正负电场的作用效果均不一样。 如：小白鼠在正静电场中体重增长大于对照组 ! 在负静电场中则小于对照组。有人将黄矮豆用60.60kv/cm 电场处理可增产30%、于1kv/cm电场均有增产作用；电场对君子兰的影响研究发现，正负电场都 具有增产作用。由此可知 /不同的生物对电场的方向性要求不一样。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

43、和无变化 （可称为中性 ） 。在一定 条件（ 如电场剂量 ） 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。1.1.4 阶段性生物体生长发育具有阶段性， 一般在幼、时生长发育较快， 到中后阶段生长发育缓慢。 生 长发育的不同时期， 电场作用的生物效应也不同。如400 600kv/m的静电场对双桑蚕卵的孵化率和三龄前的呼吸强度有显著的影响， 但对蚕发育后期的各项指标， 影响不大。 对鸡胚的研 究发现，在孵化期的前 15天其胚胎器官重量实验组明显高于对照组，而孵育晚期变化则不明显。、鼠在 2细胞期

44、经静电场处理，能显著提高胚胎的发育能力，不同胚胎期细胞对电刺激的敏感性不同， 在生命过程中静电场也随生物机体的生长发育内部的调节而发挥作用。并不是始终不变的，即：呈现出明显的阶段性。1.2 电场辐射对植物生物效应的影响1.2.1 电场辐射对植物生物效应的影响利用高压静电场处理植物的种子， 提高种子活力， 是静电生物效应研究最早、 范围最广的 领域，从经济作物到大田作物，药用植物到蔬菜、水果、树木等等。国外在50 60年代进行了研究， 我国在 6 0年代只进行了一些初步探索，直到 90年代才开始大量的研究，根据报道种子经高压静电场处理后，呼吸强度、根系活力、发芽率和发芽势均有提高，长势好，禾苗整

45、齐粗 壮，抗病能力强，成熟早，产量也有不同程度的增加，种子在受到静电场的刺激下，种子蛋白 发生凝聚，过氧化氢酶活性提高，电导率降低，三磷酸腺苷（ATP）含量提高，有利于胚芽吸收和利用， 遗传特性也得到了改善， 增强了吸水能力， 强化了基本营养物质迅速溶解和输送， 萌 发速度快， 幼苗生长快而健壮。 有研究发现， 静电处理过的种子播种一天后吸收强度增强 30%， 10天后增强 70% 200%。经静电处理的、麦、黄瓜、马铃薯其过氧化氢酶活性一昼夜分别提高2.50% 69.20%、3.20% 29%、5.1 0% 9.70% ，发芽率：黄瓜提高 1% 7%青椒、茄子分别提高 50.30%和41 %

46、 、麦从 28.80 %提高到 49.70%。静电场对植物发芽有明显影响的粮食作物有：、麦、大麦、玉米、 水稻；经济作物有：花生、棉花、甜荞、大豆、蚕豆、绿豆、芝麻、油菜；蔬菜类：蕃茄、黄 瓜、茄子、青椒；药用植物有：人参、月见草、沙棘；果木类：红花山桃、冬桃、金桃苹果、 紫穗槐树等等。1.2.2 高压静电场对植物生长发育的影响把植物置于高压静电场中， 观察植物生长发育情况， 实验证明： 高压静电场对植物的生长 发育均有促进作用，对小麦、玉米、高粱、水稻、大麦、沙棘、等施以一定的静电压 - 其株高、 茎、叶片、颜色都有显著的提高，蕃茄在18kv静电场中。株高增加12%花穗增加1.86倍。结果数

47、增加1.49倍-产量增加1.85倍。结果期提前5天，大豆、玉米施以25kv的静电场。大豆植株增 高15%，分枝多了 5%，小区产量增加了 30%。玉米果实效应也较明显。其行多、粒多、粒重；秃 兴减少0.97cm，人参施以0.50kv/cm后，根重增加15.80%用3.90kv/cm 的高压静电场处理沙棘 - 其生根率高于对照组 20%,生根总数是对照组的 2.1 倍,用静电场处理甜菜种子 ,甜菜含糖平均提 高0.60%,亩产提高7%,与东北、华北和西北地区的 28个糖厂合作，推广面积11万hm2以上，创经 济效益达 7000万元。 总之， 静电处理种子增产效应十分显著， 一般为 1 0% 40

48、%多在 20%左右， 这些成果被应用，将大大促进农业的发展。1.2.4 静电场的果蔬保鲜作用静电保鲜是一种无污染的物理保鲜方法， 其保鲜机理是利用高电压电离空气产生离子雾和 一定量的臭氧， 其中负离子雾具有抑制果蔬新陈代谢， 降低其呼吸强度， 减慢酶呼吸强度等作 用；而臭氧是一种强氧化剂，除具有杀菌能力外，还能与乙烯、乙醇、乙醛等发生反应，间接 对果蔬保鲜起积极的作用。我国有关静电保鲜作用发展很快，处理的品种与涉及的单位较多； 如张振球等对西瓜、苹果、香蕉、荔枝、番茄等果蔬进行了静电保鲜研究。结果表明，在一定 的温度和湿度下，经适宜的电场处理之后，果蔬的呼吸强度降低、储存时间延长、色泽、硬度

49、和腐烂率都明显优于对照组。 由此看来， 静电保鲜技术对于含水量高的难储存的果蔬来说， 是 一种较好的保鲜方法， 具有很大的潜力。 然而像电磁生物学研究一样， 静电保鲜技术的研究涉 及到物理学、生物学、植物生理学等学科的综合研究；所以，至今尚没见到系统的、科学的果 蔬静电保鲜机理研究的报道，多数情况还停留在实验观察和机理猜测阶段。1.3 电场辐射对动物生物效应的影响1.3.1 电场辐射动物和人的生物效应的影响静电场不仅对植物种子生长发育有生物效应产生，对动物乃至人类都有一定影响。 动物（包括人） 也是生物。 它们生存在地球这个大的静电场中，也受到静电场的作用而产生影响， 但由于动物是一个更为特殊

50、的电场等势体， 具有比植物更为复杂的生理特性， 因环境因素影响较大， 对动物的研究不同于植物，在内容上比植物要多，对奶牛进行了暴露于垂直电场（10kv/m ）和水平磁场（30mT）进行实验。结果发现：除奶脂外，其他指标均未见变化,以50kv/cm场强进行小 白鼠增重试验， 结果表明： 试验组体重均高于对照组 18.10%19.50%.高压静电场能够明显 提高绵羊精子存活率， 用静电场刺激北京鸭种蛋， 可提高种蛋孵化 14.78%。对鸡的种蛋在孵化 第五天用场强150kv/m的静电场处理5min发现种蛋血液中的蛋白质，维生素B12均有影响，死胚 和弱雏明显减少，孵化率提高，幼雏生长健壮。静电场对

51、人及动物有刺激作用， 适量的刺激具有积极的效应， 过量的刺激有害健康。 这一 领域的研究十分令人关住。 但是由于客观条件的限制， 世界各国都有各自不同的国家标准。 随 着科技的进步和研究的发展，如何利用和防护电离辐射将会得到一个公认的和令人满意的结 论。1.3.2 电场辐射在水产养殖中的应用。电场辐射技术应用与水产养殖相对较早， 自 20 世纪 80 年代开始， 以华东师范大学的陈家 森、叶士馑等为代表的科学工作者就在电场辐射对水产生物的良性效应方面进行了研究。 他们 采用自制的 ACHV-2 型电刺激仪，连续三年在上海望新鱼苗场对异育银鲫和团头鱼胚胎用 10kv/cm 的电场处理。通过这种电

52、刺激，不仅使胚胎的孵化率提高，而且还使鱼苗放养成活率 和成功率提高，生长速度较对照组提高了25%以上，获得了明显的经济效益。若未经过电场处理， 从上海运往北京、 东北等地区的鱼苗将大量的死亡， 使得成活率极地， 用适当强度的电场 处理就能解决这个问题。 江苏太湖地区农业科学研究所的何兆昌等采用脉冲电场处理美国青蛙 胚胎后，能使其孵化率提高20%以上，成活率提高 30%以上，后期生长速率增加30%左右；他们的研究还发现， 胚胎受脉冲电场处理后起后期的抗病能力也有明显的提高。 大连水产学院的 吴玉才等人采用静电场和脉冲电场处理鲍鱼受精卵、 幼鲍鱼和海胆等水生动物也取得了较好的 效果。显然，适宜的电

53、场辐射，有利于鱼类和其它水生生物胚胎及幼体的发育。以上都表明， 电场辐射作用于水产生物， 明显的影响其生理过程， 改变其生态习性。 工作 还表明，不同辐射源，不同电场环境（电场强度、作用时间）对生物生理指标的影响也不同。 这些事实使我们认为，通过电场辐射这种方法改善水产生物的生理机能，达到提高抗逆能力、 环境适应能力， 成为可能。 虽然目前这方面的工作已做了一部分， 但还远没有形成系统的， 有 效的成果。 这其中对虾电磁生物效应的研究， 还没进行过深入的研究， 更没有系统的， 对生产 实际有针对性的研究成果，更未应用于养殖生产过程。1.4 电场技术在生物工程中的应用 静电技术在生物工程技术领域

54、中的应用主要是细胞操作和遗传基因操作：包括细胞融合、 分选、输送、细胞空间位置的控制以及静电场诱变染色体畸变等。静电场对生物体的影响首先表现在对细胞的作用， 静电场能够增长中期细胞指数， 缩短细 胞分裂的周期， 提高细胞分裂的速度， 进而促进生物体的生长速度。 静电场融合细胞技术为细 胞操作提供了一条有效的途径，他可以融合活性高的细胞，有利于由膜融合向核融合的发展， 有利于杂交细胞的培养。 高压静电场能够诱发和提高植物染色体的畸变， 一定强度的静电场能 够引起生物体的染色体的畸变，而且其畸变率随场强的增高而提高。2 我国对虾养殖现状近年来， 我国海洋天然资源急剧的减少， 海洋产品的需求量却日益

55、增加， 众多生产加工企 业处于原材料紧缺， 开工不足， 员工物质利益无法保证的局面。 大量养殖厂由于养殖技术落后， 养殖产品病害严重，品质下降，严重制约产量，质量的下降，效益的底下，极大的创伤了养殖 业的积极性，成为影响渔民转产的重要因素之一。因此，提高养殖效益，降低生产成本，研究 新的廉价的、环保的养殖技术及辅助设备，已是十分迫切的任务。对虾是我国的主要养殖品种之一， 在海水产品中占有及重的地位， 也是我国养殖品种出口 主要品种之一。对虾是世界各国普遍喜爱的水产品 , 我国科学家从五、六十年代就开始进行对 虾人工育苗及养殖的试验，1967年对虾人工育苗成功，1980年1982年，当时国家水产

56、总局 组织了对虾工厂化育苗联合协作攻关 , 取得成功 , 养成技术也获得生产性突破。 80 年代我国养 虾业蓬勃发展 ，1987 1992 年我国养虾年产量达 1520 万吨，连续 6 年居世界首位 ， 并形成 一套较先进成熟的养殖技术规范。养虾一业兴百业 ， 带动了育苗、饲料工业、冷藏加工、运输 业等的发展，我国“ 3A牌”养殖对虾出口最高年创外汇达5亿美元，在国外有较高声誉。全国 养虾业共安排劳动力达 100 万人以上 , 年创产值 100 亿元以上。昔日沿海破旧的渔村的面貌换 了新颜，渔(农)民走上了富裕之路。仅浙江省沿海区域目前就有围塘养殖50万亩，全国约 300 万亩围塘养殖面积， 而对虾围塘养殖关键的问题就是苗种的抗逆能力差， 养殖过程及易受 到病害的侵袭。 因此， 病害已成为对虾养殖生产的一大难题。 如果能提高苗种的抗