磁化水及在农业上应用的磁化机理分析

1、磁化水及在农业上应用的磁化机理分析杨晓红（ 金华职业技术学院生物工程学院 ，浙江金华 321007）摘 要 ： 分析了磁化水的磁化机理，阐述了磁化水的性质、 磁化水在农业上的应用， 并探讨了磁化水在各个领域中的运用。引言磁化水是指将普通水静置于磁场或以一定的流速垂直地经过磁场的水， 前者称为静态磁 化水，后者称为动态磁化水。在磁处理时，有恒定磁场、交变磁场和脉动磁场之分，因此磁 化水又分静态磁化水、 一次磁化水、 二次磁化水等。水本身是一种极其复杂的液体，含有大量的杂质，这些杂质可分为五大类：（1） 电介质，即在水中呈离子状态的物质 ，它包括可溶性的无机物，有机物以及带电的胶体离子等，其中，

2、阳离子有等 ，阴离子有 等；带电的胶体粒子有铁、 硅、 铝 的化合物及有机胶体化合物等。（）有机物，如有机酸，有机金属化合物等，这类物质体积庞大，常以阴性或中性状存在。（）颗粒物质，包括泥沙、尘埃、有机物、微生物及胶体粒子。 （）细菌、微生物，包括浮游生物和藻类等。（）溶解的气体，包括 N 2 、O 2 、C1 2 、H 2 S 、CO, CH4 等。 （）但是，无论什么的水质，里面都带有电荷，经磁处理之后，由于受洛伦兹力的作用， 其结构状态发生了变化， 水的物理和化学性质随之也发生了诸多的变化。 那么， 经磁场磁化 后水的结构发生了什么变化呢？其磁化机理是什么？ 磁化水的特性在一切生物物质内

3、部都存在荷电物质和磁体，而地球本身就是一个很大的相对稳定的 磁场， 一切生物的荷电物质和磁体在地磁场的作用下，有规律地排列着，运动着， 由此形成 了千变万化的生命现象。 各种生物在漫长的进化过程中， 其特性同地球所存在的电场、 磁场、 引力场有着密切的关系，一旦外界磁场强度发生变化，各种生物特性必然随着而发生变化。在普通情况下，水是电介质，是有极分子。在没有电场时，每个水分子的正、负电荷的 “重心”并不重合， 存在不为零的偶极距，但由于水分子不断作无规则的热运动， 各个水分 子的偶极距的方向杂乱无章，因此宏观上不显电性。同时，水也是磁介质，每个水分子由于 电子围绕原子作环绕运动，因而产生了一个

4、分子电流（也叫环形电流）， 也就产生了分子电 流的分子磁距。在没有外磁场时，各分子磁距的方向是杂乱的，大量分子的磁距相互抵消， 所以宏观上分子电流呈紊乱分布而使水不显磁性。 当水分子受到磁场作用时， 分子磁距或多 或少地转向磁场方向， 产生了磁化， 使分子电流出现规律性分布， 宏观效果上产生磁化电流， 同时水分子及水中的杂质离子（如等）便获得磁能，使磁化水的电导率、渗透压、 表面张力与粘度、溶解氧的含量、 PH 值、光学性能均发生变化，从而引起一系列的生物学 效应。1.1 水的 PH 值、表面张力、介电常数的改变JoshiKanmat1966 采用永磁体做实验，磁场方向平行于水流方向，研究了三

5、重蒸馏水 PH 值、表面张力、介电常数的改变。实验发现：经过磁处理后，水的PH 值升高，其改变与循环次数无关，但流速有一定影响。磁场强度越大， PH 值升高越多，磁场强度从 1900Gauss 升至 5700Gauss，显示出饱和趋势；表面张力也渐有饱和趋势；介电常数升高， 磁场强度的变化对其影响不大。 作者同时声称这些改变是永久性的， 因为“即使在十天之后， 这些改变依然存在，没有变化。”1.2 水的溶解度和含氧量的改变 普通水经磁化处理之后，水中杂质受到磁场的作用使其结晶聚状态发生改变而影响水的结构，从而使水分子链变短，水的粘度减小，比表面积增大，表面张力变小，活性提高， 渗透压增大，溶解

6、度和含氧量增大。因此，水经磁处理之后，增加了溶解度、电离度，流动 性及氧的含量。这些特性非常有利于给生物提供养料，有利于促进生物新陈代谢。 磁化水的在农业上的作用人类的历史就是一部水革命不断变革的历史， 改变了水的结构， 就意味着将改变整个世 界几十年来， 国内外的科研科学工作者经过多年实验研究， 把磁化水应用于农业领域内， 取 得了显著的效果，引起了人们的关注。2.1 磁化水浸种1） 磁化水浸种促进种子萌发 近年来，国内外许多单位尝试了磁化水浸种、水培对植物的生理生化效应的研究，发现磁化水浸种可以提高种子的发芽势和发芽率。据文献报道，番茄、大豆、水稻、小麦等作 物种子经磁化水浸种后， 均表现

7、出促进种子萌发的效应。 如： 赵树仁、高侃等用磁化水浸种 20h，处理 48h 后观察磁化水对种子萌发的效应，提高萌发率的速度最低为水稻萌发率提高 了 34% ，大豆萌发率提高了 73% ；薛毓华等报道，磁化水处理后的番茄种子发芽势高、生 长速度快。用磁化水浸种使小麦种子的发芽势、一级分蘖数、次生根数、株高、有效穗数和 千粒重分别提高了 12.2%、13.7%、70.3%、10.2%、17.1%和 4.3%，增产 6.0%24.4% ；但是， 经磁化水处理的棉花种子， 发芽势和发芽率均低于对照， 这说明磁化水对棉花种子的萌发具 有抑制效应种子萌发时呼吸速率也受抑制， 抑制强度随磁场强度的增加而

8、减弱可见， 磁化水 对不同种子萌发的效应是不同的。） 磁化水浸种、水培促进根系的生长、分化 磁化水浸种、水培时，对小麦、水稻次生根的分化有明显的促进效应，根尖成熟区的 直径明显增大， 导管数量增多， 导管直径增大从显微照片看到， 处理组中柱鞘细胞形成两个 侧根原基， 细胞核较大， 细胞腔中充满原生质，正处在细胞分裂状态， 但对照组中柱鞘细胞 仍处于静止状态有人认为磁效应可以刺激根和胚轴的生长、 增加有丝分裂的频率以及增加细 胞分裂指数，提高根尖区 NAA 的含量，促进根伸长区细胞体积增大这些变化有利于提高根 部吸收矿质元素和水分的效率。2.2 磁化水灌溉磁化水浇灌的土壤较普通水浇灌的土壤疏松、

9、 不板结，对盐碱地也有一定的改良作用！ 而且， 用磁化水浇灌的农作物的根系比普通水浇灌的发达， 因而可以提高农作物对水分、 矿 质元素的吸收速率， 影响其生理生化过程的进行， 进而提高农作物的产量例如在保加利亚使 用磁化水浇灌西红柿，使每亩产量增加 800kg ，成熟期提前 1/3 ，西红柿中的维生素和含糖 量增加；在华南农学院用 0.085T 的磁化水灌溉番茄，大豆、黄瓜，结果使其产量分别增加 10%、40%和 0% 。江苏省种的萝卜用磁化水灌溉增产 30% 以上磁化水还可改进某些作物的 品质， 国家计量所用磁化水种植的水稻， 粗蛋白含量增加 1.2%赖氨酸含量提高 0.04%。 桂 林市用

10、磁水浇灌甘蔗，含糖量增加30%，增产 25%。计量院对在北京海淀区试验的苹果进行了化验，发现酸度有所降低，糖分有所增高，提高了质量！2.3 磁化水养殖可以促进生物的健康成长 水经磁处理之后，增加了溶解度、电离度、流动性及氧的含量，这些特性有利于给生物 提供养料， 有利于促进生物新陈代谢， 促进生物的健康成长。 例如南京大学生物系等单位试 验证明，用磁化水养鱼可使鱼产量增产14% 左右，同时经测定，使用磁化水养鱼，同使用增氧机的鱼塘相比，可使鱼体中载氧的血红蛋白增加10% 20%，鱼肉中所含的 17 种主要氨基酸未变，而蛋白质和脂肪的含量有所增加，水分降低，提高了鱼肉的营养成分。又据江 西南昌市

11、农科所试验，猪食用磁化水日增重提高8%，而且瘦肉增多，肉质良好。 磁化机理的分析综上所述，用磁化水进行浸种、育苗、水培、田间淋灌、叶面喷施以及灌溉改土等，可 以促进种子发芽、根系发达，增加农作物对氮、磷、钾肥及水的吸收能力，使作物早分蘖和 多分蘖，提高其抗寒、抗病和抗倒伏的能力，增加穗粒数和千粒重，提高果实的品质，使农 作物增产。 所以磁化水比普通水已在各个领域发挥了更大作用， 这充分说明水经磁化处理后 已引起水的结构改变， 导致部分物理化学性质发生了变化。 通过实验分析， 磁场对水作用的 机理主要是磁化处理会破坏水原来的结构， 较大的缔合水分子集团变成较小的缔合水分子集 团，甚至是单个的水分

12、子，增大了水的活性。 其关键是磁处理中水的氢键被破坏， 磁处理过 程中水分子间的氢键是如何破坏的呢？3.1 水的氢键水的氢键是一种分子间的力， 不像化学键那样牢固。 在液态水中， 它处于一种不停地断 开、结合的动态平衡中在一定条件下， 水的氢键的动态平衡所需要的能量是由水分子的热运动所提供。 根据 Burton 和 Daly 离子溶剂化的氢键理论模型，离子的溶剂化主要是由离子和极性溶剂分子间的氢键 作用。正、负离子通过水分子的氢键结合，如下式：3.2 氢键的破坏在磁场作用下， 大分子团的水被磁场切割成双分子 或单分子 由光谱学证明， 磁化后水分子的氢键由 减小到 即氢键被破坏，甚至被扭断。其原

13、因有：首先， 水在磁场作用下， 磁场对水分子提供了一定的能量， 能量虽然很小， 但总还是给水分子的热 运动提供了能量， 有利于平衡向右移动， 这必然导致部分氢键被破坏； 其次水分子是极性分 子，存在正负电荷， 在磁场作用下正负电荷将受洛仑兹力的作用， 阴阳离子按磁场 极 方向被推向相反的方向， 这样就使偶极的取向发生变化， 氢键将发生畸变， 而且， 磁场强度 越大， 电荷所受洛仑兹力越大， 氢键更容易被破坏； 此外存在于水中的水合离子也受到磁场 的影响，当水合离子受洛仑兹力作用时， 将作螺旋式的圆周运动， 且正、负离子旋转方向相 反，当正负离子做相反方向旋转时就会将连接在它们之间的氢键扭断，

14、使水的结构发生变化。 因此，磁化水能使水中的氢键断开，破坏水原来的结构。3.3 水磁化的结果氢键被破坏后， 较大水分子集团变成较小的水分子集团， 甚至是单个的水分子， 则水分 子之间相互作用力减小， 活动加剧， 分子之间距离增大， 空气含量增加，因此磁化引起水溶 液性质发生了许多改变， 如减少水分子间的集聚程度、 改变化学键角度、 水 离子胶合 体半径减少、粘度减小、活性提高、密度变小、含氧量增加、挥发性加快、比表面积增大、 表面张力变小、渗透压增大，溶解度增大等，从而，促进了气体在水溶液中的溶解与传递，等金属离子在磁化水中更容易水合化，使生物体离子通道 更加畅通，从而促进细胞膜上的离子传输，

15、 使生物体吸收水分和矿物离子等养分的能力加强、 速度提高，以致叶面积增大，叶绿素含量增加，光合作用加强，营养增多，所以用磁化水浸 种子和灌溉农作物会积累较多的有机物质， 从而促进壮苗的形成和分蘖的增多， 提高了产量， 改变了品质。结论 几十年来，磁化水不仅仅在农业上发挥了重要作用，在工业上、医学上的作用也十分 显著。如：许多化工厂已利用磁化水来加快化学反应速度，提高生产率。据报道，英国一家 化工厂利用磁化水，使该厂生产率提高了5%；建筑商用磁化水来搅拌混凝土，从而增加了混凝土的强度。 在医学上，磁化水不仅能杀死多种细菌和病毒，还能治疗多种疑难病症。据 国内外文献报道， 长期饮用磁化水对肾结石、 甲状腺机能失调、 高血压等数十种棘手的病症， 都有显著疗效。但是，水的磁化机理是非常复杂的，不同作物或品种，在不同的水质、磁化 强度、磁化时间、水流速度、磁场交变切割次数等因素条件下，其效果必将不同，因此，在 磁处理研究中， 只有对具体作物或品种进行大量探索， 才能达到增产增收的效果。 随着科学 技术的发展， 磁化水处理技术作为一种无毒、 无污染的水处理技术必将具有更广阔的应用领 域。参考文献：（1）梁奉军，王刚，韩晓弟，张建民 不同浓度的磁化水浇灌番茄幼苗生理指标的研中国农学通报（2）朱无保，等。 磁化水的物理化学性能。湖南大学学报，1999， 26。（3）