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如何用电解水让农产品提质增产?日本是这样做的

2019.08.27519

弱碱性电解水,又称富氢水或水素水(日本)碱性离子水电解还原水,是指经过滤后的自来水隔膜电解槽中进行电解,阴极侧的H+转化为H2,从而造成该侧OH-浓度的升高;同时,水中的钙、镁、钾等矿物质向阴极聚集,并产生碱性离子水。弱碱性电解水,在下文中统称为“电解水素水”。

 

因此,电解水素水具有四个特性,弱碱性(pH值7.5-9.0)更高的矿物质浓度富含氢、负氧化还原电位(ORP)

 

为了验证电解水素水在农作物种植时,提升产品品质与增产增收的机制,日本多宁公司与高知大学、JA南国市开展了联合研究工作。

 

 

作用机制验证

 

 

首先建立“用电解水素水进行栽培,能提高养分吸收效率、抑制植物的氧化应激程度等,在协调效应下,起到催生作物的效果”这一假说,然后进行验证。

 

 

提高养分吸收效率

 

 

分别用自来水和电解水素水调制培养液,在栽培小松菜时,观察到电解水素水的栽培期间的EC(培养液中养分浓度的指标)比自来水低了不少。这可以说明在使用电解水素水时养分的吸收更加充分。

 

图1 养分吸收效果测试

※调制的培养液会因为被植物吸收而浓度降低。因此,假如养分吸收得少,那么培养液就会变浓。

※由于植物的吸收,培养液会减少,所以每个一定期间就对培养液全部进行更换。(图中6天、12天、18天、22天)

 

 

缓和氧化应激

 

 

用电解水素水栽培的小松菜和萝卜苗,其氧化应激指标“丙二醛”明显下降了。由此可见,电解水素水的催生机制是与其抗氧化作用所带来的氧化应激水平下降存在关联。

 

表1 氧化应激缓和检测数据(高知大学农学系)

 

 

导入农用电解水栽培实例

 

 

试验对象:大葱、小松菜、西红柿、西瓜、哈密瓜、草莓

※以下测试结果会因地区和水质等条件不同而有所差异。

 

? 大葱(株式会社南国斯泰尔 高知县南国市 露天栽培)

栽培时间

2014年4-6月

灌溉频率

每两周灌溉一次,共计5次

灌水量

0.15-0.3L/株/次

肥料农药

按惯例

 

电解水素水栽培后,出货重量增加了26%,比起用自来水浇灌时质量上参差不齐的现象,电解水素水栽培出来的大葱全部实现高质量。

※A100:最优  A90:有早枯或氧化斑点  ○A:有病虫害

 

成分分析

葱独特的香味成分大蒜素含量增加了。(检测:高知县工业技术中心)

 

? 小松菜(株式会社南国斯泰尔 高知县南国市 大棚栽培)

栽培时间

2014年5-6月

灌溉频率

每隔2-3天一次

灌水量

3L/㎡/次

肥料农药

照常

 

电解水素水栽培时,菜叶催生效果优异,叶片更长了,产量也比自来水时增加了32%

 

? 小松菜(高知大学 高知县高知市 室内试种)

 

生长结果

电解水素水栽培结果显示,株高(有5%的显著差异)更长了,地上部分与地下部分的重量都更重,根有张力。

※存在5%的明显差异

 

成分分析

β胡萝卜素、维生素C等抗氧化成分有所增加。(成分分析:财团法人日本食品卫生协会)

 

西红柿(JA科斯莫斯 高知县日高村 大棚栽培)

栽培时间

2013年8月~2014年6月

浇灌频率

每隔约10天一次

喷洒量

500L/1000株/次

肥料农药

照常

 

成分分析

电解水素水栽培时,抗氧化活性增强。(抗氧化活性分析:高知大学农学系)

※存在5%明显差异

 

哈密瓜、西瓜(西岛园艺农场 高知县南国市 大棚栽培 )

 

成分分析2013年10月日本食品卫生协会)

 

电解水素水栽培增加了抗氧化成分。

 

? 草莓(多幸寿集团森口农园?熊本县玉名市 大棚栽培)

 

草莓收成大幅提高。苗孱弱并且通常有近一半会枯萎的品种“肥后小町”,在引进农用电解水素水后,几乎没再出现早枯萎现象。

 

生长结果

 

 

 

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