我国作为世界上植物物种资源最丰富的大国之一,对植物的研究从未间断过,由于存在许多珍贵但很难存活的稀有物种,所以如何缩短植物种子萌发时间、提高其成活率、延续物种资源成为一个重要且严峻的问题。超声作为交变应力的一种,对植物作用的影响也不断被研究。实验表明,适宜的超声辐射植物种子不仅能够缩短发芽周期,提高成活率,还可能提高植物种子的品质,增加产量。影响超声作用植物种子的因素主要有超声的频率、强度和作用时间,针对不同植物,超声作用时的参数不尽相同,所以,对超声辐照植物种子理论模型的建立还有待进一步的研究。本文基于绿豆种子的微观结构图与超声作用的机制,提出用张力小变形理论建立细胞膜在低强度超声作用下的物理理论模型,得到应变量不超过15%时,矩形、圆形细胞膜的张力表达式。在此基础上结合细胞膜受迫振动的物理模型,用MATLAB仿真出张力与频率的关系。从而设计了单频超声、双频复合超声辐射绿豆种子的实验,通过种子的发芽率、发芽指数和发芽速率,对比绿豆的生长发育状况,得到超声在单一变量下的最佳参数,并验证理论模型的可参考价值。本文的主要研究内容:1.基于绿豆种子细胞的微观结构图,利用张力小变形理论,建立了矩形、圆形的细胞膜物理模型,当应变量ε≤15%时,得到细胞膜变形时的矩形、圆形细胞膜张力大小。2.根据细胞膜受迫振动理论的圆形和矩形物理模型,用MATLAB仿真出细胞膜张力和薄膜受迫振动时频率的关系。3.基于理论共振频率的计算结果设计实验,以单一频率的超声刺激绿豆种子,改变辐射的频率、功率和处理种子的时间,通过统计、计算绿豆种子的发芽率、发芽指数和发芽速率来寻找单频超声作用于绿豆种子时的最佳参数。4.依据理论推导出的细胞膜受迫振动时的共振频率以及单频超声作用于绿豆种子的实验结果,设计了双频复合超声作用下不同强度、不同辐照时间和不同时间间隔下植物种子的萌发情况。并通过实验结果的对比得出,双频复合声场下的绿豆种子萌发率更高。本文通过超声对绿豆种子辐射的实验表明了适宜的超声确实对植物种子生长发育起到促进作用,同时实验结果可以一定程度的说明建立物理模型的可靠性。