高压电晕电场生物诱变技术是近年来发现的具有装置简单、生物效应明显、环境友好等优点的物理诱变技术。为研究高压电晕电场处理紫花苜蓿的生物学效应,特别是高压电晕电场中非均匀电场和电晕放电等离子体这两种主要因素对种子的影响,本研究利用频率为50 Hz,极距为4 cm,电压为0（CK）、4 k V、8 k V、12 k V、16 k V、19 k V的交流高压针-板电晕放电场在大气压下处理紫花苜蓿种子,处理时间为30min,处理时将种子分为两组,一组用厚度为1 mm的聚丙烯培养皿盖遮挡电晕放电等离子体,这样可近似为非均匀电场的单因素效应,另一组不加培养皿盖直接暴露在电晕放电场中。对经电晕放电场处理前后的紫花苜蓿种皮表观接触角进行检测,结果发现未处理时种子的表观接触角为128.39±1.09°,远大于90°表现为疏水性,电晕放电场处理后种子的表观接触角急剧下降,19 k V无遮挡组下降到74.74±10.42°,在亲水性方面该处理组变化最大。扫描电子显微镜检测结果发现,未处理组种皮的微观结构可以清晰地观察到帽状凸起相互联接构成网状结构及其边界,而电场处理过后其表面网络结构边界变得模糊,电场直接暴露处理组更甚,其表面帽状突起变薄甚至消失,并出现了大量的细沟槽,其中19 k V无遮挡处理组的变化是最大的。运用傅里叶变换红外光谱技术对不同处理苜蓿种皮的光谱图进行对比检测。以紫花苜蓿种皮红外指纹图谱为依据,计算出所测样品的共有峰率和变异峰率利用双指标序列进行聚类分析。根据红外图谱结果可知,电场处理后种皮在2856 cm^-1处和1727cm^-1处的峰值发生变化,说明处理组种皮中蜡、脂类和纤维素可能出现裂解或降解,电晕电场处理会改变紫花苜蓿种皮的化学结构,导致其亲水性的变化。检测不同参数的高压电晕电场处理对紫花苜蓿种子的生长特性如:吸水率、种子浸出液电导率、发芽势、发芽率、苗高、鲜重等的影响。结果发现:高压电晕电场处理紫花苜蓿种子时,有无培养皿盖遮挡对紫花苜蓿种子的发芽势和发芽率有截然相反的影响,整个变化趋势呈非单调震荡型曲线;除8 k V加盖遮挡组种子的吸水率比对照有所下降外,其余各组均上升。电晕放电等离子体对种子不仅有直接作用,还可能产生包括活性氧在内的自由基对生物体造成损伤,活性氧是电磁因果链原初作用中连接物理和生物解释的一个重要标志物,在接种后不同时间检测幼苗的活性氧含量,结果发现与对照组相比,处理组的活性氧含量随时间变化先升高后降低。综合所有检测指标的结果发现:高压电晕电场处理紫花苜蓿种子时,无论是否有培养皿盖遮挡,均可提高苜蓿种子的亲水性,无遮挡处理组亲水性改善程度更大,培养皿盖遮挡可有效减少离子风的物理化学刻蚀,同时说明在高压电晕电场中,离子风比非均匀电场对种皮亲水性影响大。随着电压的升高,苜蓿种皮刻蚀严重,种子表皮纤维素降解和种皮表面裂缝产生的增加导致了其吸水能力的提高,进一步导致了苗高等生长特性的改善。并且在轻度至中度刺激下,植物体内产生了应激反应,酶活性增强,渗透调节能力增强,新细胞加速促进植物生长,高压电晕电场处理产生的影响已转化为宏观的生物效应。本研究为高压电晕电场生物技术拓展研究领域提供了思路和实验证据,为高压电晕电场生物技术机制研究提供实验数据支持。