植物对物理刺激的应激效应是植物生物力学的重点研究领域，声波刺激引起的植物宏观和微观生物学效应也已成为研究热点之一，其原因在于它对规模化繁殖优良品种、增强植物对环境的适应性以及实现高效农业新技术都具有重要的意义，但这是一个相当复杂的问题。要弄清楚声波刺激对植物细胞的生长、发育从结构、功能到自身品质的影响，一方面还需做大量的实验研究，另一方面新的专用实验装置的研制和实验手段的改进已变得尤为必要。本课题主要应用声学、电路设计、单片机、电机学、生物力学、植物生理学等学科的基本理论和研究方法，研制出一套声波促进植物生长装置，并以声波刺激为加载方式，以水稻种子为研究对象，主要研究声波刺激对种子发芽率、发芽指数、幼苗高度、鲜重增加率以及生根、分根能力、根系活力和质膜通透性的影响作用。本课题所研制的声波促进植物生长装置的整个电路多采用芯片，其主控模块以单片机89C51为核心，声强及频率可显示，可供选择的刺激模式多样化。该装置具有操作、控制简便，维护方便，具有一定的自动化程度等优点。应用该装置进行的实验研究发现，声波刺激对水稻种子发芽及生长的影响具有双重效应。随着声强和声频的增加，水稻种子发芽后的幼苗高度、鲜重增加率，生根、分根能力和根系活力均有所提高，但超过106dB和400Hz后，这些指标又有回落趋势，细胞质膜通透性的变化趋势则反之，而对种子发芽率、发芽指数的影响不明显，这可能与所选水稻种子均为同一批饱满种子有关。本课题中得到了促进种子发芽生长的最佳声强和声频分别为106dB和400Hz，在此条件下能显著促进水稻种子发芽后的生长。我们认为，一定频率和强度的声波处理影响了水稻细胞的细胞周期，使细胞的增殖速率加快，并且在一定程度上修复细胞质膜在不利环境中造成的损伤，减小对物质的通透性，从而增强抗逆性，对水稻根系活力的影响机理可能与细胞内信号传导的第二信使Ca2+的浓度有关。通过研究，既验证了声波刺激确实对一些植物的生长具有促进作用，也说明了我们的装置的实用性。目前这种多学科交叉融合，共同来研究应力与植物生长关系的趋势还会继续，植物对声波刺激的生物学效应的机理尚有待进一步的深入研究。