现代物理农业的应用研究
论文作者:草根论文网 论文来源:www.lw360.net 发布时间:2016年11月15日


原始农业阶段在农业生产过程中属于低碳低效农业,使用工具简单,因为没有原始气体产生所以生态环境不会遭到破坏,但生产效率和产量都很低。传统工业化农业阶段,虽然生产效率和产量都得到了提高,但使用了过量的农药和化肥,属于高碳高效农业,这使得全球环境污染严重、农作物品质下降、地力衰退、等一系列问题,影响了农业的可持续发展,因此构建低碳高效的生态环境可持续发展的现代农业迫在眉睫,同时也是世界农业发展的大趋势。而实现现代农业重点在于科技和智力的投入,主要依靠物理农业和生物工程两种方法。本文主要介绍现代物理农业的的应用及发展前景。   

现代物理农业是物理技术与农业生产有机结合的新型生产模式,利用电、磁、声、波、光、热、核、场、纳米等物理技术方法防治、杀灭病害、虫害,操控动植物的生长发育及其生活环境,提高光合作用效率、促进植物生长从而减少化肥、农药的用量已达到保证作物稳产高产的基础上实现农业的可持续发展,从而提高农业生产力和农业生产科技水平,最终获取高产、优质、无毒农产品的环境调控型农业。发展现代物理农业,推广现代物理农业工程技术,对于促进农业增效、农民增收,以及改善农业生态环境等具有重要的现实意义。

2现代物理农业技术的应用现状

2. 1空间电场调控动植物生长与病害预防技术应用  

 用于植物生长调控的空间电场是由电极线—地面组成,植物生长在其中的正向空间电场。该电场具有调控植物的生长和预防植物病害的作用。以下是这一技术的的几个应用:2.1.1温室电除雾防病促生技术。该技术既能调节农作物生长环境促进作物生长,又能预防气体传播的病虫害的发生。该技术是在空间电场的作用下,农作物加速对C0}的吸收,同时使光补偿点降低,从而提高农作物生长速度,减少化肥用量,促进农作物早熟并增加农作物产量。

2. 1 .2食用菌防病促蕾技术。该技术主要应用在菌种接种室、发菌室、出菇房里,空间电场中产生微量臭氧和高能带电粒子,能够杀死雾气和粉尘中的病原微生物和袍子,预防食用菌病虫害的几率,促进生长的作用。

2.1.3畜禽舍防病防疫技术。该技术的空气电净化防病防疫系统由控制器、直流高压电源、空间电极系统组成。产品具有高电压小电流,无直接危害的特征,主要有3 D D F系列4种型号。主要的功能是能够有效的净化畜禽舍空气,杀菌,防疫,除臭等。

2. 2土壤电处理技术   

该技术是通过电流引起的电化学反应和电击效应来杀菌,并抑制前茬植物分泌的有毒有机酸从而保护现有农作物。该技术适用于处理土壤的病虫害和根系有害分泌物等连作障碍,同时对土壤有很好的改良作用。

2. 3等离子体种子处理技术   

该技术是通过对种子进行等离子体机模拟太空的部分等离子环境处理,实现农作物增产的高新技术。该技术具有很好的推广价值,科技含量较高,能够激发种子的活力和生命力,增强农作物抵抗低温和病虫害的能力,改善了作物品质,增加产量。2. 4多功能静电灭虫灯    该技术通过诱虫光源进行诱虫,并利用静电进行灭虫。太阳能新技术的应用,推动了灭虫灯的多功能多元化发展,并逐步将新型节能高效的灭虫灯(如LL,D诱虫灯、太阳能诱虫灯)广泛地应用于农林业及养殖业等各个领域。

3现代物理农业的发展趋势  

 在国外,现代物理农业起源于20世纪八九十年代,前苏联、日本、法国和美国等一些发达国家将物理技术应用到农业中,相继取得了不少研究成果。法国切诺伊首先用声波处理农作物,开启了物理农业的先河,使得大麦种子的发芽率得到了提高;随后,法国、前苏联和日本利用声波助长技术延长或缩短微生物的繁殖时间,利用噪音除草技术促进杂草生长,在农作物生长之前利用声波刺激抑制杂草生长等,大大提高了多种农作物的质量和产量。日本岩手大学高木浩研究小组通过制造人造雷电刺激香菇的生长,通过施加高压在香菇上,使香菇的增产1倍。20世纪初,国外有学者对畜禽舍环境卫生方面进行研究,美国和日本研究人员利用电净化技术对鸡舍、猪舍进行处理,笼舍的空气得到了净化、消毒,并应用与控制口蹄疫,效果较为显著;德国和俄罗斯科学家发现等离子体技术对畜禽舍进行除臭消毒,低温等离子体可替代抗生素进行灭菌,有疫病防治防治的作用。另外,早在20世纪60年代初,前苏联及美国的科学家开始将植物种子搭载卫星上天,在返回地面的种子中发现其染色体畸变频率有较大幅度的增加,掀起了航天育种的先河;近些年,国外科研人员航天育种和纳米材料杀菌的潜在的应用前景,引起了科学家的广泛关注。  

 在我国,现代物理农业的研究相对较晚。20世纪70 ,  80年代,磁生物学的研究拉开了国内物理农业技术应用的序幕,磁化后的水和某些种子分别提高水的渗透能力和改变种子细胞膜的特性,从而提高作物产量。空间电场生物效应起源于1988年刘滨疆等人研究小组多项科研项目。这些项目涉及空间电场与植物生长发育之间关系的研究,也涉及动物疫病空间电场自动控制原理的研究,还涉及空间电场对食用菌生长发育大气电场或空间电场调控植物生长的原理的影响试验,使提高种子的保鲜,并大大提高了农产品的品质和产量,防病防疫效果相当显著。21世纪初,声波技术在国内被广泛的应用到农业中,促进了农作物的生长发育。近几年来,国内现代物理农业技术的基础研究逐步系统化,研究人员利用光、电、磁、声等物理学知识促进农作物生长,提高农作物的质量和产量;并利用物理学知识预防病虫害和动物疫病;同时,利用物理学知识,减少和杜绝化肥的使用,达到保护环境,杜绝污染的目的。


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