未來農業(yè)中的新科技

劉北辰

農業(yè)是一個國家最為重要的產業(yè)之一，是國之根本。近年來，世界各國都加大了對農業(yè)科研的投資和研發(fā)力度，以謀求在未來取得更大的優(yōu)勢。由此，高科技農業(yè)得到了進一步發(fā)展，為人類提供的糧食及其他食品也變得更加豐富。

衛(wèi)星技術的應用

尖端的衛(wèi)星技術可以應用到農業(yè)生產中，聽起來如天方夜譚。可事實的確如此。

在德國，農業(yè)專家在收割機上安裝了一臺估產裝置，與此同時再裝好一臺衛(wèi)星導航儀。衛(wèi)星定位系統(tǒng)和估產裝置便會自動將每塊農田的實際年產量等數據記錄下來。專家通過分析記錄下來的數據，就可以發(fā)現各地塊的產量會有哪些不同，上述不同是由什么原因造成的，比如是由于土質的差異，或是施用肥料的不同。

為了更方便快捷地去除雜草，在操作前，工作人員會先攜帶一臺衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器在地里來回走上一圈。此時，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器會準確定出工作人員所在的位置，并告知對方哪里的地塊雜草更多。工作人員可以據此將雜草較多地塊的坐標輸入手提電腦中，再將其他有關數據輸進拖拉機上的計算機里。

隨后，人們就可以駕駛拖拉機開始除草作業(yè)。這時，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器便會監(jiān)視拖拉機的行駛方向，根據不同地塊的雜草情況，自主選擇除草劑的噴灑數量。在到達雜草多的地塊后自動噴灑更多除草劑，以達到除草的目的。

在監(jiān)視蟲害情況方面，衛(wèi)星技術也能起到重要的作用。美國科學家運用衛(wèi)星遙控技術監(jiān)測葡萄園的蟲害，取得了重大突破。加利福尼亞州是美國主要的葡萄生產基地，當地的葡萄生產往往因蚜蟲的侵害而受到巨大損失。科技人員利用飛機和衛(wèi)星對加州的葡萄園進行地面掃描，然后大量收集葡萄葉面反射的熱量和光度變化的數據。根據這些數據，可以判斷出葡萄是否正受到蚜蟲危害。衛(wèi)星遙控技術提供的遙感分析，為葡萄蚜蟲的早期防治爭取了寶貴的時間。

激光技術的應用

用適當的激光對農作物加以照射，既能提高產量，還可以培育出新的品種。俄羅斯科學家先用波長441.6納米、強度10瓦/平方米的藍色氦一鎘激光束照射小麥種子2小時，過3小時再用波長632.8納米、強度也是10瓦/平方米的紅色氦一氖激光束照射2小時。經過照射處理的小麥種子分蘗抽穗多，穗頭飽滿結實，平均畝產可提高60千克，小麥的蛋白質含量也增加了5％。

近來，日本濱松霍德尼克斯電機廠用半導體激光照射培育水稻也獲得了成功。由于葉綠素容易吸引紅光，他們就以紅色為主的半導體激光對稻苗進行照射。用此法培育水稻，3個月即可收獲。

美國科技人員發(fā)明的激光成像裝置可以發(fā)射低能激光脈沖，并記錄反射光束返回的延誤時間。它被安裝在直升飛機上。直升飛機起飛后，激光束能掃描飛行的垂直方向，并自動搜尋樹木，如果發(fā)現沒有樹葉便會關閉噴嘴，避免在果樹問的空地上噴灑農藥。這樣一來，能夠節(jié)約40％的農藥，既降低了成本，又減輕了對環(huán)境的污染。

利用紅外掃描的方法，還可以為農作物診斷“疾病”。美國科學家派出飛機在900米高的夜空飛行，機載紅外掃描儀沿途測量其下方農作物散發(fā)出來的熱量。如果作物患病或是遭到蟲害，其散發(fā)出來的熱量便會與健康植株不同。機載紅外掃描儀收集到上述信息后，傳給相應的計算機，最終繪制成彩色地圖。人們可以通過彩色地圖清楚地了解哪里的農作物正在患病或是遭到了蟲害侵襲。這樣既能及時查出病情，有針對性地噴灑農藥；也能預測出莊稼的潛在疾病，并采取相應的預防措施。

機器人的應用

工業(yè)機器人和家用機器人對公眾來說已不再陌生。如今，農業(yè)機器人也逐漸出現在農業(yè)生產領域，為人們帶來極大的便利。

美國研制的施肥機器人能從土壤的實際情況出發(fā)適量施肥，因減少了施肥總量，不僅降低了農業(yè)成本，而且有利于地下水質的改善。

西班牙發(fā)明的采摘柑橘機器人由一臺裝有計算機的拖拉機、一套光學視覺系統(tǒng)和一個機械手組成，能從橘子的顏色、大小和形狀判斷出橘子是否成熟以及能否采摘。它平均每分鐘可以摘60個柑橘，是人工采摘量的7倍。另外，采摘柑橘機器人能依靠裝有視頻箱的機械手將采摘下來的柑橘按照品質及個頭大小進行分類。

英國西爾索研究所開發(fā)的采蘑菇機器人裝有錄像機、測距儀和視覺分析軟件，能確定哪些蘑菇可以采摘以及屬于哪種等級，然后測出其高度以便采摘。它每分鐘能摘40個蘑菇，比人工采摘速度快2倍。

法國研制的分揀機器人能在潮濕骯臟的環(huán)境里，把大個番茄和小粒櫻桃加以區(qū)別，然后分別加以裝運。它還可用來分揀土豆，并且不會損傷這些產品。

生物技術的應用

在當代高新技術中，現代生物技術是最具發(fā)展前景、至關重要的前沿學科，而農業(yè)領域中的高新技術是生物技術。隨著農業(yè)技術的發(fā)展及生物技術在農業(yè)上的廣泛應用，預計未來將有大量采用農業(yè)生物技術的產品問世。

美國科學家利用抗除草劑基因培育出抗除草劑大豆和小麥新品種，用轉基因技術培育出抗病毒西紅柿和煙草。通過轉基因植物研究，使土豆的蛋白質含量增加，淀粉含量提高20％～40％。研究人員正在研制能夠代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果。他們用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果細胞中，并在培養(yǎng)基中由這些細胞培植出秧苗，然后移栽到農田中，結出的種子因而含有異已基因。這些種子長大后結出的蔬果能夠合成細菌原始基因所控制產生的特有物質。也就是說，食用了這樣的胡蘿卜或香蕉，就如同接種了疫苗一樣。

用生物技術遺傳工程還可以培育出特殊牲畜，促進畜牧業(yè)發(fā)展。美國科學家給2000頭種豬注入生長基因后，約有20％的卵子發(fā)育成超大型豬，生下的小豬體型等于普通小豬的2倍，3個月后便可上市，省下大批飼料。預計不久的未來，用基因工程培育出如牛一般大的豬將有可能成為現實。

[責任編輯]趙菲