核技術在農業領域中的應用

鄭成娜 劉斯禹 韓雪 高瑜 郭天飛 郭天超

摘 要：隨著核技術在農業領域中的發展，促進了核農學的產生。核農學作為一種非動力核技術應用，是我國農業科學技術中不可或缺的一部分。文章對核農學的主要內容進行了簡單介紹，涉及技術包括輻射育種技術、輻射儲藏和保鮮技術、輻射殺蟲技術、同位素示蹤和核分析技術。核技術在農業領域的發展是和平利用核能的一種方式，不僅有利于核技術本身的發展，也有利于社會、經濟的發展。

關鍵詞：核農學 輻射育種 輻射儲藏和保鮮 輻射殺蟲 同位素示蹤

中圖分類號：S124 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（b）-0065-02

20世紀50年代起，核技術作為一門新興的以核科學為基礎的現代技術，引起了我國的關注。1956年，我國推出了第一個12年科學發展規劃，和平利用原子能便是其中項目之一。按照利用核技術的方式的不同，核技術應用可以分為動力核技術應用和非動力核技術應用，其中非動力核技術應用特指核反應效應的應用[1]。

隨著核科學技術在我國的發展，其在工業、農業、醫學等領域中的應用日益廣泛，許多交叉學科也相繼產生[1]。核農學便是核技術在農業領域中應用的產物，屬于非動力核技術應用。核農學是一門由核科學、農業科學、數學、物理學等基礎學科相互交叉產生的一門綜合學科[2]，是我國農業科學技術中不可或缺的一部分，主要包括輻射育種技術、輻射儲藏和保鮮技術、輻射殺蟲技術、同位素示蹤和核分析技術等幾個方面。

1 核技術在核農學中的應用

1.1 輻射育種技術

輻射育種技術是利用射線（X射線、紫外線、中子及質子等）處理農作物的種子、植株等，使它們產生變異，再對它們進行挑選，得到優良的可遺傳變異，對挑選得到的部分進行進一步培育，以得到新的品種。利用這種方法可以得到新的作物品種，而且利用輻射育種技術得到的新品種對人體無害。

盡管我國輻射育種技術的起步較國外晚，但是發展迅速，取得了令人矚目的成就。據統計，截至2007年3月，我國利用輻射育種技術，已成功地在45種植物的基礎上培育出700多個新品種，超過全世界總數的1/4。不僅帶來了之前從未有過的性狀，還為國家帶來了豐厚的經濟效益，培養了一大批高素質專業人才[3]。樊光輝[4]利用鈷源對枸杞進行輻射處理，經過挑選，得到了性狀優于“寧杞1號”品種的枸杞，為得到具有更高經濟效益的優良枸杞品種奠定了基礎；白昌軍等[5]以空間射線輻照育種得到的柱花草種子為原料，對其進行培育與選擇，得到了適合南方生長的柱花草，為南方畜牧業發展中所涉及問題提供參考。

1.2 輻射儲藏和保鮮技術

隨著技術的發展，人類儲藏食品的方法經歷了冷凍、干燥、窖藏、腌制、高溫等階段，如今在保留這些傳統儲藏方法的基礎上，產生了許多以現代先進技術為依托的儲藏方法，輻射儲藏與保鮮技術便是其中之一。輻射儲藏和保鮮技術是伴隨核科學技術的發展而產生的一種儲藏食品的新方法。它利用輻射殺死待處理食品中的病菌與害蟲，以達到儲藏、保鮮的目的。趙光等[6]曾利用鈷源對熟兔肉進行輻射貯藏，并對處理過的熟兔肉的貯藏時間、營養成分等進行研究，實驗發現，經過輻射處理的熟兔肉貯藏時間明顯增長，營養成分無明顯變化，食用安全。與傳統的儲藏方法相比，輻射儲藏和保鮮技術具有安全、衛生、儲藏時間長等優點。

1.3 輻射殺蟲技術

輻射殺蟲技術并不是直接利用輻射使害蟲失去生命特征，而是利用輻射對害蟲進行輻射不育處理，使害蟲喪失繁殖能力，從而達到“殺蟲”的目的。唐燕平等[7]對害蟲桑天牛進行輻照處理，結果發現，在經過輻照處理后，桑天牛的繁殖能力顯著降低，這為桑天牛的防治提供了一定的依據。相比于傳統的防蟲殺蟲技術，輻射殺蟲技術具有效果持久、環境友好、選擇性強等優點。輻射殺蟲技術的應用，不僅減少了對環境的污染，更避免了經濟的損失。

1.4 同位素示蹤和核分析技術

同位素示蹤與核分析技術主要是利用核素對制定的元素進行標記，進而分析所標記的元素的位置、含量等性質。徐新宇等[8]利用15N進行示蹤，研究麥秸還田中N的去向，這為有機肥料的施用提供了理論依據。邢廷銑[9]等用15N對綠肥進行標記，并利用其飼養豬，研究了綠肥中的N在豬體內的代謝，得到了綠肥喂豬可以顯著提高經濟效益的結論。同位素示蹤和核分析技術在生物的營養與代謝、農業生態學等方面起到了重要的指導作用。

2 結語

20世紀50年代中期以來，核科學技術在農業中的應用已經有了近60年的發展，在超過半個世紀的發展中，不僅促進了核農學的產生，帶來了巨大的經濟效益、生態效益，還促進了核科學技術本身的發展。處在21世紀，核農學既面對許多機遇也面臨很多挑戰，我國應在繼續發展已有技術的基礎上，開發一批具有自主產權的技術成果，維持我國核農學的綜合優勢。

參考文獻

[1] 黃江.核技術應用中若干技術問題研究[D].華中科技大學，2013.

[2] 徐舫，張云生，雷斌.核技術農業產業化發展的探討[J].新疆農業科學，2007，44（S3）：20-23.

[3] 熊光權，程薇，林若泰，等.中國核農學發展現狀、存在的問題及發展方向[J].湖北農業科學，2009，48（8）：2033-2035.

[4] 樊光輝.“寧杞1號”枸杞輻射誘變育種初報[J].北方園藝，2014（2）：149-151.

[5] 白昌軍，姚慶群，劉國道.空間輻射育種技術選育柱花草抗炭疽病新品系[J].熱帶作物學報，2009，30（8）：1168-1175.

[6] 趙光，許肇梅，周之棣，等.熟兔肉的輻射貯藏研究[J].核農學報，1991，5（2）：113-119.

[7] 唐燕平，方國飛，蘇遠達，等.應用輻射不育技術防治楊樹蟲害桑天牛[J].林業科學，2014（9）：180-183.

[8] 徐新宇，張玉梅，胡濟生.應用N示蹤研究麥秸還田中氮的去向[J].土壤學報，1989（1）：64-71.

[9] 邢延銑，廖先苓.飼用15N標記綠肥在豬體內氮轉化和代謝規律的研究[J].動物營養學報，1996，8（1）：40-47.