物理農(nóng)業(yè)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用研究

井輝

摘要：在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)可以避免對(duì)環(huán)境造成化學(xué)殘留與污染，獲取高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全的農(nóng)產(chǎn)品。介紹幾種主要的物理農(nóng)業(yè)技術(shù)的原理與應(yīng)用效果，以期為物理農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)一步發(fā)揮作用提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；物理農(nóng)業(yè)技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2016）04-0043-02

現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)是一種以電、磁、聲、波、場(chǎng)、納米等物理手段，利用具有生物效應(yīng)的物理因子操控動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育及其生活環(huán)境，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對(duì)化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥、抗生素等化學(xué)品的依賴以及自然環(huán)境的束縛，最終獲取高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無(wú)毒農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境調(diào)控型農(nóng)業(yè)。物理農(nóng)業(yè)不像化學(xué)農(nóng)業(yè)那樣對(duì)環(huán)境造成殘留與污染，它對(duì)生物的作用多以激發(fā)生理代謝與活化酶、提高物質(zhì)活性等量子力學(xué)方式體現(xiàn)，其作用過(guò)程與效應(yīng)不如其他農(nóng)業(yè)措施那樣顯化，但可在減少化肥和農(nóng)藥使用量的同時(shí)，達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的，有利于保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)物理農(nóng)業(yè)有了新的認(rèn)識(shí)，形成了各種可操作的物理農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。

1 種子磁化處理技術(shù)

種子磁化處理技術(shù)是指在播種前用磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行直接磁化處理，通過(guò)物理作用激發(fā)種子酶活力，改善種子素質(zhì)，使根系發(fā)達(dá)、活力增強(qiáng)，增強(qiáng)抗病蟲(chóng)害能力，改善作物新陳代謝功能，提高吸收水肥能力，以達(dá)到作物增產(chǎn)目的的一項(xiàng)技術(shù)。經(jīng)磁化處理后的種子，前期發(fā)芽勢(shì)增強(qiáng)，發(fā)芽快，發(fā)芽率和幼苗素質(zhì)提高，苗齊苗壯；中期作物根系發(fā)達(dá)，吸水吸肥能力強(qiáng)，抗病性好，莖稈粗壯，抗倒伏能力強(qiáng)，能縮短生育期；后期籽粒飽滿，成熟度高。磁化技術(shù)適于糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物等種子的播前處理。

2 等離子種子處理技術(shù)

等離子體種子處理技術(shù)就是將種子放到等離子中，讓種子與等離子體接觸，因?yàn)榈入x子體是能量較高的帶電離子，可以滲入種子表皮并與種子發(fā)生作用，使種子中的一些物質(zhì)發(fā)生變化，從而刺激作物增產(chǎn)。該技術(shù)適于各種作物，且成本低、效益高、操作簡(jiǎn)便、無(wú)任何化學(xué)污染，是值得推廣的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)物理技術(shù)。雖然其作用機(jī)理尚需進(jìn)一步研究，但在作物增產(chǎn)方面效果明顯，主要體現(xiàn)在：一是果粒增多，產(chǎn)量提高。玉米籽粒飽滿、棒大棒勻、禿尖少，水稻穗數(shù)粒增加，大豆莢間短、莢多莢密。試驗(yàn)表明，玉米平均增產(chǎn)8%左右，大豆、花生平均增產(chǎn)10%左右，蔬菜平均增產(chǎn)15%以上，且產(chǎn)品品質(zhì)改善，提高了產(chǎn)值。二是果實(shí)提早成熟。花生早上市5 d，水稻早上市3～4 d，瓜菜類更加明顯，處理后黃瓜、豆角、香瓜可以早上市6～7 d。

3 聲波助長(zhǎng)技術(shù)

聲波助長(zhǎng)技術(shù)在國(guó)外已有成功應(yīng)用，其原理是利用音箱發(fā)出對(duì)植物施加特定頻率的聲波，使聲波頻率與植物本身固有的生理系統(tǒng)波頻相一致而產(chǎn)生共振，從而提高植物活細(xì)胞內(nèi)電子流的運(yùn)動(dòng)速度，促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、傳輸和轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)植物的光合作用和吸收能力，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)、增收、優(yōu)質(zhì)、抗病的目的。該技術(shù)不污染農(nóng)產(chǎn)品，是現(xiàn)代高科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的成功范例之一。它能使水果、蔬菜普遍早熟7 d左右，玉米早熟7～10 d，同時(shí)在改善營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、延長(zhǎng)貯藏時(shí)間、提高種子發(fā)芽率、增加作物產(chǎn)量等方面效果較好，且有助于增強(qiáng)抗病性能，對(duì)蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛等頑固害蟲(chóng)有十分顯著的防治效果，適用于糧油作物、蔬菜、果樹(shù)、花卉、園林苗木等。

4 溫室空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)

空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)的原理是：系統(tǒng)在電極線與地面之間建立起自動(dòng)循環(huán)、間歇工作的空間電場(chǎng)，電極絲周?chē)a(chǎn)生微量臭氧、氮氧化物和高能帶電粒子，空間電場(chǎng)中的霧汽、粉塵、孢子會(huì)立刻荷電并受電場(chǎng)力的作用而作定向脫除運(yùn)動(dòng)并迅速吸附于地面和墻壁表面，而附著在霧汽、粉塵上的大部分病原微生物、孢子會(huì)在高能帶電粒子、臭氧的雙重作用下在作定向脫除運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中被殺死、滅活。空間電場(chǎng)能夠有效抑制霧汽升騰和粉塵、孢子飛揚(yáng)，隔絕氣傳病害傳播渠道，對(duì)生物氣傳病害的防治效果達(dá)70%以上；可凈化溫室空氣、除霧、滅菌消毒，有效去除空氣病菌40%以上，降低空氣濕度5%以上，除霧效率50%以上，使室內(nèi)空氣清潔無(wú)異味；可提高植物光合作用強(qiáng)度，同時(shí)高電壓電極線的放電作用所產(chǎn)生的空氣氮肥與二氧化碳增施配合使用，可以提高作物產(chǎn)量。該技術(shù)適于溫室花卉、蔬菜、果樹(shù)等的病蟲(chóng)害防治。

5 電子殺蟲(chóng)技術(shù)

該技術(shù)利用害蟲(chóng)（飛蛾）的趨光性、趨波性和雌雄飛蛾趨性，采用具有特定光譜的特殊光源和滅殺裝置，在夜間開(kāi)啟光源，引誘害蟲(chóng)（飛蛾）飛撲光源，此時(shí)光源外圍的高壓電網(wǎng)瞬間放電將其擊殺死亡。還可利用同種飛蛾雌雄間相互發(fā)出和接受性激素氣味信號(hào)吸引害蟲(chóng)飛向殺蟲(chóng)燈，使其在未經(jīng)交尾產(chǎn)卵前即被滅殺，從而阻斷害蟲(chóng)生殖繁育鏈，達(dá)到減少農(nóng)藥使用量、節(jié)約生產(chǎn)成本（每667 m2節(jié)約成本10元左右）、降低害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)作物危害、保護(hù)農(nóng)作物的目的。該技術(shù)可廣泛用于病蟲(chóng)害發(fā)生量大、用藥頻繁的農(nóng)、林、蔬菜、果園等，可誘殺的害蟲(chóng)達(dá)1 200多種，包括果樹(shù)害蟲(chóng)、蔬菜害蟲(chóng)、糧食害蟲(chóng)等。

6 二氧化碳增施技術(shù)

在溫室種植中，二氧化碳?xì)怏w對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育起著與水肥同等的作用，被稱為“氣體肥料”，其人工補(bǔ)充顯得十分重要。試驗(yàn)表明：如果把CO2濃度從大氣濃度（300 mg/L左右）提高到1 000 mg/L，植物光合效率可提高1倍以上；把CO2濃度降低到50 mg/L，光合作用會(huì)因缺乏原料而停止；CO2濃度在100～

2 000 mg/L范圍內(nèi)，作物產(chǎn)量隨CO2濃度增加而提高。增施CO2氣肥有以下作用：一是提高植物的光合效率，消除黃瓜等作物“光合午休現(xiàn)象”，延長(zhǎng)有效光合時(shí)間，明顯促進(jìn)株高、莖粗、葉面積增加，并使干物質(zhì)積累加快。二是提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。增施CO2后光合產(chǎn)物積累明顯增多，蔬菜中淀粉、糖、蛋白質(zhì)、果膠、有機(jī)酸及礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分增加，外觀品質(zhì)有明顯改善，耐貯性有所增強(qiáng)。增施CO2后番茄的糖酸比可增加15%左右，維生素C含量增加8%左右，一級(jí)果增加15%左右。三是提高早期產(chǎn)量，尤其是瓜果類的前期產(chǎn)量。CO2濃度增至1 000 mg/L，作物可增產(chǎn)10%左右。四是提早上市時(shí)間。增施CO2后番茄可早開(kāi)花3～5 d，黃瓜第一雌花節(jié)位下降、單株雌花數(shù)明顯增加、坐果率提高。五是增強(qiáng)植株抗性。增施CO2后植株生長(zhǎng)健壯，同時(shí)增進(jìn)了碳同化，使體內(nèi)糖分積累，這在一定程度上增強(qiáng)了植株的抗病能力，可抑制或減輕病害發(fā)生。

20世紀(jì)70年代發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始應(yīng)用二氧化碳增施技術(shù)，目前該技術(shù)在歐洲、北美以及日本已得到大規(guī)模推廣應(yīng)用，美國(guó)50%以上、荷蘭80%以上的溫室均采用了二氧化碳增施設(shè)備。國(guó)內(nèi)的溫室大棚二氧化碳?xì)夥试鍪┓椒ㄖ饕惺┓鸥杀⒁簯B(tài)二氧化碳、顆粒劑、燃燒、二氧化碳?xì)夥拾l(fā)生器等。

7 臭氧殺菌技術(shù)

將臭氧用于溫室防治病蟲(chóng)害，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是防治效果好。臭氧對(duì)番茄灰霉病、黃瓜霜霉病、晚疫病、葉霉病、早疫病等病害，以及溫室潛葉蠅、蚜蟲(chóng)、白粉虱等蟲(chóng)害，防治效果較好。噴灑臭氧水比施放臭氧氣體防病效果更好，因?yàn)槌粞跞苡谒笥懈鼜?qiáng)的殺菌消毒作用。二是安全又高效。臭氧具有不穩(wěn)定的特性和很強(qiáng)的氧化能力，能把有機(jī)物大分子降解為小分子，把有害物分解為無(wú)害物，從而實(shí)現(xiàn)空氣的凈化和殘留農(nóng)藥解毒，是生產(chǎn)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的重要技術(shù)措施。臭氧達(dá)到一定濃度后會(huì)在瞬間殺滅細(xì)菌、病毒和昆蟲(chóng)，并對(duì)農(nóng)藥和有機(jī)毒物有降解作用，具有分解快、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，已成為廣受關(guān)注的清潔殺菌劑。

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