井輝

摘要：在設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術可以避免對環(huán)境造成化學殘留與污染，獲取高產(chǎn)、優(yōu)質、安全的農(nóng)產(chǎn)品。介紹幾種主要的物理農(nóng)業(yè)技術的原理與應用效果，以期為物理農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進一步發(fā)揮作用提供依據(jù)。

關鍵詞：設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；物理農(nóng)業(yè)技術；應用

中圖分類號：S121 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）04-0043-02

現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)是一種以電、磁、聲、波、場、納米等物理手段，利用具有生物效應的物理因子操控動植物生長發(fā)育及其生活環(huán)境，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對化學肥料、化學農(nóng)藥、抗生素等化學品的依賴以及自然環(huán)境的束縛，最終獲取高產(chǎn)、優(yōu)質、無毒農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境調(diào)控型農(nóng)業(yè)。物理農(nóng)業(yè)不像化學農(nóng)業(yè)那樣對環(huán)境造成殘留與污染，它對生物的作用多以激發(fā)生理代謝與活化酶、提高物質活性等量子力學方式體現(xiàn)，其作用過程與效應不如其他農(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，達到增產(chǎn)、優(yōu)質、抗病和高效的目的，有利于保證農(nóng)產(chǎn)品質量，保護生態(tài)環(huán)境。隨著科學技術的進步，人們對物理農(nóng)業(yè)有了新的認識，形成了各種可操作的物理農(nóng)業(yè)技術措施。

1 種子磁化處理技術

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

2 等離子種子處理技術

等離子體種子處理技術就是將種子放到等離子中，讓種子與等離子體接觸，因為等離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發(fā)生變化，從而刺激作物增產(chǎn)。該技術適于各種作物，且成本低、效益高、操作簡便、無任何化學污染，是值得推廣的一項農(nóng)業(yè)物理技術。雖然其作用機理尚需進一步研究，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)品品質改善，提高了產(chǎn)值。二是果實提早成熟?；ㄉ缟鲜? 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 聲波助長技術

聲波助長技術在國外已有成功應用，其原理是利用音箱發(fā)出對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，從而提高植物活細胞內(nèi)電子流的運動速度，促進各種營養(yǎng)元素的吸收、傳輸和轉化，增強植物的光合作用和吸收能力，促進生長發(fā)育，達到增產(chǎn)、增收、優(yōu)質、抗病的目的。該技術不污染農(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，同時在改善營養(yǎng)品質、延長貯藏時間、提高種子發(fā)芽率、增加作物產(chǎn)量等方面效果較好，且有助于增強抗病性能，對蚜蟲、紅蜘蛛等頑固害蟲有十分顯著的防治效果，適用于糧油作物、蔬菜、果樹、花卉、園林苗木等。

4 溫室空間電場防病促生技術

空間電場防病促生技術的原理是：系統(tǒng)在電極線與地面之間建立起自動循環(huán)、間歇工作的空間電場，電極絲周圍產(chǎn)生微量臭氧、氮氧化物和高能帶電粒子，空間電場中的霧汽、粉塵、孢子會立刻荷電并受電場力的作用而作定向脫除運動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、孢子會在高能帶電粒子、臭氧的雙重作用下在作定向脫除運動的過程中被殺死、滅活?？臻g電場能夠有效抑制霧汽升騰和粉塵、孢子飛揚，隔絕氣傳病害傳播渠道，對生物氣傳病害的防治效果達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)空氣清潔無異味；可提高植物光合作用強度，同時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。該技術適于溫室花卉、蔬菜、果樹等的病蟲害防治。

5 電子殺蟲技術

該技術利用害蟲（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，在夜間開啟光源，引誘害蟲（飛蛾）飛撲光源，此時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吸引害蟲飛向殺蟲燈，使其在未經(jīng)交尾產(chǎn)卵前即被滅殺，從而阻斷害蟲生殖繁育鏈，達到減少農(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）、降低害蟲對農(nóng)作物危害、保護農(nóng)作物的目的。該技術可廣泛用于病蟲害發(fā)生量大、用藥頻繁的農(nóng)、林、蔬菜、果園等，可誘殺的害蟲達1 200多種，包括果樹害蟲、蔬菜害蟲、糧食害蟲等。

6 二氧化碳增施技術

在溫室種植中，二氧化碳氣體對作物生長發(fā)育起著與水肥同等的作用，被稱為“氣體肥料”，其人工補充顯得十分重要。試驗表明：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”，延長有效光合時間，明顯促進株高、莖粗、葉面積增加，并使干物質積累加快。二是提高農(nóng)產(chǎn)品品質。增施CO2后光合產(chǎn)物積累明顯增多，蔬菜中淀粉、糖、蛋白質、果膠、有機酸及礦物質等營養(yǎng)成分增加，外觀品質有明顯改善，耐貯性有所增強。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。四是提早上市時間。增施CO2后番茄可早開花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。五是增強植株抗性。增施CO2后植株生長健壯，同時增進了碳同化，使體內(nèi)糖分積累，這在一定程度上增強了植株的抗病能力，可抑制或減輕病害發(fā)生。

20世紀70年代發(fā)達國家就開始應用二氧化碳增施技術，目前該技術在歐洲、北美以及日本已得到大規(guī)模推廣應用，美國50%以上、荷蘭80%以上的溫室均采用了二氧化碳增施設備。國內(nèi)的溫室大棚二氧化碳氣肥增施方法主要有施放干冰、液態(tài)二氧化碳、顆粒劑、燃燒、二氧化碳氣肥發(fā)生器等。

7 臭氧殺菌技術

將臭氧用于溫室防治病蟲害，具有以下優(yōu)點：一是防治效果好。臭氧對番茄灰霉病、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、白粉虱等蟲害，防治效果較好。噴灑臭氧水比施放臭氧氣體防病效果更好，因為臭氧溶于水后有更強的殺菌消毒作用。二是安全又高效。臭氧具有不穩(wěn)定的特性和很強的氧化能力，能把有機物大分子降解為小分子，把有害物分解為無害物，從而實現(xiàn)空氣的凈化和殘留農(nóng)藥解毒，是生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品的重要技術措施。臭氧達到一定濃度后會在瞬間殺滅細菌、病毒和昆蟲，并對農(nóng)藥和有機毒物有降解作用，具有分解快、二次污染少等優(yōu)點，已成為廣受關注的清潔殺菌劑。

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