基本介紹
- 中文名：物理農業
- 外文名：physical agriculture
- 起源：植物生理學
- 學科分類：農業
- 主要套用：預防病蟲害，作物生長
發展現狀,分類,發展方向,主要套用,電磁處理促增產優質,靜電滅蟲殺蟲更有效,噪聲也能除草,意義,提升作物質量,最佳化生產管理,改進生產模式,
發展現狀
現代物理農業技術在美國、日本和俄羅斯等國家都有研究與套用。據文獻介紹, 有商業價值的最早套用是法國人切諾伊用聲音處理, 提高了啤酒廠大麥的發芽率。法國聲學研究所和前蘇聯, 有用貝多芬樂曲處理西紅柿、甜菜的增產報導。2000年初, 日本東京大學用不同頻率處理, 可延長或縮短微生物的繁殖時間。美國的D.R.Carlson則研究了聲波和化學肥料聯合作用下植物的生長發育問題, 並申請了數個專利。在國外, 有學者研究了超音波對植物細胞的影響, 都得出了適當低強度超音波不會對植物細胞造成傷害, 並能促進其生長的結論。
我國已經開始套用的物理農業技術包括空間電場調控動植物生長及疫病預防技術、土壤連作障礙電處理技術、煙氣電淨化二氧化碳增施技術、溫室病害臭氧防治技術、聲波助長技術、種子磁化處理技術和電子殺蟲技術等, 並在農業生產中起到了預防病蟲害、促進作物生長、提高作物產量和質量的作用, 促進我國由化學農業向物理農業轉型
分類
物理農業成形階段也就是在2007年後的這一時期。這時的農業物理已經可以劃分為兩大部分：
環境安全型畜禽舍
環境安全型畜禽舍物理增產優質型農業
將物理學中對生物具有正向作用的原理技術化並用來提高農作物、家禽家畜、菌類、水生動物的產量和質量的“物理增產優質型農業”。
代表物理增產優質型農業最重要特徵就是環境安全型設施農業，其最具特色的套用技術包括空間電場與二氧化碳同補的產量倍增技術、植物補光技術、設施溫控技術。
物理植保農業
將物理學中對病原微生物和害蟲具有滅殺作用以及對環境具有保護的原理技術化，形成物理植保技術，並用來預防動植物的病蟲以及其他危險化學品危害的“無毒農業”或“物理植保農業”。代表物理型無毒農業最重要的特徵就是環境安全型畜禽舍、環境安全型溫室、環境安全型菇房三大農業生產模式的建立和套用。
環境安全型菇房
環境安全型菇房發展方向
物理農業在“增產優質型物理農業”、“無毒農業”兩個方向上快速發展，並被解讀為現代物理農業。
“增產優質型物理農業”主要以種植業為主，為了獲得高產，物理調控工藝主要是空間電場與高濃度二氧化碳增施技術相配合形成的同補技術，這一技術具有顯著的增產與品質最佳化的“雙效能”。養殖業主要的高產優質的物理調控工藝就是光控生殖工藝，主要用於家禽、水生動物的生殖生長、排卵、受精等方面。
“無毒農業”涉及農業的所有種類。其目的就是使用對病原微生物和害蟲具有滅殺作用和環境保護作用的物理技術來滿足動植物的防病防疫要求，徹底杜絕農藥的使用和抗生素的濫用以及環境毒物的產生。這方面的技術工藝很多都已設施化，譬如環境安全型溫室、環境安全型畜禽舍、環境安全型菇房、環境安全型育苗室、養殖水體介導魚礁微電解實時消毒技術。
主要套用
電磁處理促增產優質
磁場處理是指利用適當強度的磁場在作物播前處理種子, 或者在浸種、發芽、育苗和生長的某些過程中施加一定的磁場。大量的研究表明, 磁處理能顯著提高大多數作物種子的發芽勢和發芽率, 使萌發時的呼吸速率提高4~5倍;作物幼苗的種子根和次生根數顯著增加;抗旱、抗寒性能大大增強;作物經濟性狀明顯改善。小麥種子經磁場處理後可使發芽勢提高21%, 發芽率提高28.2%, 幼苗高度和根長分別增長25.3%和38.5%, 產量增加8.1%~23.3%。磁場處理玉米後, 苗期的根數和根重比對照生長快, 株高、莖粗、莖葉鮮重及葉面積與對照相比都有顯著差異, 穗粒重和百粒重分別增加57.3%和5.7%。脈動磁場處理高粱種子後, 可使發芽率、芽長、根長分別增加13.7%、11.2%和13.8%, 提早1~2天出苗, 千粒重提高11.6%。磁場處理在油菜、大麥、甜菜、花生、大豆、水稻、棉花等作物上也有類似效應。
靜電滅蟲殺蟲更有效
長久以來, 各種飛翔類害蟲如甜菜夜蛾、蚜蟲、斑潛蠅、白粉虱等一直讓農民非常頭痛。它們不僅破壞植物的根、莖、葉、花、果實和種子, 使其無法生長甚至死亡, 同時還攜帶各種細菌和病毒, 對農作物生長危害很大。
利用普通的噴藥方式殺蟲, 不但很難殺死大部分害蟲, 還會使害蟲產生耐藥性, 同時產生農藥殘留。而多功能靜電滅蟲技術是成本最低、用工最少、效果最好、副作用最小的物理防治方法, 它利用昆蟲趨光、趨波、趨色的生物學特性進行引誘, 再利用高電壓將害蟲擊殺。
使用該技術的溫室內不再需要噴施殺蟲劑, 作物一個生長期可減少打藥次數3~8次, 不僅節約了成本支出, 更重要的是農產品農藥殘留大幅度降低, 食用安全。此外, 電極產生的高壓靜電還可吸附空氣中的病菌和灰塵, 起到淨化空氣的作用。
噪聲也能除草
噪聲對植物生長是有害的, 強烈的尖嘯聲會使一般植物萎謝, 使蔬菜嚴重減產。但不同的植物對不同波段的噪聲敏感程度並不一樣, 這一現象被人們巧妙地套用在農業生產中。如強度適中的尖嘯聲, 可使蘿蔔籽的發芽速度快一倍, 因為噪聲能刺激種子中的分子活性, 使幼芽容易破皮而出。
國外根據這一奇異功能還研製成功了一種噪聲除草器, 將它放在田間溝壟中, 發射一種超聲噪音, 來誘發雜草種子提前萌發, 以便在作物生長之前施藥除草。
意義
提升作物質量
在進行農業生產的時候, 育種工作室是最為基礎也是最為重要的一項工作, 農業工作者們可以利用多種現代農業技術來進行更加科學合理的育種, 提升農作物種子質量, 確保其以後的生長情況優良。在進行育種的時候, 我們可以採用種子磁化處理基礎, 直接將種子進行磁化處理, 確保種子內部的種子酶保持更高的活力, 從而達到提升種子抗病蟲害和新陳代謝能力, 種子在生長發芽的時候可以更有效的吸收水和肥料, 相比於正常育種的種子有更強的生命力和發芽率。另外, 我們還可以利用電漿和高壓靜電場等技術進行育種, 這些技術都能夠對種子的發育起到積極的促進作用。
另外, 我們還可以利用聲波對於植物的生長有一定影響的特點, 使用聲波助長技術提升農作物質量。聲波助長技術最為常見的套用就是使用音響發出的特定頻率, 使得頻率與植物自身帶有的生理聲波頻率形成共鳴關係, 進而引發共振, 促進農作物內部電子流的運動速度, 這樣能夠更好地保證農作物吸收各種營養元素的效率, 增強農作物質量。一般來說, 使用聲波助長技術能夠幫助葉類蔬菜產量增強30%作用, 而作為大田農作物產量增幅則能夠達到20%, 除了增強農作物產量以外, 像西紅柿和草莓這類農作物的味道也會好上很多, 甜度提升效果顯著。
最佳化生產管理
我們嘗試著在農作物生產中引入現代物理農業技術的過程中, 還應當制定更加科學合理的管理制度, 確保先進的物理農業技術被得到更有效的使用。比如, 我們在使用聲波助長儀去促進植物生長的時候, 應當提前針對植物的生長特性與設備操作人員進行良好的溝通, 從而在實際使用中, 選擇最適合該農作物生長特性的頻率進行生長促進, 並且在進行促進的時候, 設備使用時間也應當有著比較嚴格的管理, 確保植物能夠得到最大效果的生長促進。
另外, 我們還用在農作物種植的溫室大棚當中構建空間墊層, 藉助電廠中加速的高能帶電粒子為植物構造更加優良的生長環境, 大大降低植物患上氣傳病的可能性。並且, 還應當科學安裝電子殺蟲燈, 利用昆蟲的向光性進行病蟲害的防治與解決, 其中在安裝電子滅蟲燈的時候也需要有所選擇, 如果種植的是菌菇類農作物, 我們就可以考慮利用靜電滅蟲解決菇蠅類害蟲, 使用電擊的技術來解決蟎蟲病蟲害, 儘可能地不適用農藥治理病蟲害, 生產更加健康的蔬菜水果, 為人們提供更放心的綠色食品。
改進生產模式
為了進一步提升農業生產的產量, 農業工作者們還應當致力於進行生產模式的改進, 結合多種農業生產技術和現代化農業設備提升農業生產質量。農業生產者們可以嘗試著引入物理調控技術來進行無毒優質果蔬的生產, 建造環境更加安全可靠的溫室來作為果蔬生產單位, 並且在溫室內部套用土壤電消毒滅蟲技術、聲波助長技術以及電除霧防病促生枝技術確保植物生長過程中遭受病蟲害的機率大大降低, 對於常見的植物病蟲害和土壤傳染病實現及時把控, 確保農作物健康生產, 培養出品質優良的產品。
而在禽畜生產過程中, 我們還可以打造環境安全性禽畜舍, 禽畜舍中安裝先進的除臭滅菌設備, 達到淨化環境、滅菌防毒的作用, 將各類粉塵和飛沫都進行及時的處理, 為禽畜提供更加優越的生活環境, 養殖人員還應當及時進行禽畜疫病情況的檢測, 做好防範工作, 即使出現了疫病, 也能夠迅速採取措施進行疾病的隔離和處理, 實現安全生產。對於水產養殖行業來說, 安全潔淨的生長環境對於水產品的生長也有著重要的作用, 養殖者們可以考慮利用水體電解技術及時空氣淨化自動滅菌系統來進行水產養殖環境的最佳化, 進行海水或者淡水的微電解, 並且在電極兩端導入多個介導魚礁, 為水生動物們打造更好的生活環境。
總而言之, 農業是支撐一個國家穩定和持續發展的重要支柱產業。尤其是我國作為農業大國, 更是應當重視農產品生產技術的改進, 農產品生產者也應當考慮順應時代發展, 套用現代物理農業技術實現農作物的增產, 確保農作物能夠得到更好的生長環境, 從而提供更加健康的綠色食品, 提升大眾生活質量。
