推廣物理農業(yè)技術(shù)實(shí)現農業(yè)可持續發(fā)展
隨著(zhù)人民生活水平和質(zhì)量的不斷提高，對食品的安全性意識不斷增強，人們對綠色、無(wú)公害農產(chǎn)品的需求和保護生態(tài)環(huán)境的意識日益增加。在農業(yè)生產(chǎn)中，對環(huán)保型、節約型技術(shù)和設備的開(kāi)發(fā)和應用迫在眉睫。推廣和應用綠色、無(wú)公害農產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和設備，是滿(mǎn)足人民生活、創(chuàng )建環(huán)保型和諧社會(huì )的迫切需要。

實(shí)現農業(yè)的可持續發(fā)展，必須以減輕化學(xué)農藥和化肥對土地和環(huán)境的污染，提高綠色、無(wú)公害農產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量為前提。物理農業(yè)技術(shù)，是將物理學(xué)知識和高新技術(shù)應用在農業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)特定的物理技術(shù)方法處理農作物，從而在減少化肥和農藥使用量的同時(shí)，達到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的，并有利于保護生態(tài)環(huán)境。

天津市農委和天津市農機局于2005年5月和8月，先后兩次組織天津市農機推廣總站及區、縣農機推廣部門(mén)的有關(guān)技術(shù)人員，到大連市農機推廣站進(jìn)行考察、調研物理農業(yè)技術(shù)推廣應用情況，并在現場(chǎng)對推廣的物理農業(yè)設備進(jìn)行了技術(shù)分析。目前天津市農機推廣總站技術(shù)人員，已經(jīng)掌握了大量的物理農業(yè)技術(shù)，為我市引進(jìn)和推廣物理農業(yè)技術(shù)和裝備，做好了技術(shù)準備。

成熟的物理農業(yè)技術(shù)主要包括：聲波助長(cháng)技術(shù)、種子磁化技術(shù)、空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)、電子殺蟲(chóng)技術(shù)和二氧化碳增施技術(shù)。這些技術(shù)可以廣泛應用于種植業(yè)和養殖業(yè)，它們在農業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護中將發(fā)揮巨大作用。據不完全統計，綜合施用物理農業(yè)技術(shù)，可有效地減少溫室、畜禽舍病蟲(chóng)害的發(fā)生率60%以上；提高蔬菜、水果和牲畜的抗病能力；減少化肥、農藥的施用量近30%；增加產(chǎn)量20%以上，同時(shí)可以大大降低農產(chǎn)品的化學(xué)污染指標，提高農產(chǎn)品的市場(chǎng)的競爭力。

化學(xué)農業(yè)（以化肥和農藥的應用為主要特征）極大地提高了農作物的產(chǎn)量，在解決糧食和饑餓問(wèn)題上對人類(lèi)社會(huì )做出了巨大的貢獻。但隨著(zhù)化肥和農藥的長(cháng)期過(guò)量使用，造成地力衰退、農作物品質(zhì)下降、污染環(huán)境、危害人體健康，嚴重影響到農業(yè)的可持續發(fā)展。目前，農業(yè)正處于由化學(xué)農業(yè)向生態(tài)農業(yè)過(guò)渡時(shí)期，而現代物理農業(yè)則是實(shí)現生態(tài)農業(yè)的主要途徑之一。下面將化學(xué)農業(yè)和現代物理農業(yè)的特點(diǎn)做一比較。

現代物理農業(yè)與化學(xué)農業(yè)的特點(diǎn)

化學(xué)農業(yè)	現代物理農業(yè)
化肥、農藥催化效應快，肥、藥源受氣候影響大，在雨天或暴曬下，肥、藥源流失性強，效率低，對土壤有酸化作用。	催化效應比化學(xué)方法更快，肥、藥源幾乎不受自然天氣影響，無(wú)流失,效率高。對土壤無(wú)不利的影響。
在使用時(shí)間及使用量上有嚴格限制；農藥殺蟲(chóng)不能做到全面控制，而且害蟲(chóng)、益蟲(chóng)會(huì )一同被殺滅。	對使用時(shí)間和使用量的限制上比較寬松，殺蟲(chóng)可以做到全面控制，可有效保護益蟲(chóng)。
化肥使用不當時(shí)，會(huì )產(chǎn)生不良后果，補救比較困難。	即使使用不當，也不會(huì )產(chǎn)生不良后果。
污染空氣和環(huán)境，農產(chǎn)品農藥殘留量高。	無(wú)毒無(wú)污染，綠色環(huán)保?？缮a(chǎn)出綠色、有機、無(wú)公害農產(chǎn)品。
生產(chǎn)過(guò)程中，對作業(yè)人的身體健康有害。	使用安全可靠，對作業(yè)人員的身體健康無(wú)害。
對土壤的培養有害無(wú)益，長(cháng)期使用會(huì )造成土壤板結，地力下降。	對土壤具有營(yíng)養培育作用。
不能促進(jìn)作物早熟。	能促進(jìn)作物早熟7—15天，農產(chǎn)品可提前上市。
不能改善農產(chǎn)品品質(zhì)，而且農產(chǎn)品中有不同程度的農藥殘留。	能改善農產(chǎn)品品質(zhì)，提高含糖量，提高各種維生素含量。
提高產(chǎn)量靠大量使用化肥，帶來(lái)農產(chǎn)品品質(zhì)下降，污染環(huán)境，地力下降。	在不帶來(lái)任何負面影響的前提下，普遍提高產(chǎn)量10—50%。

從物理農業(yè)和化學(xué)農業(yè)的特點(diǎn)比較中不難看出，物理農業(yè)具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。它避免了化學(xué)農業(yè)造成的地力衰退、環(huán)境污染、農作物品質(zhì)下降，甚至危害人體健康的弊端，與之相對應的是現代物理農業(yè)既有利于保護生態(tài)環(huán)境，又可促進(jìn)生產(chǎn)出綠色、無(wú)公害的農產(chǎn)品，在提高了農產(chǎn)品的經(jīng)濟價(jià)值的同時(shí)，又有利于人的身體健康，所以發(fā)展現代物理農業(yè)的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和生態(tài)效益都是相當可觀(guān)的。

當前，世界農業(yè)正處于一個(gè)由傳統的化學(xué)農業(yè)向生態(tài)農業(yè)過(guò)渡時(shí)期，實(shí)現這一轉型的主要途徑有兩條，即生物工程和物理農業(yè)。正如鄧小平指出的“將來(lái)農業(yè)問(wèn)題的出路，**終要由生物工程解決，要靠尖端技術(shù)?！毕鄬τ诙兰o的化學(xué)農業(yè)來(lái)說(shuō)，新世紀將是物理農業(yè)的世紀。

新世紀到來(lái)，許多國家的政府和有識之士，經(jīng)過(guò)認真思考，都選擇了走生態(tài)農業(yè)之路。各國的國情不同，發(fā)展生態(tài)農業(yè)的方式也不盡相同。例如，一些發(fā)達國家發(fā)展生態(tài)農業(yè)有復古的傾向，返樸歸真，我國則強調生態(tài)效益、社會(huì )效益和經(jīng)濟效益相結合的模式。下面介紹幾種現代物理農業(yè)技術(shù)。

聲波助長(cháng)技術(shù)：聲波助長(cháng)儀是根據植物的聲學(xué)特性，利用聲波對植物進(jìn)行特殊處理，可促進(jìn)植物增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟，是現代高科技在農業(yè)生產(chǎn)中應用的成功范例之一。所應用的植物生理諧振波處理技術(shù)是現代物理農業(yè)科技發(fā)展的核心技術(shù)，不污染環(huán)境，符合環(huán)境保護和發(fā)展生態(tài)農業(yè)的要求，是當前生產(chǎn)有機、綠色、無(wú)公害農產(chǎn)品的優(yōu)選設備?？蓱糜诩Z油作物、蔬菜、果樹(shù)、花卉、園林苗木等作物。

聲波助長(cháng)儀的基本原理是利用音箱發(fā)聲對植物施加特定頻率的聲波，使聲波的頻率與植物本身固有的生理系統波頻相一致，產(chǎn)生共振。從而提高植物活細胞內電子流的運動(dòng)速度，促進(jìn)各種營(yíng)養元素的吸收、傳輸和轉化，增強植物的光合作用和吸收能力，促進(jìn)生長(cháng)發(fā)育，達到增產(chǎn)、增收、優(yōu)質(zhì)、抗病的目的。

聲波助長(cháng)儀能在植物生長(cháng)過(guò)程中，增強光合作用，增大植物的呼吸強度，加快莖、葉等營(yíng)養器官的生化反應過(guò)程，促進(jìn)生長(cháng)，提高營(yíng)養物質(zhì)制造量，加快果實(shí)或營(yíng)養體的形成過(guò)程，提高產(chǎn)量。能使葉類(lèi)蔬菜增產(chǎn)30% ，黃瓜、西紅柿等果類(lèi)蔬菜和櫻桃、草莓等水果增產(chǎn) 25% 。玉米等大田作物增產(chǎn)20% 。

聲波助長(cháng)儀在增強植物光合作用的同時(shí)，也增加了酶的合成，從而促進(jìn)了蛋白質(zhì)、糖等有機物質(zhì)的合成，達到提高植物品質(zhì)的效果。實(shí)驗證明，西紅柿、草莓的甜度都有較大提高，含糖量增加20%以上。

聲波助長(cháng)儀幫助植物促進(jìn)呼吸作用，加強能量轉變的速度，促進(jìn)物質(zhì)吸收和運轉能力，使植物表現出旺盛的生長(cháng)速度，達到早熟的功效。蔬菜、水果普遍早熟一周左右，玉米可早熟7～10天。

聲波助長(cháng)儀對植物發(fā)出的諧振波，能促進(jìn)植物在生長(cháng)進(jìn)入旺盛期時(shí)，呼吸能力增高，從而保持細胞內較高的氧化水平，對病菌分泌的毒素有破壞作用。呼吸還能提供能量和中間產(chǎn)物，有利于植物形成某些隔離區（如木栓隔離層），阻止病斑擴大。

當敏感害蟲(chóng)遇到聲波助長(cháng)儀產(chǎn)生的諧振波，會(huì )產(chǎn)生厭惡感或恐懼感，影響正常進(jìn)食，使其難以生存，不能繁育或者主動(dòng)離開(kāi)，從而達到驅逐敏感害蟲(chóng)的功效。實(shí)驗證明對蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛等頑固害蟲(chóng)有十分顯著(zhù)的效果。

種子磁化處理技術(shù)：磁場(chǎng)種子處理技術(shù)屬現代生物物理技術(shù)，在播種前用磁場(chǎng)對農作物種子進(jìn)行直接磁化處理，通過(guò)物理作用，能激發(fā)種子酶的活力，改善種子素質(zhì)，幼苗素質(zhì)，使根系發(fā)達、活力增強，增強抗病蟲(chóng)害能力，改善作物的新陳代謝功能，提高吸收水、肥的能力，使其穩健生長(cháng)，以達到作物增產(chǎn)的目的。試驗證明經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)處理后的小麥增產(chǎn)幅度達8.1%，玉米的增產(chǎn)幅度達11.8%，蔬菜增產(chǎn)10%以上。

對種子磁場(chǎng)處理的增產(chǎn)機理，國外認為，對作物生長(cháng)起重要作用的酶是一種半導體，在外加磁場(chǎng)的作用下，酶的表面形成了一個(gè)勢能，進(jìn)而改變了酶的功能和活力，促進(jìn)植物根系生長(cháng)和吸收。國內有關(guān)研究起步較晚，較有代表性的解釋是中科院物理所提出的三項理論。其一是金屬磁化離子的作用。農作物體內多含有金屬元素或離子十余種，其中有八種是過(guò)渡金屬磁性離子，它們多是在各種酶中起重要作用的成分。因此磁場(chǎng)力作用可以促進(jìn)功能酶的活動(dòng)，促進(jìn)植株生長(cháng)發(fā)育，提高產(chǎn)量。其二是磁場(chǎng)與生物等離子體的相互作用。生物體內存在著(zhù)準粒子和它們的相互作用，在磁場(chǎng)的作用下，一些有重要生物意義的離子性能發(fā)生改變，產(chǎn)生生物效應。其三是生物磁場(chǎng)相干效應理論。外磁場(chǎng)與生物本身磁場(chǎng)相互作用，使生物體內磁能等參數發(fā)生變化。

電子殺蟲(chóng)技術(shù)：電子殺蟲(chóng)燈是利用害蟲(chóng)（飛蛾）的趨光性、趨波性、雌雄飛蛾趨性等特點(diǎn)，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，利用光源對害蟲(chóng)（飛蛾）的較強引誘力，將害蟲(chóng)（飛蛾）引誘飛來(lái)，在飛撲光源過(guò)程中，使之觸到設在光源外圍的高壓電網(wǎng)，此時(shí)高壓電網(wǎng)瞬間放電將其擊殺死亡，在該燈誘捕飛蛾過(guò)程中，又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，吸引害蟲(chóng)（飛蛾）飛向殺蟲(chóng)燈，使害蟲(chóng)（飛蛾）在未經(jīng)交尾產(chǎn)卵前即被滅殺，達到有效地阻斷害蟲(chóng)的生殖繁育鏈，減少化學(xué)農藥使用量，降低害蟲(chóng)對農作物危害，達到保護農作物的目的。

空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)：系統在電極線(xiàn)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。在空間電場(chǎng)中的霧汽、粉塵、孢子會(huì )立刻荷電并受電場(chǎng)力的作用而做定向脫除運動(dòng)，并迅速吸附于地面和墻壁表面，而附著(zhù)在霧汽、粉塵上的大部分病原微生物、孢子也會(huì )在高能帶電粒子、臭氧的雙重作用下在做定向脫除運動(dòng)的過(guò)程中被殺死、滅活。在隨后的自動(dòng)循環(huán)間歇工作中，空間電場(chǎng)抑制了霧汽的升騰和粉塵、孢子的飛揚，隔絕了氣傳病害的氣流傳播渠道。

溫室空間電場(chǎng)防病促生系統在溫室建立空間電場(chǎng),放出高能帶電粒子、臭氧和氮氧化物，使土壤與植株生活體系中形成微弱的直流電流，防治土傳、氣傳病害，同時(shí)可以持續提高植物的光合作用強度并獲得顯著(zhù)的增產(chǎn)效果。畜禽舍空間電場(chǎng)防病防疫系統對畜禽舍的糞道及糞尿出口、地面至屋頂的空間、進(jìn)氣窗、排氣窗、操作間等部分，進(jìn)行氣體的粉塵凈化、病原微生物的滅殺、有害氣體的分解與抑制。試驗證明，此項技術(shù)在溫室可有效去除空氣病菌40%～90%，降低空氣濕度5%～20%，除霧效率為50%～99%，使室內空氣清潔無(wú)異味，對生物氣傳病害的防治效果可達70%以上。對畜禽舍內有害氣體的分解率為：硫化氫（H₂S）為50%～80%、氨氣（NH₃）為40%～75%、有機臭氣72%～98%，可防止高濃度氨氣、硫化氫引起的畜禽呼吸道系統、消化道系統、眼結膜、眼角膜炎癥等病變的發(fā)生，一般可減少65%以上，增強了蓄禽對疫病的抵抗力。

物理農業(yè)往往需要一次性投入較高的成本，這成為推廣過(guò)程中**大的阻力，許多農民也因此將物理農業(yè)拒之門(mén)外。我們了算一筆賬，物理農業(yè)機械設備壽命大多都在10年以上，平均一下每年的投入成本并不高，而且物理農業(yè)技術(shù)具有提高產(chǎn)量、促進(jìn)早熟、改善品質(zhì)、減少化肥農藥使用量的功效，這其中的每個(gè)方面都能夠增加收入或節約支出，尤其是目前市場(chǎng)上綠色、無(wú)公害的農產(chǎn)品價(jià)格是普通農產(chǎn)品的幾倍，有著(zhù)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

天津市做為都市型農業(yè)地區，現代設施農業(yè)是發(fā)展的重點(diǎn)，而這些也正是物理農業(yè)大有作為的領(lǐng)域，綠色、無(wú)公害食品生產(chǎn)都與現代物理農業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。我市是率先實(shí)現農業(yè)現代化的地區，理應在物理農業(yè)發(fā)展上走在全國的前列，所以抓住物理農業(yè)在我國剛剛興起的契機，大力發(fā)展物理農業(yè)，使天津市爭取領(lǐng)先地位是農機推廣人的責任。因此，在推動(dòng)綠色、無(wú)公害農產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，提升我市農產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力及發(fā)展外向型農業(yè)、發(fā)展生態(tài)農業(yè)、實(shí)現農業(yè)的可持續發(fā)展上，我們要努力開(kāi)拓，為建設社會(huì )主義和諧社會(huì )做出貢獻。

天津市農業(yè)機械推廣總站孫 巖

2005年9月

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