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    现代物理农业技术在生态循环农业发展中的应用

       

发布日期:2016年3月22日  来源:中国农机化导报  作者:张玉坤 马俊贵



当前,世界农业正处于一个由传统化学农业向生态农业过渡的时期,实现这一转型的主要途径有两条,即生物工程和物理农业。

农业生产的增长是以资源的浪费和环境的污染为代价的。为了解决传统生产方式带来的诸多弊端,在当前社会主义新农村建设中,一种新的发展模式——生态循环农业正越来越受到人们的重视,整个生产过程可以做到废弃物的减量化排放,甚至是零排放和资源再利用,大幅降低农药、兽药、化肥及煤炭等不可再生能源的使用量,从而形成清洁生产、低投入、低消耗、低排放和高效率的生产格局。

一、现代物理农业主要技术

1.声波助长技术

声波助长仪是根据植物的声学特性,对植物施加特定频率的声波,使声波的频率与植物本身固有的生理系统波频相一致,产生共振,从而提高植物活细胞内电子流的运动速度,促进各种营养元素的吸收、传输和转化,增强植物的光合作用和吸收能力,促进生长发育,达到增产、增收、优质、抗病的目的。

2.空间电场防病促生技术

通过建立空间电场以及电极线放电产生的高能带电粒子、臭氧、氮氧化物来实现防病促生效果。空间电场可用于温室、大棚生产,对植物气传病害综合防治。同时对净化粉尘、空气微生物、有害气体,具有较好的作用,还可用于畜禽舍整体空间的空气净化和灭菌消毒。

3.种子磁化技术

农作物种子进行磁化处理后,能激发种子酶的活力,提高种子的发芽率和作物的新陈代谢,增强抗病虫害能力,以达到增产的目的。

4.电子杀虫技术

电子杀虫技术是利用害虫(飞蛾)的趋光性、趋波性、雌雄飞蛾趋性等特点,采用具有特定光谱的特殊光源和灭杀装置,在夜间开启光源,利用光源对害虫(飞蛾)的较强引诱力,吸引害虫(飞蛾)飞向杀虫灯,利用高压电网瞬间放电将其击杀死。

5.土壤连作障碍电处理技术

依据直流电流土壤相消毒原理、土壤微水分电处理原理、脉冲电解原理集成的土壤电化学消毒技术原理开发的一种多功能土壤消毒技术。

二、现代物理农业技术装备在农业生产中的实践应用案例

1.声波助长技术试验对比数据(见图1

项目

温室面积

作物及品种

产量

价格

化肥成本

农药成本

增产增效

试验棚

620

黄瓜(冬悦一号

8000

1.5/

400

200

840

常规棚

635

7600

1.2/

400

200

 

 

 

 

 

 

 

 

地点:鄯善县大东湖设施农业示范区户主卡德尔·阿不都的温室

安装设备:声波助长仪

2.空间电场防病促生技术试验对比数据(见图2

项目

温室面积

作物及品种

产量

价格

化肥成本

农药成本

增产增效

试验棚

633

西红柿(金棚一号)

6000

1.2/

400

80

720

常规棚

628

5500

1.2/

400

200

 

 

 

 

 

 

 

 

地点:鄯善县大东湖设施农业示范区户主卡德尔·阿不都的温室

安装设备:空间电场

3.电子杀虫技术试验对比数据(见图3

项目

温室面积

作物及品种

产量

价格

化肥成本

农药成本

增产增效

试验棚

620

西红柿(金棚一号)

4600

1.5/

400

100

220

常规棚

635

4500

1.2/

400

200

 

 

 

 

 

 

 

 

地点:鄯善县大东湖设施农业示范区户主卡德尔.阿不都的温室

安装设备:多功能静电灭虫灯

4.植物声频控制技术及应用效果

10年来在国内外的30余种农作物、蔬菜、花卉、果树上进行的试验,应用植物声频控制技术在以下7个方面取得明显效果:

1)增加产量:各地试验结果表明,声频处理一般提高产量10%—30%左右,个别可以增产1倍以上。

2)提高品质:美国华盛顿州的Redmond市的Am-test化验室做的西红柿、菠菜、辣椒、草莓品质分析:含糖量、维生素、33种矿物元素分析结果均增加。

3)抗病虫害:在美国华盛顿州的田间小区对比试验中,对照组的菠菜和豌豆分别感染了腐烂病和白粉病,处理组未感染;在新疆农6101团的棉田试验中发现处理区的红蜘蛛、叶螨明显少于对照区。辽宁丹东草莓试验,处理区的红蜘蛛和卷叶虫危害明显轻于对照区。用户的140亩草莓去年使用50瓶杀螨净浮油,今年1壶药也没打。同期处理区病害(腐烂病、灰蕾病和蛇眼病)明显减轻。

4)提早成熟:通过西红柿田间试验,处理后的成熟西红柿较对照增加30.73%;没有成熟的绿西红柿减少27.44%;棉花提前三天开花;玉米提早成熟一周左右。

5)延长贮藏期:处理的西红柿延长贮藏期1倍,荔枝和龙眼延长贮藏期2倍以上,处理的草莓耐贮藏便于运输。

6)加快后熟程度:处理区的绿辣椒在8天后全部变红,对照区仅一半变红。红椒的价格高于绿椒。

7)提高种子发芽率:种子发芽试验表明,声频处理使喜树种子发芽率由20%提高到30%

三、农产品的贮藏保鲜过程相关技术的应用

农产品的传统保鲜方法主要以化学、冷藏的方法为主。但是化学方法容易使贮存物受到污染,在物品上留有残毒;冷藏方法耗能较多,并且保鲜效果不尽理想。相对于这些传统方法,现代物理农业技术可在达到更好技术效果的情况下同时具备成本低、好控制、易处理的优点,并且受外界环境影响较小,没有化学污染,不破坏食品营养结构,能保持自然风味。通过运用声、光、电磁、热、辐射等物理因素以能量形式作用于农作物或农产品,实现对农产品贮藏环境的控制和调节,从而延长贮藏期或起到保鲜作用。

对植物生长环境施加特定频率的声波,当敏感害虫遇到谐振波时,会难以生存、不能繁育或主动离开,从而达到驱逐敏感害虫的功效。用一定剂量的射线辐照昆虫可引起不育,从而达到消灭和控制害虫的目的,对农产品的仓储有十分重要的意义。适当剂量的射线照射食品既能杀虫灭菌,又不改变原来的色、香、味,适当的辐照还可延长果蔬的贮藏期,起到保鲜作用。利用电离辐射保藏农产品,具有杀虫、杀菌、消毒、防腐作用,既不破坏农产品外形又能保持产品原有的营养成分,实现常温下的长期保存。

生态农业是伴随着整个农业生产的不断发展而逐步形成的一种全新农业。为了搞好生态农业建设,一方面要注重总结与推广我国传统农业中适于生态农业的经验和做法,如合理轮作、种植绿肥、施用有机肥、横坡打拢、修建水平横田等。这些都是广大农民十分熟悉并且愿意接受的措施;另一方面,要加紧研究与大力推广先进的生态农业新技术,尤其是现代物理农业技术。在种植业方面,它能有效提高植物光合作用的效率,促进植物生长,控制作物病虫害;在保持作物增产、增质的前提下,减少或取消了化肥、农药的使用。在养殖业方面,它能有效防治畜禽疾病的发生,有效解决药物残留问题,降低养殖成本、提高饲养质量,从而获得优质、高产的畜禽产品。因此,大力发展现代物理农业技术是当前我国生态循环农业发展的迫切需求;物理农业是实现生态循环农业,进而实现人类社会可持续发展的重要途径之一。

 

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