物理農業技術的應用現狀及發展趨勢

　　物理農業是近年來發展起來的新興農業技術領域，是賴于現代物理技術基礎上的實用農業技術的總稱。物理農業是以電學、磁學、聲學、光學、熱力學等普通物理學與環境、生物等學科相交叉形成的新學科、新理論，以電、磁、聲、光、熱等物理方法為主要特征，以保障綠色無公害植物、畜禽、水產品安全、高效、優質生產為目標的農業產業。[1]
　　一、物理農業的產生背景
　　20世紀，以化肥和農藥為代表的化學農業極大地提高了農作物的產量，在解決糧食和饑餓問題上對人類社會做出了巨大的貢獻，堪稱農業發展史上的偉大革命。但隨著化肥和農藥使用量的不斷增加，已經逐漸顯現出它的不足與危害，地力衰退，環境污染，農產品品質下降、藥殘高，甚至危害人體健康等問題日益嚴重，已經影響到農業的可持續發展。
　　許多有識之士已經深刻認識到這一點，并積極探索新的發展方向。物理農業被公認為是新世紀農業發展的大趨勢。21世紀，物理農業將在農業生產中大顯身手、大放光彩，創造新的奇跡。
　　二、物理農業的特點和優勢
　　相對于化學農業，物理農業具有以下特點：⑴無毒無污染，對土壤無不良影響，對生態環境沒有危害，綠色環保。⑵農產品的農藥殘留低，是生產綠色、有機、無公害農產品的有效技術手段。⑶能改善農產品品質，促進作物早熟并提前上市，增產效果明顯，經濟效益高。⑷肥、藥源幾乎不受自然天氣影響，無流失，效率高。⑸使用安全可靠，對工作人員的身體健康無任何危害。
　　由此可見，物理農業可以避免化學農業帶來的多種弊端，優勢明顯。既有利于保護生態環境，又能生產出高質量的農產品，既提高了農產品的經濟價值，又有利于人體健康，所以發展物理農業的經濟效益、社會效益和生態效益都是相當可觀的。
　　三、物理農業技術的發展現狀
　　現代物理農業技術在美國、日本、俄羅斯等都有研究與應用。據文獻介紹，有商業價值的最早應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、甜菜的增產報道；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，并申請了數個專利；在國外，有學者研究了超聲波對植物細胞的影響，都得出了適當低強度超聲波不會對植物細胞造成傷害，并能促進其生長的結論；還有的學者則研究了噪音除草技術，一方面利用聲波刺激促進雜草的快速生長，從而采用人工方法除草；另一方面可采用聲波刺激抑制雜草的生長。[2]在我國，70、80年代開始了磁生物學研究，磁化種子、磁水灌溉處理、磁化肥等技術相繼產生。90年代中期，開始了rKZLB5/0v0f4Yy2PjE7ZpQ==電場生物效應的研究，電場處理種子、電場防病促生長、電場/CO2同補處理、土壤電處理等技術的應用，使農產品的產量質量得以大大提高，防病防疫效果相當顯著。本世紀初，聲波助長技術迅速興起，讓農作物可以每天聽著“音樂”茁壯成長。
　　大連市推廣了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、煙氣電凈化CO2增施技術、溫室病害臭氧防治技術、聲波助長技術、種子磁化技術、電子殺蟲技術等多項物理農業技術。這些技術也是目前應用較多的物理農業技術，在農業生產中應用收到了理想的效果，眾多用戶從中受益，也為促進我國物理農業的發展做出了積極的貢獻。
　　1.空間電場調控動植物生長及疫病預防技術
　　此項技術對溫室氣傳病害預防率大于90%，農產品產量可提高20%以上，果實含糖量提高1～3個百分點，與高濃度CO2結合，具有產量倍增效應。可顯著凈化畜禽舍內空氣，殺滅病原微生物，粉塵凈化率可達75%～99%，空氣脫菌率65%～94%，對突發性群發性動物疫病有很好的預防效果，與等離子體除臭滅菌技術同時應用，可顯著去除舍內的腥臭氣味。可顯著減少食用菌房空氣雜菌在接種過程中的落菌污染，標準接種室雜菌污染率小于0.3%，出菇房空氣真菌孢子數除去率74%，產量可提高25%以上。
　　2.土壤連作障礙電處理技術
　　可有效解決連作障礙這一世界性難題，避免作物連作減產、品質下降、土傳病害猖獗等問題。適用于農田土傳病害、根結線蟲、韭蛆等微小害蟲、根系有害分泌物、土壤物理性缺素癥等連作障礙的克服處理及土壤改良等。對土傳病害防治率可達90%以上，根結線蟲防治率達93%以上。
　　3.煙氣電凈化CO2增施技術
　　該項技術能從煙氣中獲得純凈的CO2均勻地供給溫室植物，為植物進行光合作用提供充足的CO2，使作物獲得旺盛的生長勢頭。與空間電場配合使用具有產量倍增效應，作物增產幅度可達50%以上，果蔬口感好，特別是糖度顯著提高。
　　4.溫室病害臭氧防治技術
　　通過對空氣進行高壓放電而使空氣臭氧化，產生一定量的臭氧和氮氧化物，并均勻擴散到溫室內。利用臭氧的強氧化性殺滅溫室內的病原微生物，預防氣傳病害效率大于70%。氮氧化物可作為氮肥的一種存在形式，促進作物生長。
　　5.聲波助長技術
　　此項技術通過給植物播放他們喜歡聽的“音樂”，提高植物體內物質的運動速度和幅度，增強生理活性、加快細胞分裂、生成更多的碳水化合物，提高營養物質的吸收、傳輸和轉化能力。可促進植物快速生長，作物早熟一周左右，含糖量提高2～4個百分點，增產20%以上。
　　6.種子磁化處理技術
　　在作物播種前應用種子磁化技術對種子進行處理，可使種子在短時間內保持微磁性，吸附土壤中的鐵、鋅、鎂等植物生長所必需的微量元素，為植株的生長和豐產奠定基礎。種子經磁化后，發芽率高，幼苗、植株長勢旺盛，玉米、水稻、小麥等作物籽粒飽滿，糧食作物和蔬菜產量普遍提高10%以上。
　　7.電子殺蟲技術
　　利用害蟲的趨光性原理，采用特殊光譜的光源引誘害蟲，使其觸碰到光源外圍的高壓電網引起放電，將害蟲擊殺。可誘殺果樹害蟲、蔬菜害蟲、糧食害蟲、森林害蟲等多種害蟲，果園每年可少打農藥3～5次，大幅度降低農藥使用量，優質果率提高20%左右，同時也減輕了農藥對生態環境（下轉第81頁）的污染，利于保護環境。
　　四、物理農業技術應用前景及發展趨勢
　　食品安全與貿易壁壘，對我多農產品的生產提出了很高的要求。中國農產品出口形勢十分嚴峻，有150多種農殘項目為檢測對象所以無藥殘綠色農產品生產技術的需求迫在眉睫。很多國家建立了畜產品生產企業注冊制度和苛刻的檢驗措施，藥殘問題的嚴重導致國內畜牧產品的出口形勢不容樂觀。農產品品質下降，口感差，糖度低等問題亟待解決。應用物理農業技術，以上問題都將迎刃而解，提升我國農畜產品在國際市場上的競爭力，促進我國創匯型農業的發展。
　　物理農業在我國還處于起步階段，對相關技術的研究深度和研究廣度還遠遠不夠，未來的發展還有很長的路要走。一些技術由于其作用的復雜性和廣泛性，?作用的微觀機理還不是完全清楚，?還有待于大量的進一步深入細致的探索和研究，來推動物理農業健康快速地發展，才能讓物理農業真正發揮出高效無害生態環保的優勢。