現代化農業中豐富的物理教學資源

劉正巖

隨著物理學及物理技術的發展，物理技術在現代農業中已經得到了越來越廣泛的應用，物理技術主要是以能量與信息的形式作用于農業生產過程。相對于化學農業來說，物理農業是一種高效、無環境污染，且成本低廉，易實現效益轉化的農業技術。應用物理技術于農業生產中，可以避免化學生產所造成的地力衰退、環境污染、作物品質下降，直至危害人體健康的弊端。有利于保護生態環境，促進生產出綠色農產品.在提高農產品經濟價值的同時，又保護了人體的健康。所以說，發展和應用物理技術，無論是在農業生產中，還是在農業機械化的實踐中.其社會效益和經濟效益都是巨大的。

1.提高農作物產量和質量方面

近年來，利用電場、磁場、激光等物理因子刺激農作物種子及幼苗而使其高產、優質的技術已經越來越多地應用于現代農業生產中，并取得喜人的經濟效益。通過電磁場的粒子束誘變育種技術的開展，為培育新品種增添了新的活力。不僅損傷輕、突變率高、突變譜廣，面且具有高激發性、劑量集中性和可控性，將來還可能發展成定位，成為基因工程的一個有效手段。

2.農業監測、預測及病蟲害防治方面

采用紅外掃描的方法.可以為農作物診斷“疾病”。如：采用衛星遙感技術，通過紅外掃描儀測量其下方農作物散發出來的熱量。判斷農作物患病情況或受到病蟲害侵襲的情況。這樣可以及時處理作物的病情和采取預防措施。同時，考慮到現代農業生產中的土壤水分情況，利用微波遙感技術來探測、估算土壤的溫度和植物的水分情況。便于了解土壤中的水分信息.采取切實有力的措施保障植物水分的供應。

3.現代農業機械方面

農業要實現現代化，首先就要實現農業的機械化，農業機械化是現代農業的重要標志。一臺好的農機具要做到高效使用，必須要做到在完成同樣的耕作任務條件下，省時、省力、省錢，減少在農機具上的力的損耗，減少機械無用功的損耗，減少燃料的消耗。

一臺好的農機具要保證完成額定任務的同時，必須提高各種燃料的燃燒率，達到最大作功，根據熱力學第二定律，雖然效率不可能達到100%，但我們必須提高它們的燃燒效率，力爭做到既節省燃料，又完成工作任務。

保證農機具的維修和保養順利而有效的進行，必須加強對操作員和維修人員的電學方面的培養，保證駕駛員和維修人員在夜間工作和維修過程中注意電的敏感特性。如：焊接金屬器具時的電焊機的工作特性。同時考慮到現代農業機械化的基本組成原理更多的是采用集中控制電路，很多情況下都是采用自動控制系統.這就要求維修和操作人員必須熟悉電學的基本知識，這樣就能保證農機具的故障率減少，提高農機具的使用“壽命”。

4.遙感技術在現代化大農業的應用

傳統的管理方式和災情調查周期長且很難及時準確地了解整體狀況，常常延誤最佳管理時期。遙感技術的應用可以解決這些難題。下面從物理學的角度簡單闡述遙感技術在現代化大農業的應用。

（1）遙感技術產前的應用

利用遙感技術進行耕地和水資源空間分布的提取，為合理規劃農業工程提供準確直觀的數據支撐。為科學調整作物種植結構、配方施肥和耕地的分級定價發包提供基礎支撐數據。農民結合品種特性進行合理的品種區劃規劃和科學選種，為優質、高產打好基礎。

（2）遙感技術產中的應用

利用多源、多時相的遙感影像數據，進行水稻插秧進度檢測。及時掌握總體的插秧進度，督促生產落后區域搶抓農時，為水稻生產安全打好基礎。在水稻成長過程中，建三江墾區5-9月可能會發生低溫冷害，農戶可以利用遙感數據結合氣象數據及時進行低溫冷害的監測，為及時采取防災措施提供重要的信息。并且可以利用遙感技術結合葉色診斷技術，對水稻主要生育期及連續多雨、低溫、高溫等突發性天氣異常時期進行長勢監測。為及時了解大區域水稻長勢的準確情況，針對生育期延遲等長勢異?，F象進行水肥指導。同時有針對性依據水稻不同的長勢進行有目的的施肥調控，可以節約成本，提高肥料利用效率，促進水稻優質高產，并實現節能減排。由于建三江墾區種植面積分布連續成片，長期種植水稻，在適宜的天氣氣象條件下會使水稻產生一些病蟲害，但是大面積的噴藥，會浪費很多的資源還會增加農藥在農作物上的殘留。因此，利用遙感技術進行病蟲害的檢測，可以解決快速、準確、全區域病蟲害災情的預警和監測，并制定針對性強、科學有效的病害防控措施，在節能減排的同時，又促進了水稻的綠色生長。

（3）遙感技術產后的應用

水稻收獲后，利用遙感技術建立秋整地和秸稈還田進度監測體系，和利用遙感技術準確地監測全區域的積雪厚度，為新的一年調整種植計劃、用選優培提供重要的參考?？梢姡b感技術在現代化大農業的生產中具有十分重要的意義。

充分利用電能、太陽能、光能等自然能源而發生作用的物理過程，它是充分利用物理能對生物作功而實現生物效應的過程，具有比常規技術耗能更少，資源更為集約的農業模式，如光觸媒只需有光照即可激發出它的防病效果，而且過程也是可逆的電子催化過程，根本不需任何外界的能源，不像噴藥，成本高浪費資源。太陽能發電裝置及其運用的過程更是一種取之不竭的物理農業措施，只要有太陽的地方就可使用，用它來發電，有它來實現無電區設施農業的發展。植物波技術也是對大氣電場及大地電流的保存收集與作用的過程，也無需外界任何人工能源的注入，是自然能源的收集與運用的過程；另外，還有一個最大特別是，不管哪種物理農業相關的設備或者作用過程，它所耗的電能都是極少的，它的作用過程都是不可見的，聲波磁場等量子能量的傳遞過程，所以它們皆屬于資源節藥型農業模式。

（農墾建三江管理局第二高級中學，黑龍江 農墾建三江管理局 156302）