现代物理农业工程技术发展现状及展望-《农业研究与应用》(2016年2期).docx

龙源版权所有 现代物理农业工程技术发展现状及展望作者：张文斌　张龙全　李抗来源：《农业研究与应用》2016年第02期 摘 要：阐述了现代物理农业工程主要技术及其工作原理，对该技术国内外应用研究及进展进行了概述，分析了当前我国发展现代物理农业工程技术存在的主要问题，针对这些问题从加强基础理论研究、提升装备研发能力、完善技术效果评价体系和加快示范、推广等方面提出了对策建议，并对该技术未来发展作了展望。 关键词：现代物理农业工程技术 工作原理 研究进展 存在问题 对策建议 现代物理农业工程技术是物理技术与现代农业的有机结合，是一种高效、清洁、环保的农业技术，符合绿色、生态农业发展方向。现代物理农业工程技术起源于植物生理学、农业物理学、生物物理学和物理农业。研究表明：应用电场、磁场、激光、超声等具有生物效应的物理因子，通过特定装备作用于农作物种子及幼苗，最终可获得高产、优质、无毒农产品[1-4]。 然而由于物理农业技术以物理手段为主要特点，没有其他农业技术简明、直观，在实际应用中缺乏一些应用效果的考量，导致目前各地在推广应用物理农业工程技术方面进展缓慢。 文章通过对各主要物理农业工程技术工作原理及国内外研究进展进行综合阐述，以期为该技术的推广应用提供技术参考。 1 现代物理农业工程主要技术及工作原理简介 1.1 植物声频控制技术 植物声频控制技术是近年来发展的一项农业新技术，其基本原理是利用声频发生器对植物施加特定频率的声波与植物自发声的频率相匹配，产生谐振，促进其生长发育，达到增产、优质、抗病的目的。 1.2 空间电场技术 空间电场技术是空间电场防病促生技术系统简称，是在空间电场力的作用下，借助空间电场放电产生臭氧、氮氧化物、高能带电粒子，温室内的粉尘、雾气等悬浮物在带电粒子作用下做定向脱除运动，同时附着在粉尘、雾气中的大部分病源微生物也会在臭氧、高能带电离子的双重作用下被灭杀，隔绝了气传病害的传播渠道，起到防病促生的作用。 1.3 种子磁化技术 磁技术是利用外加的物理因素，对被处理物进行刺激、调动其自身的调节作用，激发内部活力。种子磁化处理技术是在外加磁场作用下，增强种子中酶的功能和活力，调节个体发育中的物质转化和能量代谢，促进植物根系生长和养分吸收。 1.4 臭氧物理病害防治技术 臭氧是一种强氧化剂，利用臭氧的强氧化性特性，不仅可氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡，还能够透过细胞膜组织，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。温室病害臭氧防治技术的原理是对抽入机内的空气进行高电压放电而使空气臭氧化，借助扩散系统释放臭氧来实现气传病害的预防和病原微生物的灭杀。 2 现代物理农业工程技术发展概况 现代物理农业工程技术作为由化学农业向生态、可持续农业全面过渡转型的主要途径（另一种是生物工程），得到了各国的高度重视，联合国已明确提出了“物理农业”的概念。 2.1 国外发展概况 目前现代物理农业工程在国外发达国家都有研究和應用，主要涵盖种植业、畜牧业等。 声频控制技术方面：法国人切诺伊，她用声波处理的方法提高了啤酒厂大麦的发芽率；美国人Daniel系统地研究了植物细胞壁的力学性质，并阐述了外界应力与细胞生长之间的关系；美国D·Carlson公司采用高频声波（4000～6000 Hz）处理作物、D·R·Carlson则研究了声波与化学肥料联合作用下植物的生长发育问题[5]。空间电场研究方面：2006年、2009年韩国、法国在温室中引入了空间电场系统以验证其在促进作物生长和防治病害方面的作用；日本在20世纪90年代便开展了空间放电提高香菇产量的试验，并有一款用于香菇生产的放电器在市场销售；美国于2001年开展了鸡舍电净化技···试读结束