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1、现代“物理农业”技术的发展与应用物理农业(physical ag riculture)是物理技术和农业生产的有机结合，它是一种新兴的农业生产技术。可有效替代农药、化肥等农业生产资料，对农作物具有增产作用，能保证设施农产品达到高质量、绿色、无污染的标准；同时，物理农业技术在畜禽设施养殖方面也有广泛应用。2005年，天津市农机局开始将物理农业技术系统地引入天津市，并已在天津市的 西青区、宁河县、北辰区、津南区开始应用，部分区县的试验取得明显成效。天津市媒体、 报纸也多次报导了物理农业技术应用所取得的阶段性成绩。2006年天津市农业机械推广总站申报市农委科技项目“设施蔬菜物理农业技术示范推广”。该项

2、目将示范推广多项物理农业技术：植物声频控制技术；种子磁化促生技术；电子杀虫技术；空间电场防病促生技术； 土壤消毒电处理技术。项目计划在天津市示范推广 2000亩。现代物理农业技术的悄然兴起， 是对传统型农业的次挑战，农业发展将逐步由化学农业向物理农业转型。电子杀虫技术在该市已有一定范围的应用，效果比较显著。在中国，。植物声频控制技 术已经历了十几年的发展历程，技术及配套设备已经比较成熟。最新开发和研制出的土壤消毒电处理、空间电场防病促生、 等离子体种子处理技术及设备是大家关注的焦点。下面将这几项技术作简要介绍。土壤电处理消毒技术 本技术适用于温室、 大棚、露地土壤的病虫害，根系有害分泌物、土壤

3、物理性缺素症等连作障碍的克服处理，土壤改良，特别是盐碱地的改良。埋设于土壤表层的电极线在通以直流电后，可在土壤中产生剧烈的理化反应，其中会有大量的氯气、臭氧、酚类气体产生，这些气体在土壤团聚体间隙中的扩散就是灭菌消毒的过 程，另一方面，土壤团聚体以及土壤胶体结构和特性的剧烈改变、土壤氧化还原特性以及水环境的剧烈变化改变了土壤微生物的生活环境，进而导致微生物种群活性的巨大改变，最终消解重茬病症。市农机推广部门准备结合科技项目的实施，在天津市推广土壤电处理消毒技术，通过宣传示范，扩大应用范围，最终切实解决作物连作产生的障碍及病虫害。技术指标土壤消毒设备在土壤含水率为1 3N33 %时效果最佳；杀灭

4、土壤生物害虫率 70%以上;本项目引进土壤连作障碍电处理机1台套。经济指标 作物增产10%以上； 农药使用量降低30 %以上。 空间电场防病促生技术空间电场防病促生系统在温室建立空间电场，以及电极释放出高能带电粒子、臭氧和氮氧化物，使土壤与植株生活体系中形成微弱的直流电流，防治土传、气传病害，同时可以持续提高植物的光合作用强度并获得显著的增 产效果。同时对静化粉尘、空气微生物、有害气体，具有较好的作用。该项技术已在天津市 宁河县的蔬菜温室和西青区的肉鸡饲养舍中得到应用，效果显著。技术指标去除温室空气病菌40% -90 %;降低空气湿度5%20%;除雾效率为50% -99 %;气传病 害防治 7

5、0。 等离子体种子处理技术 仿照空间的部分等离子体环境，即在机器内部形成 光、电、磁、活性粒子、臭氧及变速运动的空间，种子在自由落体处理过程中接受不同能量 的光辐射、电磁辐射、电磁场的激励及带电粒子轰击，短时间、低强度、微剂量各种物理能 量综合作用于种子， 加速酶的转化， 增加可溶性糖和可溶性蛋白， 促进基因的表达，使其增 产，该技术具有高种子活力、 提高作物抗逆性并对种子消毒、 促进作物生长、 提高作物产量、 改善品质等几个方面的显著作用。 等离子体种子处理技术科技含量高、 作用效果显著， 农机 推广站已经引进等离子体种子处理机， 并在北辰区、 武清区和农业科技园区开展了双比试验。 将通过试

6、验，获取真实的、具有说服力的试验数据，让农民朋友接受和认可此项技术， 最终 服务于农业，服务于农民。主要技术指标 试验表明可提高小麦种子活力，发芽率提高7. 7%-20 %；提高作物抗逆性并对种子消毒，作物发病率降低，如降低白菜霜霉病发 病率，总株减少1 2. 1%。促进作物生长，小麦成穗率增加0 %。提高作物产量 蔬菜增产 15%-40%，西红柿最高可增产 80%。小麦增产 8%一 1 8%，大豆 1 4%-40%。 改善品质：小麦蛋白质含量提高 1. 8 个百分点：蔬菜产品提高商品等级，如西葫芦级瓜 率由 60%提高到 70%，增加了菜农的经济收入。水稻品质有所改善，口味性等检测指标都 比

7、对照有明显提高。 植物声频促生技术 植物声频控制技术是建立在研究植物的声学特性与 植物生长发育之间的关系以及外界因素对其影响的基础上，声波本身是一种能量， 它可以被植物匹配吸收，发生谐振，使植物健康的生长发育，促进其光合吸收、运输和转化，起到生 长刺激作用。同时， 声波处理可以降低植物的阻抗，增强其生理活性，所以声波又是一种物理肥源，能有效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。主要技术特点如下提高作物生长速度，本技术能促使作物发育速度迅增，长势茁壮，缩短秧苗生长期，使农产品提前10天以上市： 防止作物早衰，延长盛果期

8、：作物坐果多，果实大；增加作物产量，农产品增产0 %以上： 提高产品品质，使用本技术后的农产品果型号，色泽正，保质期延 长，含糖量增加， 有利于绿色健康食品的生产。 种子磁化促生技术 本技术采用多级交变磁 极处理结构进行落种处理， 种子在磁场处理正向效应规定的磁场强度范围内受到微磁化和物 质结构扭变处理， 处理后的种子播种于土壤中会与土壤形成生化、 物理性质的互作， 带有微 磁性的种子会将其周边的微量元素铁磁性物质、 顺磁性物质吸引至种子表皮一土壤固液混合 相组成的活性界面中， 扭变的膜结构会在土壤环境中慢慢得到修复， 之后种子萌发并加以利用丰富的微量元素构建丰产的物质基础。 另一方面， 微磁

9、性种子还能够解析土壤吸附性磷元 素，增加土壤有效磷的含量。主要技术特点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；农作物种子进行磁化处理后，能增强抗病虫害能力，以达到增产的目的。物理农业工程是发展生态农业、可持续发展农业的重要途径，它是利用电、磁、声、光、热、核等基本物理学知识和电子学、计算机科学等高新技术在农业上的应用，根据植物的谐振频率、环境因子和含水量的 变化，选择产生相应频率波段的谐振波，这些波动能量直接作用于植物的神经脉络上的穴位，与植物产生 共振，刺激植物的光合作用，促进营养的吸收，加快植物的生长，提高产量和品质，使产量提高40%左右。该项工程可

10、用于大田和温室的作物、蔬菜、花卉和果树等，同时也可以用于水果的储存保鲜。植物声频控制技术及产品是物理农业工程的重要方面，也是目前物理农业科技发展的核心技术，20 世纪的化学农业虽提高了农作物产量，但也带来了不可忽视的负面效应，过量的使用化肥和农药，造成地力 衰退，农作物品质下降，污染环境，危害人体健康，新世纪的物理农业技术，是解决上述问题的有效途径， 具有广阔的发展前景。实际应用有很多。如：声波照射母鸡蛋多日本用超声波照射，可提高蛋鸡产蛋率。鸡在饲养至 70日龄时分为两组，分别笼养。每天照明 14dx 时， 保持黑暗 l0 小时。其中一组从第 93 天起，每天用频率为 25000 赫兹的超声波

11、照射 3 小时；另一组作为对 照，直到产蛋。试验表明，试验组比对照组的产蛋率提高4。激光水培稻收 5 次日本采用大功率半导体激光器在钵内育苗， 8 天后移到营养液中栽培生长，同时在生长期间伴以红色波长的激光和蓝色的荧光灯照射水稻，使其高效率地进行光合作用，5668天全部成熟。大面积试种表明：平均每公顷产量为 622吨。按照这种激光与水培相结合的栽培法计算，水稻1年至少可收获 5次。电脑灌溉，自控余缺法国某研究所发明 “生物程序控制系统 ”，能使植物自己控制灌溉。其做法是：给植物的茎秆和果实安装特 制的 “触须 ”，与电子计算机相连， 植物体积的缩小 （哪怕是极微小的变化 ）也能引起反应。 当植

12、物由于缺水而 体积收缩时，电子计算机即启动灌溉设备。我对物理学的认识文科物理填补思维空白谈到物理， 我不知道该写些什么为好， 与物理学的上一次系统接触还要追溯到高一那年， 在 这样的一种几乎没有物理学背景下， 谈谈对物理学的认识更是不敢恭维。 在这里我只能写点上完 文科物理物理思维与人文精神的融合这门课程后的一点点感触与心得吧! 认真回想了每一次的理论课与实验课， 结合这一学期自身的一点点变化， 感觉到学完文科物理后， 自己收获颇 丰。首先来总结一下学习完文科物理后，至少在以下三个方面对我有所帮助。第一，丰富了我的知识面，加深了我对专业知识的理解。 通过学习文科物理课程，我比较系 统地了解到物

13、理学的基本架构， 了解到自然现象与物理学的关系， 以及近代物理学的基本架构及 其最新研究成果， 通过系统的学习， 使我学到了许许多多闻所未闻的知识， 也许这些仅仅是物理 学的入门常识，或者说是物理学冰山之一角； 但毕竟对我来说， 这一切都是陌生的。 自然科学与 社会科学貌似两个截然不同的研究领域， 认真了解物理之后， 才发现两者之间有着许多可以借鉴 之处。正犹如樊老师在课堂上讲到熵在经济中的应用一样，在本学期的专业资源环境经济学 上，汪安佑老师提到“能量流动和物质利用的不可逆性。熵值越高，系统的稳定性越差，系统消 亡也就越快。 因此， 从维系整个系统长期平衡和可持续利用角度来考虑，也有必要减少

14、自然资源开采，节约利用自然资源”，后来才知道，熵的概念来源于物理学中的热血第二定律，有了这个 基础，这句话的理解便迎刃而解了。通过学习文科物理加深了我对专业知识的理解与记忆。第二，提高了我的动手实践能力。众所周知，文科生的动手实践能力是比较差的，我自己也 有很大的感触， 在平时的理论学习中， 就缺乏实践能力的锻炼， 往往有种理论知识与客观实践不 相符的烦恼与无奈。 文科物理可恰恰相反， 实验课与理论课各占到一半学时， 在丰富理论知识的 同时， 更加注重学生们动手实验能力的训练。 即便目前我们只做了三个实验， 令我感触最深的还 是上次课的电学实验，在课下预习的时候，我把电学实验知识看了好几遍，感

15、觉没有什么难度， 要进行接线练习的电路图也完全明白， 不曾所料， 在接线练习的实验中， 我尽量尝试自己独立完 成接线练习，最后接完时，老师检查未过关，我陷入无奈了。最后在老师的帮助下，我顺利地完 成接线练习， 当时我真的体会到实验与理论中存在着相当大的差距。 通过实验练习， 对我动手操 作能力的锻炼有着很大的提高。第三，完善了我的思维方式。和许多文科生一样， 曾经的我也不太注意前提假设的训练，尤 其在定性的研究中， 更是暴露无遗， 往往这种研究结果是不够严谨的。 通过一个学期文科物理的 学习，我基本了解到物理学的基本思维模式，即确定研究对象、提出理论假设、搜集分析资料、 得出结论，在这一点上，

16、物理学的研究思维比社会科学的研究思维显得更加严谨、细密。这种思 维的训练无论是对我今后的学习还是工作都具有很大的借鉴意义。另外，我还想谈一下物理学作为基础性学科的研究意义（想到哪就写到哪了） 。作为自然科 学内一门基础性的学科， 其研究有着重大的理论与实际意义， 在自然科学领域占据着其它学科无 法比拟的霸主地位； 同时也为我国国民经济的发展储备了巨大的发展潜力， 在某个时刻， 把巨大 的发展潜能转化为生产力，必将更好地促进我国国民经济的发展。在我们今天生存的世界里， 根据一般化资源的稀缺与供求原理理论， 自然界的任何资源的绝 对量都是有限的，同时也是稀缺的，就连同太阳能也是有寿命的， 从长远来看， 太阳能也是一种 稀缺的资源。 在一般化资源都具有稀缺性的情况下， 在某个地区、 某个时期内可能会出现资源相 对短缺的现象， 解决资源稀缺与短缺的问题， 关键在于技术的进步， 即以提高现有资源的利用率 以及以最快的速度寻找现有资源的替代品。 这些问题的解决离不开物理学工作者的不断探索与创 新。举个例子来说， 当代中国发展面临的一个重大问题便是能源的短缺， 如何提高石油等能源的 利用率，如何寻找石油的替代品，