淺談物理技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

仁欠卓瑪

（西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州 730106）

農(nóng)藥化肥雖然能夠在最短時(shí)間內(nèi)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，但是長期使用會(huì)導(dǎo)致土地對(duì)農(nóng)藥化肥的過分依賴，甚至導(dǎo)致土地本身的營養(yǎng)不斷下降。大量實(shí)踐證明，近年來自然環(huán)境被污染、農(nóng)作物的品質(zhì)指標(biāo)在不斷下降，直接影響了人們生活品質(zhì)，同時(shí)也阻礙了我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。為此，筆者結(jié)合實(shí)際，提出盡可能地將更多的物理技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中。

1 電磁場效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

1.1 提高種子發(fā)芽率

利用電磁場處理農(nóng)作物的種子能夠增強(qiáng)種子的呼吸度，增加種子的根系活力，提高種子的發(fā)芽率以及發(fā)芽效果。同時(shí)還能夠凈化環(huán)境，但是將電磁場效應(yīng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中，還需要考慮到不同類型種子其自身的品質(zhì)、成熟程度等有著一定區(qū)別，種子中所蘊(yùn)含的化學(xué)成分也會(huì)有所差異。因此在對(duì)種子進(jìn)行電磁場效應(yīng)時(shí)，一定要了解種子自身的導(dǎo)電率、電阻率、電容等一系列特征，明確在同一靜電場運(yùn)動(dòng)過程中，種子的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)有所差異。結(jié)合上述參數(shù)對(duì)該品類種子的電磁場能夠去除破碎的種子，并且清除雜質(zhì)，獲取更多高品質(zhì)的種子，使得種子的純度得到提升。與此同時(shí)，利用磁化水澆灌農(nóng)作物，也能夠增強(qiáng)礦物質(zhì)在水中的溶解度效果，提高營養(yǎng)物質(zhì)和水分的吸收速率，對(duì)于農(nóng)作物在生長發(fā)育以及增產(chǎn)抗逆能力中都有著極為重要的促進(jìn)作用[2]。實(shí)踐證明，對(duì)小麥進(jìn)行電磁場處理，能夠增加小麥的產(chǎn)量，同時(shí)也能夠去除小麥種子中品質(zhì)低劣的種子。利用電磁場對(duì)農(nóng)作物或種子進(jìn)行處理的過程中，在使用時(shí)利用磁場處理水，將種子放在磁場中進(jìn)行磁化作用，由于微弱的磁場可以在最短時(shí)間內(nèi)激發(fā)種子中各種不同酶的活力，進(jìn)而提高種子的發(fā)芽效果，種子的幼苗也會(huì)不斷地茁壯成長，其整體根系會(huì)十分發(fā)達(dá)。磁化水不僅能夠增強(qiáng)小麥的處理效果，同時(shí)也能夠幫助種子進(jìn)行有絲分裂，確保細(xì)胞體積增大，增強(qiáng)了作物在水肥吸收過程中的效果。在植物生長過程中，電磁場一直以來都是不可或缺的條件，更是整個(gè)植物生產(chǎn)過程中的最重要物理環(huán)境因素之一。如果直接把植物與接地用的細(xì)金屬網(wǎng)連接起來，會(huì)導(dǎo)致該金屬網(wǎng)直接屏蔽了大氣電場，植株就無法實(shí)現(xiàn)正常的生長和發(fā)育，但是如果在植物中添加適宜的電場，則可以促進(jìn)植物生長和發(fā)育。一直以來在植物生長過程中，電磁場對(duì)其的作用都是毋庸置疑的，但是電磁場對(duì)于植株生長而言，其所帶來的作用需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析，由于物理環(huán)境因素多樣且復(fù)雜不同，因此在利用電磁場增加植株的生長質(zhì)量時(shí)，不僅要考慮到電磁場的作用效果，還需要考慮其他的綜合因素。

1.2 減少病蟲害

很多研究人員都在利用電磁場本身的作用使得電場發(fā)生定向移動(dòng)，可以將電場直接附著在作物表面或者是地面、墻壁等等，起到的作用就是在第一時(shí)間阻礙病蟲害的傳播，降低病蟲害對(duì)農(nóng)作物帶來的負(fù)面影響[3]。無論是水肥的吸收或者是光合作用能力均會(huì)在此得到增強(qiáng)，能夠有效地提高種子抗病蟲害的處理能力，使得農(nóng)作物在生長過程中更加健壯，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的增產(chǎn)和高產(chǎn)，而適當(dāng)?shù)乩么呕菪←?、水稻等一系列作物，能夠確保自身具有明顯的促進(jìn)作用。

2 聲波效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，聲波助長技術(shù)也是近幾年新興起來的一種全新的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)。該技術(shù)在科技發(fā)展中展現(xiàn)了其獨(dú)特的效果，聲波助長儀可根據(jù)不同植物本身所具有的聲學(xué)特性，提高植物自身的光合效率，提高植物的產(chǎn)量。

2.1 促進(jìn)植物健康成長

利用音箱發(fā)出對(duì)該種植物所產(chǎn)生的特定的聲波，這種聲波頻率能直接增加植物內(nèi)活細(xì)胞電子流的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)也可以通過聲波促進(jìn)植物對(duì)各種不同營養(yǎng)元素的吸收、轉(zhuǎn)化以及輸入，也可以加快莖葉等營養(yǎng)器官的生化反應(yīng)速度，促進(jìn)植物健康成長發(fā)育。并且可以針對(duì)同一營養(yǎng)物質(zhì)增加植物的吸收量，使得植物的果實(shí)或者是營養(yǎng)體在形成的過程中合成數(shù)量不斷增多，促進(jìn)在植物體內(nèi)出現(xiàn)大量的有機(jī)物質(zhì)。例如蛋白質(zhì)和糖的合成，使得植物本身的細(xì)胞一直以來都處在較高的氧化水平，而如果出現(xiàn)了毒素則具有極強(qiáng)的破壞作用，能夠確保植物自身的能量供給以及中間產(chǎn)物的產(chǎn)量。聲波的存在如同電磁場一樣，能夠發(fā)揮出極強(qiáng)的作用，并且增強(qiáng)植物在進(jìn)行代謝時(shí)的代謝質(zhì)量，提高植物的活性。事實(shí)上，聲波作為一種物理技術(shù)，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中時(shí)間較早。

2.2 減少病蟲害

聲波助長儀的作用是讓植物在短時(shí)間內(nèi)快速地生長，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，增加各類不同的營養(yǎng)物質(zhì)，增強(qiáng)植物本身的抗病能力，有效地去除植物中的敏感蟲害，實(shí)現(xiàn)提早開花、提早結(jié)果，延長植物的儲(chǔ)藏時(shí)間[4]。對(duì)某一些植物而言，還能形成隔離區(qū)，能夠確保出現(xiàn)植物病蟲害時(shí)，病蟲害得到有效的控制。這些植物聲波也可以讓一些本身相對(duì)敏感的害蟲在聽到植物聲波后產(chǎn)生厭惡感和恐懼感，不會(huì)出現(xiàn)在植物上繁殖的狀態(tài)，甚至有一些害蟲會(huì)主動(dòng)離開，以此達(dá)到有效去除敏感害蟲的功效。根據(jù)植物本身的發(fā)生狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自發(fā)聲，這種自發(fā)聲具備極強(qiáng)特殊的聲波，利用聲波共振技術(shù)讓聲波儀模擬出與植物自發(fā)聲相同的聲波，提高植物自身的光合效率，提高植物的產(chǎn)量[5]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，聲波助長物理技術(shù)的實(shí)施能夠進(jìn)一步完善當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3 納米能量效應(yīng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

近年來，我國的納米肥料研究呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)，納米技術(shù)的出現(xiàn)也能夠有效地改變種子中存在的微小裂口和破損，納米包裝可以更快速地適應(yīng)不同環(huán)境的發(fā)展需求、不同環(huán)境的狀態(tài)，在食品變質(zhì)時(shí)第一時(shí)間提醒消費(fèi)者。納米技術(shù)也可以改善包裝的滲透，能夠提高阻隔性，改善耐熱和抗損技術(shù)，阻止食物變質(zhì)。在納米技術(shù)應(yīng)用過程中，其應(yīng)用在包裝技術(shù)上，對(duì)功能產(chǎn)品以及互動(dòng)食品的發(fā)展帶來了積極的促進(jìn)作用，利用納米包裝能夠促使這些食品為人體提供更加有效、更加科學(xué)的營養(yǎng)[6]。在分析農(nóng)業(yè)技術(shù)中應(yīng)用納米技術(shù)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)其具有以下優(yōu)點(diǎn)。

3.1 提高種子的出苗率

出苗率一直以來都是農(nóng)產(chǎn)品提高產(chǎn)量和質(zhì)量的重中之重，利用納米技術(shù)處理后的種子可以直接吸收自然界的光波，將光波直接轉(zhuǎn)化成為電磁波接入，使得種子體內(nèi)的大分子團(tuán)漸漸分離，成為小分子團(tuán)。如果在空間沒有出現(xiàn)改變的情況下不斷增加這一條件，能夠使得分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)速度更加劇烈，并且分子團(tuán)與分子團(tuán)相互碰撞時(shí)，其概率更大，活性也會(huì)隨之增加，能量也會(huì)不斷地增強(qiáng)，其對(duì)種子的破土能力而言，會(huì)帶來積極的影響。

3.2 促進(jìn)植物的新陳代謝

通過納米處理后，幼苗的長勢(shì)飛快，并且幼苗本身的根系發(fā)達(dá)，利用納米處理技術(shù)能夠?qū)ΨN子進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，加快植物體內(nèi)的新陳代謝，提高植物的抗逆性，促進(jìn)植物的生長，根系活力得到顯著的提升。通過大量的實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)植物的根系活力甚至可以達(dá)到82.3%。在農(nóng)業(yè)上利用納米生物農(nóng)藥也能夠使得植物的生長速度得到提升，而這一種農(nóng)藥不溶于水的復(fù)雜體系屬于非均相體系，其物理化學(xué)和生物學(xué)也會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)改變。

3.3 減少病蟲害

利用納米技術(shù)可以讓植物的細(xì)胞壁出現(xiàn)破壁的情況，脂溶性和水溶性的殺蟲物質(zhì)也能夠釋放，直接作用于害蟲，提高了農(nóng)藥在使用時(shí)的藥效。納米物質(zhì)的表面效應(yīng)十分明顯，這是由于粒度越小，表面就越大，減少農(nóng)藥使用量[7]。

隨著納米技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)環(huán)境的監(jiān)控能力得到提升，確保農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)生產(chǎn)，可以有效地挖掘植物中存在的潛在營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品的附加值，而使用納米農(nóng)藥精準(zhǔn)改變殺蟲劑，有效地減少農(nóng)藥使用量，降低農(nóng)藥的殘留，最終能夠?qū)崿F(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展的整體質(zhì)量。同時(shí)，去除土壤中存在的有害物質(zhì)，清潔水質(zhì)，保護(hù)我國農(nóng)業(yè)生態(tài)屬于生態(tài)健康狀態(tài)。

4 等離子處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用

等離子技術(shù)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中常見的技術(shù)之一，而使用等離子技術(shù)能夠通過物理方法提高種子在使用時(shí)的活力，激發(fā)種子自身的潛能，實(shí)現(xiàn)提高種子發(fā)芽率，達(dá)到增產(chǎn)的效果。

通過大量的實(shí)驗(yàn)分析可知，將等離子技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，大豆平均增產(chǎn)12.2%，玉米平均增產(chǎn)11.3%，而水稻則能夠增產(chǎn)11.5%，這是一種以單項(xiàng)的技術(shù)就能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的農(nóng)業(yè)技術(shù)[8]。等離子技術(shù)為我國糧食安全、糧食品質(zhì)保障帶來了極為正向的影響，而物體的存在狀態(tài)與物體的溫度有著直接密切的關(guān)系，溫度的變化能夠直接改變物體存在的狀態(tài)，而物體存在的狀態(tài)也會(huì)改變物質(zhì)本身的特性。通過等離子技術(shù)能夠讓種子具有極強(qiáng)的抗逆性以及生命力，將使得農(nóng)作物的產(chǎn)量得到提升，有效改善農(nóng)作物品質(zhì)，但是在使用等離子技術(shù)處理種子時(shí)需要考慮已經(jīng)萌動(dòng)的種子一定不可以利用等離子處理技術(shù)，等離子處理種子的目的和意義是打破原本種子的休眠狀態(tài)，使得種子自身的活力得到增強(qiáng)。已經(jīng)萌動(dòng)的種子不再是真正意義上的種子，其內(nèi)部物質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)了改變，種子已經(jīng)變成了一個(gè)生命體，正在進(jìn)行生命發(fā)展，而在這一階段應(yīng)用等離子體對(duì)其進(jìn)行刺激，并不會(huì)對(duì)種子的生長、發(fā)芽帶來正面影響，反而會(huì)帶來負(fù)面影響，甚至?xí)苯佑绊懙椒N子的出苗。利用等離子處理技術(shù)不能處理有雜物的種子，這是由于等離子機(jī)在處理種子時(shí)，是根據(jù)種子的粒度處理，即能夠流暢地確定各種尺寸，機(jī)器結(jié)構(gòu)在滿足最大力度通過的情況下間隙最小，只有保證種子在機(jī)器內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)多次有效的翻轉(zhuǎn)，并且獲得充分的照射，才能提高處理效果[9]。但是如果在處理種子過程中存在雜物則有可能會(huì)導(dǎo)致雜物直接進(jìn)入到機(jī)器內(nèi)，使得機(jī)器內(nèi)部出現(xiàn)堵塞的狀況，等離子技術(shù)在處理種子過程中要保證種子的流通狀態(tài)順暢，按照正常的流動(dòng)速度進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠獲取最佳狀況，如果流速處理不當(dāng)，會(huì)影響到在后續(xù)處理時(shí)的處理效果[10]。等離子處理技術(shù)自身的科技含量高，實(shí)用性強(qiáng)，具有非常多的綜合優(yōu)勢(shì)，能夠滿足我國農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，既能保護(hù)環(huán)境，也可以增加社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。

5 小結(jié)

綜上所述，為了提高物理技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品種植過程中的整體效果，需要考慮如何將現(xiàn)代物理技術(shù)有效地進(jìn)行應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)無害化、生態(tài)化、環(huán)?；霓r(nóng)業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路[11-12]。農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量也是目前民生發(fā)展過程中最重要的內(nèi)容之一，需要國家對(duì)其進(jìn)行高度重視，因此將物理技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，可進(jìn)一步提高農(nóng)作物的質(zhì)量，并且不斷減少化肥農(nóng)藥的用量，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)業(yè)最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。