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Physical Agriculture 词语解析 物理农业概念的提出 随着人类对农作物产量的不断追求而造成对化肥和农药的过量使用，在不断提高农作物产量的同时，也使得全球范围出现的土质退化、污染加重、环境恶化和生态破坏等问题日趋严重，发展中国家特别是中国的这一情况尤为突出。土壤污染具有隐蔽性、滞后性与地域性、不可逆转性和治理难、周期长等特点，因此对人类的危害极大。鉴于上述状况，国际上有识之士提出了逐步以物理方法替代化学方法，即逐步发展以物理技术方法来替代化肥和农药的思路，以确保地球的绿色和人类的可持续发展。联合国已提出了“物理农业”的概念，国内外已有许多科学家和技术专家在为实现农业物理的愿望而努力探索。 物理农业的含义 物理农业是物理技术和农业生产的有机结合，是利用具有生物效应的电、磁、声、光、热、核等物理因子操控动植物的生长发育及其生活环境，促使传统农业逐步摆脱对化学肥料、化学农药、抗生素等化学品的依赖以及自然环境的束缚，最终获取高产、优质、无毒农产品的环境调控型农业。 分类 物理农业成形阶段也就是在2007年后的这一时期。这时的农业物理已经可以划分为两大部分： 物理增产优质型农业 将物理学中对生物具有正向作用的原理技术化并用来提高农作物、家禽家畜、菌类、水生动物的产量和质量的“物理增产优质型农业”。 代表物理增产优质型农业最重要特征就是境安全型设施农业，其最具特色的应用技术包括空间电场与CO2同补的产量倍增技术、植物光技术、设施温控技术。 物理植保农业 将物理学中对病原微生物和害虫具有灭杀作用以及对环境具有保护的原理技术化，形成物理植保技术，并用来预防动植物的病虫以及其他危险化学品危害的“无毒农业”或“物理植保农业代表物理型无毒农业最重要的特征就是环境安型畜含舍、环境安全型温室、环境安全型菇房大农业生产模式的建立和应用。 物理农业的意义 物理农业实质上就是食品安全型低碳农业。随着它的发展；相关的物理技术装备以及环境安全型农业设施的需求将带动农用电子、机械、建材、信息业的发展，同时将推动农业设施设计建造技术的飞速发展，最终带给人类的是没有化学品危害的、生态的绿色食品生产农业，其经清效益、社会效益非常量著。 物理农业的技术发展概况 近年来，物理农业技术已成为我国农业科技领域引人关注的一个新的发展学科。无论是研发还是在农业领域的示范推广都有了较快的进展。当前，世界农业正处于由传统化学农业向生态农业过渡的时期，实现这一转型的主要途径有 2条，即生物工程和物理农业，物理农业就是尖端技术之一。其所包含的内容很广，当前在农业中应用的很多高新技术均属于物理农业范畴。物理农业技术不仅能够促进植物生长，而且因其没有化学残留，对人体无毒副作用，可有效降低化学制剂的危害，在设施农业中可替代化学制剂。因此，采用物理农业技术是时下所需。 现列举几种物理农业新技术的原理及应用。 植物声频控制技术 根据植物的声学特性，利用音箱对植物施加特定频率的声波，使其率与植物本身固有的生理系统波频一致，产生共振，从而提高植物活细胞内电子流的运动速度，促进各种营养元案的吸收、传输和转化，增强光合作用，进而加快茎、叶等营养器官的生化反应过程，加快果实或养体的形成过程，最终达到提高产量的目的。 其技术持点是，提高作物生长速度，能促使作物发育速度加快，长势茁壮，缩短积苗生长期，使农产品提前上市防止作物早衰，延长盛果期；作物坐果多、果实大，增加作物产量；该项技术重点用于温室大果菜种植。 空间电场电除雾促生防病技术 通过挂在棚顶的绝缘子的正极，与墙壁或地面的负极之间产生正波高压，形成空间电场，使空气在高压空间电场的作用下产生臭氧、氢氧化物、高能带电粒子。臭氧和氨氧化物不仅可以杀死空气及植物表面的病原体和细菌，还可增加空气的氨肥化作用，而高能带电粒子的运动可以净化空气达到除尘除雾的目的，同时在高压电场的作用下提高了细胞液与基质之间钙离子的输送速度，进而促进作物生长。 提高绿色、无公害农产品的质量和产量，必须以减轻化学农药和化肥对土地、环境的污染为前提。通过发展物理农业，可以有效提高农产品质量和产量，减少病虫害和农药残留，改善农民的生产生活条件，实现农业的可持续发展。 土壤连作障碍电处理技术 该技术依靠土溶液的电化学反应机理，杀灭土微生物、消解作物的自毒作用和改善士壤营养状况。同时，该技术能够改变土壤的团聚结构，形成利于作物根系生长的土团粒环状分布开关以及众多的水分横、纵向输送管道相交织的微细管路，从而使作物的根系更发达。埋设于士表层的电极线接通直流电后，可在土壤中产生剧烈的理化反应，产生大量的氯气、臭氧、酚类气体，这些气体在团聚体间隙中的扩散就是灭菌消毒过程。土壤团聚体以及士壤胶体结构、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，使土壤微生物的生活环境发生变化，从而使微生物种群活性发生巨大改变，最终消解重茬病症。 温室空气电净化防病促生技术 在电极线与地面之间建立自动循环间歇工作的空间电场，使电极丝周围产生微量臭氧、氮氧化物和高能带电粒子，并使空间电场中的雾气、粉坐、孢子立刻荷电，受电场力的作用做定向脱除运动，从而迅速吸附于地面和墙壁表面，同时，吸附在雾气、粉尘上的大部分病原微生物、孢子在高能带电粒子和臭氧的双重作用下被杀死、灭活。在随后的自动循环间歇工作中，空间电场抑制雾气的升腾和粉尘、孢子的飞扬，即隔绝气传病害的气流传播渠道。此技术可以持续提高植物的光合作用强度，获得显著的增产效果。 温室病害臭氧防治技术 臭氧是一种强氧化性的气体，能够很有效地对空气进行灭菌消毒和除臭。温室病害臭氧防治技术是对抽入机内的空气进行高压放电而使空气臭氧化，臭氧化的空气又通过机内风机外吹，沿铺设在温室空间的塑料喉管均匀地扩散出去。 此技术主要用于预防气传病害、灭杀温室结构物表面病原微生物、分解腐烂植物散发的恶臭气体、将空气中的氮气直接转化为可被植物吸收的氮肥。施用效果表现为：空气清新，气传病害显著减少，植物不要施用氮肥，植物叶片浓绿。 电子杀虫技术 电子杀虫技术利用昆虫的趋光性、趋波性、雌雄飞蛾驱性等特点，采用具有具有特定光谱的特殊光源和灭杀装置，利用光源对昆虫的较强引诱力，引诱昆虫向光源飞扑，并使之接触设在光源外围的高压电网，利用高压电网瞬间放电将其击杀致死。电子杀虫灯诱杀的害虫种类达数百种，能有效减少农药使用量，降低生产成本，提高农业综合效益。 温室CO2增施技术 温室CO2增施技术通过阳光控制、时间控制的联动控制，向全封闭温室提供植物进行光合作用所需要的CO2原料，解决封闭后的CO2亏缺问题，保障植物的正常生长。该项技术能从烟气中获得纯净CO2，并将其均匀地供给温室植物。增施CO2能促使蔬菜生长，控制开花时间。 种子磁化促生技术 该技术技术采用多级交变磁极处理机进行落种处理，磁场处理正向效应规定的磁场强度范围内受到微磁质结构扭变处理，处理后的种子播种于土壤中会与土壤形成生化、物理性质的相互作用，带有微磁性的种子会将其周边的微量元素磁性物质、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，之后种子萌发并利用丰富的微量元素构建丰产的物质基础。微磁性种子还能够解析土壤吸附性磷元素，增加土壤有效磷含量。主要技术技术特点是通过磁化处理后的农作物种子，能激发酶的活性，提高种子发芽率和作物新陈代谢能力。 物理农业的发展 我国近代的农业发展是世界瞩目的，但同时，也必须清醒地看到，在大量、过量使用化肥和农药以获得作物增产的同时，我国大部分农田的化肥农药污染、土质退化问题已相当严重。 为缓解当前我国经济发展中的环境与资源的压力，发展物理农业已成为当前我国的迫切需求，同时也是解决经济发展中面临的综合难题的一种科学选择。应当说，物理农业的研究是一项完全创新性的研究工作，国际上概念才刚刚提出，尽管相关技术及其科学机理方面的研究尚未深入展开，物理作用机制尚不清楚，但从已经获得的试验结果来看，这是一项具有重大科学价值和重大社会、经济价值的研究工作，应该加强基础研究和应用研究，它需要科技界组织多学科跨领域的研究队伍合作开展研究。同时，物理农业的技术发明往往是非传统的创新发明，更需要政府、科技界给予特殊的关注和支持。与化学农业相比较，物理农业优势比较明显。能避免长期以来化学农业造成的士壤板结、地力下降和环境污染，以及危害人体健康和生态平衡等弊端，是较为安全可靠和绿色环保的农业新技术。应用物理农业技术，在提高产量的同时，又能促进早熟、防治病虫害、改善农产品品质并延长贮藏时间。物理农业技术既能提高农产品经济价值，又有利于人体健康，是实现绿色、无公害农产品生产的重要途径。 食品安全与贸易壁全，对农产品生产提出了很高的要求。我国农产品出口形势十分严酸，多种农药残留项目为检测对象，所以对无药残绿色衣产品生产技术的需求迫在眉睫。很多国家建立了畜产品生产企业注册制度和过于苛刻的检验措施，药残问题导致国内畜牧产品出口形势不容乐观。农产品品质下降、口感差、糖度低等问题也亟待解决。应用物理农业技术，以上问题可以不同程度地得到解决或缓解。 物理农业作为一种新的概念在媒体中频繁出现，从中也可以看到很多不同的观点，包括一些质疑，但随着物理农业相关技术的实践，物理农业的标志性持点逐步显示出来，给人带来了一种新的农业生产方式，物理农业的理念将愈来愈被人们所接受。 |
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