現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件

報(bào)告人：劉輝現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)概述報(bào)告人：劉輝現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)概述1主要內(nèi)容產(chǎn)生背景現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)工程的概念國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)我國(guó)物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)狀況存在的問題物理農(nóng)業(yè)裝備未來(lái)的發(fā)展方向主要內(nèi)容產(chǎn)生背景21、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景

長(zhǎng)期以來(lái)，以化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥為代表的化學(xué)農(nóng)業(yè)導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)革命，它極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，為解決全球的糧食生產(chǎn)和饑餓問題做出了巨大的貢獻(xiàn)，然而，由于長(zhǎng)期過量使用化肥和農(nóng)藥而帶來(lái)的農(nóng)作物品質(zhì)下降、地力衰退、環(huán)境污染等一系列問題，影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著人民生活水平和質(zhì)量的不斷提高，對(duì)食品的安全性意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們對(duì)綠色、無(wú)害化農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加，對(duì)食品安全性的要求不斷提高，與此同時(shí)，一種以電、磁、聲、波、場(chǎng)、納米等物理手段為植物生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)因子的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這就是現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)。1、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景長(zhǎng)期以來(lái)32、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的概念

“音樂、磁療、電凈化”是對(duì)物理農(nóng)業(yè)技術(shù)的簡(jiǎn)單概括，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)是物理技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，它是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，它可以有效替代農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的作用。物理農(nóng)業(yè)是將電、磁、聲、光、熱、核等物理學(xué)知識(shí)和高新技術(shù)通過一定的裝備應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用特定的物理技術(shù)方法處理農(nóng)作物，可在減少化肥和農(nóng)藥使用量的同時(shí)，達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的。與化學(xué)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)具有許多明顯的優(yōu)勢(shì)，既可以減少化肥農(nóng)藥的投入，節(jié)約生產(chǎn)成本，有利于農(nóng)民增收，又可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害的農(nóng)產(chǎn)品來(lái)滿足人們生活的需要?？梢哉f(shuō)，在農(nóng)資價(jià)格不斷上漲和人們不斷追求生活品質(zhì)的今天，發(fā)展現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)，開發(fā)先進(jìn)適用的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備，具有可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。2、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的概念“音樂、43、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程的單項(xiàng)技術(shù)早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始研究，日本、前蘇聯(lián)等國(guó)對(duì)磁場(chǎng)處理種子的生物學(xué)效應(yīng)的研究，取得顯著成效。美國(guó)也已經(jīng)將聲波助長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于多種作物。結(jié)果表明這些技術(shù)使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，增產(chǎn)效果顯著，發(fā)展?jié)摿艽?。目前聲波助長(zhǎng)單項(xiàng)技術(shù)已在我國(guó)北京、新疆、山西、山東、遼寧等地的30余種農(nóng)作物（蔬菜、花卉和果樹）上進(jìn)行了多年的試驗(yàn)、示范。

大連和青島相關(guān)部門在應(yīng)用和推廣現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)方面取得了豐碩的成效，近幾年已開發(fā)研制出的系列現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)產(chǎn)品，在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用，取得了良好效果。已經(jīng)開發(fā)研究出的物理農(nóng)業(yè)設(shè)備主要有：植物聲波助長(zhǎng)儀、空間電場(chǎng)防病促生系統(tǒng)、種子磁化機(jī)、等離子種子處理機(jī)、電子殺蟲燈和土壤連作障礙電處理機(jī)等。3、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)54、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)主要技術(shù)裝備開發(fā)狀況4.1種子處理設(shè)備研究試驗(yàn)表明，種子經(jīng)過特定的物理技術(shù)處理后，除了可以減少或不用農(nóng)藥化肥，改善并提高作物品質(zhì)外，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)得以明顯提高，后期表現(xiàn)出苗齊、苗壯、葉厚，較好的解決了“三代苗”的現(xiàn)象，有效增強(qiáng)作物抗病、抵御自然災(zāi)害和適應(yīng)環(huán)境變化的能力。（1）種子磁化技術(shù)

磁場(chǎng)種子處理技術(shù)屬現(xiàn)代生物物理技術(shù)，在播種前用磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行直接磁化處理，通過物理作用，能激發(fā)種子酶的活力，改善種子素質(zhì)，幼苗素質(zhì)，使根系發(fā)達(dá)、活力增強(qiáng)，增強(qiáng)抗病蟲害能力，改善作物的新陳代謝功能，提高吸收水、肥的能力，使其穩(wěn)健生長(zhǎng)，以達(dá)到作物增產(chǎn)的目的。試驗(yàn)證明經(jīng)過磁場(chǎng)處理后的小麥增產(chǎn)幅度達(dá)8.1%，玉米的增產(chǎn)幅度達(dá)11.8%，蔬菜增產(chǎn)10%以上。4、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)主要技術(shù)裝備開發(fā)狀況4.1種子處理設(shè)備6（2）等離子體種子處理技術(shù)

等離子體不是一種特殊物質(zhì)，它只是物體存在的一種狀態(tài)，也被稱為物體的第四種狀態(tài)。該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明是借鑒航天育種中宇宙等離子體射線對(duì)種子影響的物理原理，讓種子在機(jī)器中接受等離子體照射和交變電感的作用，激發(fā)種子的潛能，提高種子的活力，增強(qiáng)種子的健壯度。經(jīng)過處理的種子，發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率提高，出苗整齊，苗期提前，根系發(fā)達(dá)，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，植株強(qiáng)壯，葉面積增大，葉綠素含量增加，光合作用增強(qiáng)，耐寒耐低溫能力提高，病蟲害減輕，促進(jìn)早熟，提高產(chǎn)量改善品質(zhì)。

等離子體種子處理技術(shù)是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)物理技術(shù)。它是在農(nóng)作物播種前5—12天，用等離子體種子處理機(jī)對(duì)種子進(jìn)行處理使農(nóng)作物增產(chǎn)的高新技術(shù)，其播種方法與常規(guī)相同。（2）等離子體種子處理技術(shù)等離子體不7（3）電場(chǎng)種子處理技術(shù)

通過高壓電場(chǎng)來(lái)催動(dòng)種子發(fā)育，使種子內(nèi)的多種酶的活性得以提高，農(nóng)作物在發(fā)芽、出苗、生長(zhǎng)等方面優(yōu)勢(shì)明顯。4.2聲波助長(zhǎng)設(shè)備

聲波助長(zhǎng)儀是根據(jù)植物的聲學(xué)特性，利用聲波對(duì)植物進(jìn)行特殊處理，可促進(jìn)植物增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟，是現(xiàn)代高科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的成功范例之一。所應(yīng)用的植物生理諧振波處理技術(shù)是現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的核心技術(shù)，不污染環(huán)境，符合環(huán)境保護(hù)和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求，是當(dāng)前生產(chǎn)有機(jī)、綠色、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)選設(shè)備?？蓱?yīng)用于糧油作物、蔬菜、果樹、花卉、園林苗木等作物。

聲波助長(zhǎng)儀的基本原理是利用音箱發(fā)聲對(duì)植物施加特定頻率的聲波，使聲波的頻率與植物本身固有的生理系統(tǒng)波頻相一致，產(chǎn)生共振。從而提高植物活細(xì)胞內(nèi)電子流的運(yùn)動(dòng)速度，促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、傳輸和轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)植物的光合作用和吸收能力，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)、增收、優(yōu)質(zhì)、抗病的目的。（3）電場(chǎng)種子處理技術(shù)通過高壓電場(chǎng)來(lái)催動(dòng)種子84.3溫室補(bǔ)光設(shè)備

受市場(chǎng)需求的推動(dòng)，現(xiàn)在各地普遍采用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜、瓜果、花卉等，但由于溫室結(jié)構(gòu)、卷放簾時(shí)間、棚膜上的塵土露水等的影響，溫室內(nèi)一般光照不足。為此人們常采用補(bǔ)光設(shè)備給溫室作物補(bǔ)光增溫，以此來(lái)提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)。全國(guó)已有十多家企業(yè)批量生產(chǎn)補(bǔ)光設(shè)備，具有代表性的產(chǎn)品有：河北省赫譜科技有限公司與河北大學(xué)聯(lián)合研制的專用于溫室大棚作物的“陽(yáng)光燈”，該系列產(chǎn)品具有良好的增產(chǎn)早熟效果，而且還能增加作物的免疫和抗病能力。哈爾濱工程大學(xué)紅外技術(shù)研究所研制的HGH-高效節(jié)能溫室稀土補(bǔ)光燈，因其適用面廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，已被國(guó)家科技部等四部委評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品。4.3溫室補(bǔ)光設(shè)備受市場(chǎng)需求的推動(dòng)94.4空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)設(shè)備

空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)已經(jīng)在溫室、畜禽舍和菇棚中得以應(yīng)用。（1）溫室電除霧防病促生設(shè)備在電場(chǎng)力的作用下，可有效增強(qiáng)植物光合作用以及鈣離子的吸收，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)。再者，植物的光補(bǔ)償點(diǎn)降低，即在弱光環(huán)境中仍有較強(qiáng)的光合強(qiáng)度，所以常配備二氧化碳?xì)夥试鍪C(jī)一同使用。（2）食用菌防病促蕾系統(tǒng)此技術(shù)裝備包括空間電場(chǎng)促蕾防病系統(tǒng)、接種房電凈化潔凈系統(tǒng)，可以預(yù)防與控制接種室、發(fā)菌室、出菇房空氣雜菌對(duì)食用菌形成的落菌性污染；通過對(duì)空氣放電而促成空氣的氮肥化、臭氧化和負(fù)離子化，為食用菌的安全快速生長(zhǎng)提供一個(gè)良好環(huán)境。4.4空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)設(shè)備空間電10（3）畜禽舍防病防疫技術(shù)該技術(shù)設(shè)備主要包括3DDF系列畜禽舍空氣電凈化自動(dòng)防疫系統(tǒng)、畜禽舍進(jìn)排氣電凈化滅菌消毒系統(tǒng)。空氣電凈化自動(dòng)防疫理論和實(shí)踐證實(shí)了在畜禽舍內(nèi)建立的空間電場(chǎng)具有極其有效的凈化空氣、殺滅空氣微生物并使其疫苗化、除臭三大功能。該類系統(tǒng)對(duì)豬的氣喘病、胸膜肺炎以及雞傳支、傳喉等40多種空氣傳播疫病，有顯著的預(yù)防作用。目前，這些設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。（3）畜禽舍防病防疫技術(shù)該技術(shù)設(shè)備主要包括3DD114.5電子殺蟲設(shè)備電子殺蟲燈一般分為頻振式和互感式兩種，電源供給上有交流供電、直流供電、太陽(yáng)能電池供電等形式。目前，全國(guó)生產(chǎn)該設(shè)備的企業(yè)有十多家，產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格等因生產(chǎn)廠家、應(yīng)用領(lǐng)域的不同而不同，有河南佳多公司生產(chǎn)的頻振式殺蟲燈和大連農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站研制的3DS-15型電子殺蟲燈，其體積小、便于懸掛，適用于露天和溫室作物，而且在菇棚、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)中也可以起到很好的滅蟲效果；北京益環(huán)偉業(yè)公司生產(chǎn)的多款太陽(yáng)能殺蟲燈，適合于平原、山區(qū)、丘陵等不同地形的戶外使用。4.5電子殺蟲設(shè)備電子殺蟲燈一般分為頻振式和互感124.6水處理設(shè)備水是生命之源，良好的水質(zhì)可以有效促進(jìn)動(dòng)植物生長(zhǎng)。浙江麗江水市農(nóng)科所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制了電功能水發(fā)生裝置、智能化電場(chǎng)發(fā)生系統(tǒng)，水在電場(chǎng)作用下分解生成酸堿兩種水，在作用對(duì)象的過程中會(huì)還原或氧化成普通的水，真正實(shí)現(xiàn)水的無(wú)污染、循環(huán)利用。該設(shè)備在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得以普遍應(yīng)用，我國(guó)起步較晚，但也取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果，基本實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。另外還有磁化水裝置，它是通過電磁場(chǎng)瞬間斷開水分子團(tuán)中的氫鍵而提高水的活性，使用安全、無(wú)污染，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。4.6水處理設(shè)備水是生命之源，良好的水質(zhì)134.7土壤連作障礙處理設(shè)備

土壤連作障礙電處理機(jī)可以有效解決土壤連作所帶來(lái)的有害微生物濃度過高、土傳病害猖獗、游離態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素匱乏、土壤PH值有較大改變等一系列問題。一般而言，經(jīng)該設(shè)備處理后的土壤，其結(jié)構(gòu)疏松、孔隙增大、滲透性和保水能力顯著提高。土壤連作障礙電處理機(jī)是依據(jù)直流電流土壤相消毒原理、土壤微水分電處理原理、脈沖電解原理集成的土壤電化學(xué)消毒技術(shù)原理開發(fā)的一種多功能土壤消毒設(shè)備。4.7土壤連作障礙處理設(shè)備土壤連作障礙電處理機(jī)可145現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)中存在的主要問題

5.1理論研究需要進(jìn)一步深入

目前，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果，但是裝備開發(fā)整體水平不高，部分裝備技術(shù)還不成熟，研究還處于“感性”認(rèn)識(shí)階段，其增產(chǎn)增效的效果還沒有從理論上得到嚴(yán)格驗(yàn)證，導(dǎo)致應(yīng)用效果不穩(wěn)定。主要原因在于影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素較多，理論研究本身存在很大難度。例如：有研究表明，不同植物在不同的生長(zhǎng)期對(duì)聲波刺激的反應(yīng)不同，但現(xiàn)有的聲波助長(zhǎng)儀對(duì)植物都使用大致相同聲波頻率，還沒有實(shí)現(xiàn)從“廣普”到“專一”。5現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)中存在的主要問題5.1理論研究需要進(jìn)155.2裝備種類少、應(yīng)用范圍小

現(xiàn)在開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備的企業(yè)并不多，企業(yè)對(duì)裝備的開發(fā)尚處于初始積累階段，而且開發(fā)生產(chǎn)出的裝備還不能完全滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，比如現(xiàn)在絕大多數(shù)裝備應(yīng)用于種植業(yè)，用于畜牧、水產(chǎn)等領(lǐng)域的裝備較少，許多技術(shù)空白點(diǎn)亟待研究。5.3裝備質(zhì)量有待提高目前的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)生產(chǎn)多處于樣機(jī)開發(fā)以及小批量生產(chǎn)階段，產(chǎn)品本身質(zhì)量不穩(wěn)定。5.2裝備種類少、應(yīng)用范圍小

現(xiàn)在開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)代165.4缺少技術(shù)集成研究目前現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備研究多傾向于單一技術(shù)裝備的開發(fā)，綜合應(yīng)用效果不明顯，阻礙物理農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用。將單一技術(shù)進(jìn)行有效集成來(lái)滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程的需要將成為現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)。6現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)的未來(lái)發(fā)展方向6.1加強(qiáng)理論研究，優(yōu)化裝備設(shè)計(jì)在理論研究上，注重理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)，從科學(xué)的角度來(lái)驗(yàn)證現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)的效用，為現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供可靠的理論支持。在裝備設(shè)計(jì)上，一方面是現(xiàn)有裝備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在研究過程中做好數(shù)據(jù)收集，檢驗(yàn)裝備性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，朝著精細(xì)化、嚴(yán)密化方向發(fā)展；另一方面是要根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，尋找技術(shù)空白點(diǎn)，開發(fā)新產(chǎn)品。5.4缺少技術(shù)集成研究目前現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝176.2開展效益評(píng)價(jià)研究對(duì)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)使用效果進(jìn)行正負(fù)兩個(gè)方面的評(píng)估，尤其是對(duì)人身以及環(huán)境的影響評(píng)價(jià)。應(yīng)用中的研究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定裝備應(yīng)用的規(guī)程研究。6.3

制定裝備操作規(guī)程隨著現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)，制定健全裝備操作規(guī)程，建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，使生產(chǎn)走向規(guī)?；?、效益化。6.4加大裝備推廣力度

目前，物理農(nóng)業(yè)裝備還沒有在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用，農(nóng)民對(duì)其認(rèn)識(shí)程度不夠和一次性投入大是制約現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)和應(yīng)用的主要原因。其實(shí)，現(xiàn)在的裝備大都可使用十年以上，平攤到每年的投入上來(lái)說(shuō)并不多，裝備研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)應(yīng)該注重裝備推廣工作，通

6.2開展效益評(píng)價(jià)研究對(duì)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備18

過準(zhǔn)確科學(xué)的試驗(yàn)研究不僅可讓農(nóng)民切實(shí)了解到現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的效益，而且可以為下一步的裝備研發(fā)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而促進(jìn)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備的開發(fā)研究。

過準(zhǔn)確科學(xué)的試驗(yàn)研究不僅可讓農(nóng)民切實(shí)了解到現(xiàn)代物理農(nóng)19現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件20現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件21JL——C聲波助長(zhǎng)儀JL——C聲波助長(zhǎng)儀22ZYHD－1N等離子體種子處理機(jī)

ZYHD－1N等離子體種子處理機(jī)23電子滅蟲頻振燈電子滅蟲頻振燈24現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件25電場(chǎng)種子處理機(jī)電場(chǎng)種子處理機(jī)26現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件27現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件283DCF-450型食用菌空間電場(chǎng)促蕾防病系統(tǒng)

3DCF-450型食用菌空間電場(chǎng)促蕾防病系統(tǒng)29現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果課件30大連華僑種豬場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)大連華僑種豬場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)31物理農(nóng)業(yè)種植的佛手瓜苦瓜物理農(nóng)業(yè)種植的佛手瓜32溫室補(bǔ)光燈溫室補(bǔ)光燈333DS-15型電子殺蟲燈3DS-15型電子殺蟲燈34謝謝！謝謝！35報(bào)告人：劉輝現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)概述報(bào)告人：劉輝現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)概述36主要內(nèi)容產(chǎn)生背景現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)工程的概念國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)我國(guó)物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)狀況存在的問題物理農(nóng)業(yè)裝備未來(lái)的發(fā)展方向主要內(nèi)容產(chǎn)生背景371、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景

長(zhǎng)期以來(lái)，以化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥為代表的化學(xué)農(nóng)業(yè)導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)革命，它極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，為解決全球的糧食生產(chǎn)和饑餓問題做出了巨大的貢獻(xiàn)，然而，由于長(zhǎng)期過量使用化肥和農(nóng)藥而帶來(lái)的農(nóng)作物品質(zhì)下降、地力衰退、環(huán)境污染等一系列問題，影響了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著人民生活水平和質(zhì)量的不斷提高，對(duì)食品的安全性意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們對(duì)綠色、無(wú)害化農(nóng)產(chǎn)品的需求不斷增加，對(duì)食品安全性的要求不斷提高，與此同時(shí)，一種以電、磁、聲、波、場(chǎng)、納米等物理手段為植物生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)因子的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這就是現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)。1、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景長(zhǎng)期以來(lái)382、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的概念

“音樂、磁療、電凈化”是對(duì)物理農(nóng)業(yè)技術(shù)的簡(jiǎn)單概括，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)是物理技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，它是一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，它可以有效替代農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的作用。物理農(nóng)業(yè)是將電、磁、聲、光、熱、核等物理學(xué)知識(shí)和高新技術(shù)通過一定的裝備應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用特定的物理技術(shù)方法處理農(nóng)作物，可在減少化肥和農(nóng)藥使用量的同時(shí)，達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的。與化學(xué)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)具有許多明顯的優(yōu)勢(shì)，既可以減少化肥農(nóng)藥的投入，節(jié)約生產(chǎn)成本，有利于農(nóng)民增收，又可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害的農(nóng)產(chǎn)品來(lái)滿足人們生活的需要。可以說(shuō)，在農(nóng)資價(jià)格不斷上漲和人們不斷追求生活品質(zhì)的今天，發(fā)展現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)，開發(fā)先進(jìn)適用的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備，具有可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。2、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的概念“音樂、393、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程的單項(xiàng)技術(shù)早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始研究，日本、前蘇聯(lián)等國(guó)對(duì)磁場(chǎng)處理種子的生物學(xué)效應(yīng)的研究，取得顯著成效。美國(guó)也已經(jīng)將聲波助長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于多種作物。結(jié)果表明這些技術(shù)使農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，增產(chǎn)效果顯著，發(fā)展?jié)摿艽?。目前聲波助長(zhǎng)單項(xiàng)技術(shù)已在我國(guó)北京、新疆、山西、山東、遼寧等地的30余種農(nóng)作物（蔬菜、花卉和果樹）上進(jìn)行了多年的試驗(yàn)、示范。

大連和青島相關(guān)部門在應(yīng)用和推廣現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)方面取得了豐碩的成效，近幾年已開發(fā)研制出的系列現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)產(chǎn)品，在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用，取得了良好效果。已經(jīng)開發(fā)研究出的物理農(nóng)業(yè)設(shè)備主要有：植物聲波助長(zhǎng)儀、空間電場(chǎng)防病促生系統(tǒng)、種子磁化機(jī)、等離子種子處理機(jī)、電子殺蟲燈和土壤連作障礙電處理機(jī)等。3、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)404、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)主要技術(shù)裝備開發(fā)狀況4.1種子處理設(shè)備研究試驗(yàn)表明，種子經(jīng)過特定的物理技術(shù)處理后，除了可以減少或不用農(nóng)藥化肥，改善并提高作物品質(zhì)外，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)得以明顯提高，后期表現(xiàn)出苗齊、苗壯、葉厚，較好的解決了“三代苗”的現(xiàn)象，有效增強(qiáng)作物抗病、抵御自然災(zāi)害和適應(yīng)環(huán)境變化的能力。（1）種子磁化技術(shù)

磁場(chǎng)種子處理技術(shù)屬現(xiàn)代生物物理技術(shù)，在播種前用磁場(chǎng)對(duì)農(nóng)作物種子進(jìn)行直接磁化處理，通過物理作用，能激發(fā)種子酶的活力，改善種子素質(zhì)，幼苗素質(zhì)，使根系發(fā)達(dá)、活力增強(qiáng)，增強(qiáng)抗病蟲害能力，改善作物的新陳代謝功能，提高吸收水、肥的能力，使其穩(wěn)健生長(zhǎng)，以達(dá)到作物增產(chǎn)的目的。試驗(yàn)證明經(jīng)過磁場(chǎng)處理后的小麥增產(chǎn)幅度達(dá)8.1%，玉米的增產(chǎn)幅度達(dá)11.8%，蔬菜增產(chǎn)10%以上。4、現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)主要技術(shù)裝備開發(fā)狀況4.1種子處理設(shè)備41（2）等離子體種子處理技術(shù)

等離子體不是一種特殊物質(zhì)，它只是物體存在的一種狀態(tài)，也被稱為物體的第四種狀態(tài)。該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明是借鑒航天育種中宇宙等離子體射線對(duì)種子影響的物理原理，讓種子在機(jī)器中接受等離子體照射和交變電感的作用，激發(fā)種子的潛能，提高種子的活力，增強(qiáng)種子的健壯度。經(jīng)過處理的種子，發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率提高，出苗整齊，苗期提前，根系發(fā)達(dá)，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，植株強(qiáng)壯，葉面積增大，葉綠素含量增加，光合作用增強(qiáng)，耐寒耐低溫能力提高，病蟲害減輕，促進(jìn)早熟，提高產(chǎn)量改善品質(zhì)。

等離子體種子處理技術(shù)是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)物理技術(shù)。它是在農(nóng)作物播種前5—12天，用等離子體種子處理機(jī)對(duì)種子進(jìn)行處理使農(nóng)作物增產(chǎn)的高新技術(shù)，其播種方法與常規(guī)相同。（2）等離子體種子處理技術(shù)等離子體不42（3）電場(chǎng)種子處理技術(shù)

通過高壓電場(chǎng)來(lái)催動(dòng)種子發(fā)育，使種子內(nèi)的多種酶的活性得以提高，農(nóng)作物在發(fā)芽、出苗、生長(zhǎng)等方面優(yōu)勢(shì)明顯。4.2聲波助長(zhǎng)設(shè)備

聲波助長(zhǎng)儀是根據(jù)植物的聲學(xué)特性，利用聲波對(duì)植物進(jìn)行特殊處理，可促進(jìn)植物增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟，是現(xiàn)代高科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的成功范例之一。所應(yīng)用的植物生理諧振波處理技術(shù)是現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的核心技術(shù)，不污染環(huán)境，符合環(huán)境保護(hù)和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求，是當(dāng)前生產(chǎn)有機(jī)、綠色、無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)選設(shè)備?？蓱?yīng)用于糧油作物、蔬菜、果樹、花卉、園林苗木等作物。

聲波助長(zhǎng)儀的基本原理是利用音箱發(fā)聲對(duì)植物施加特定頻率的聲波，使聲波的頻率與植物本身固有的生理系統(tǒng)波頻相一致，產(chǎn)生共振。從而提高植物活細(xì)胞內(nèi)電子流的運(yùn)動(dòng)速度，促進(jìn)各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、傳輸和轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)植物的光合作用和吸收能力，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)、增收、優(yōu)質(zhì)、抗病的目的。（3）電場(chǎng)種子處理技術(shù)通過高壓電場(chǎng)來(lái)催動(dòng)種子434.3溫室補(bǔ)光設(shè)備

受市場(chǎng)需求的推動(dòng)，現(xiàn)在各地普遍采用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜、瓜果、花卉等，但由于溫室結(jié)構(gòu)、卷放簾時(shí)間、棚膜上的塵土露水等的影響，溫室內(nèi)一般光照不足。為此人們常采用補(bǔ)光設(shè)備給溫室作物補(bǔ)光增溫，以此來(lái)提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)。全國(guó)已有十多家企業(yè)批量生產(chǎn)補(bǔ)光設(shè)備，具有代表性的產(chǎn)品有：河北省赫譜科技有限公司與河北大學(xué)聯(lián)合研制的專用于溫室大棚作物的“陽(yáng)光燈”，該系列產(chǎn)品具有良好的增產(chǎn)早熟效果，而且還能增加作物的免疫和抗病能力。哈爾濱工程大學(xué)紅外技術(shù)研究所研制的HGH-高效節(jié)能溫室稀土補(bǔ)光燈，因其適用面廣、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，已被國(guó)家科技部等四部委評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品。4.3溫室補(bǔ)光設(shè)備受市場(chǎng)需求的推動(dòng)444.4空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)設(shè)備

空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)已經(jīng)在溫室、畜禽舍和菇棚中得以應(yīng)用。（1）溫室電除霧防病促生設(shè)備在電場(chǎng)力的作用下，可有效增強(qiáng)植物光合作用以及鈣離子的吸收，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)。再者，植物的光補(bǔ)償點(diǎn)降低，即在弱光環(huán)境中仍有較強(qiáng)的光合強(qiáng)度，所以常配備二氧化碳?xì)夥试鍪C(jī)一同使用。（2）食用菌防病促蕾系統(tǒng)此技術(shù)裝備包括空間電場(chǎng)促蕾防病系統(tǒng)、接種房電凈化潔凈系統(tǒng)，可以預(yù)防與控制接種室、發(fā)菌室、出菇房空氣雜菌對(duì)食用菌形成的落菌性污染；通過對(duì)空氣放電而促成空氣的氮肥化、臭氧化和負(fù)離子化，為食用菌的安全快速生長(zhǎng)提供一個(gè)良好環(huán)境。4.4空間電場(chǎng)防病促生技術(shù)設(shè)備空間電45（3）畜禽舍防病防疫技術(shù)該技術(shù)設(shè)備主要包括3DDF系列畜禽舍空氣電凈化自動(dòng)防疫系統(tǒng)、畜禽舍進(jìn)排氣電凈化滅菌消毒系統(tǒng)。空氣電凈化自動(dòng)防疫理論和實(shí)踐證實(shí)了在畜禽舍內(nèi)建立的空間電場(chǎng)具有極其有效的凈化空氣、殺滅空氣微生物并使其疫苗化、除臭三大功能。該類系統(tǒng)對(duì)豬的氣喘病、胸膜肺炎以及雞傳支、傳喉等40多種空氣傳播疫病，有顯著的預(yù)防作用。目前，這些設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。（3）畜禽舍防病防疫技術(shù)該技術(shù)設(shè)備主要包括3DD464.5電子殺蟲設(shè)備電子殺蟲燈一般分為頻振式和互感式兩種，電源供給上有交流供電、直流供電、太陽(yáng)能電池供電等形式。目前，全國(guó)生產(chǎn)該設(shè)備的企業(yè)有十多家，產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格等因生產(chǎn)廠家、應(yīng)用領(lǐng)域的不同而不同，有河南佳多公司生產(chǎn)的頻振式殺蟲燈和大連農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站研制的3DS-15型電子殺蟲燈，其體積小、便于懸掛，適用于露天和溫室作物，而且在菇棚、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)中也可以起到很好的滅蟲效果；北京益環(huán)偉業(yè)公司生產(chǎn)的多款太陽(yáng)能殺蟲燈，適合于平原、山區(qū)、丘陵等不同地形的戶外使用。4.5電子殺蟲設(shè)備電子殺蟲燈一般分為頻振式和互感474.6水處理設(shè)備水是生命之源，良好的水質(zhì)可以有效促進(jìn)動(dòng)植物生長(zhǎng)。浙江麗江水市農(nóng)科所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制了電功能水發(fā)生裝置、智能化電場(chǎng)發(fā)生系統(tǒng)，水在電場(chǎng)作用下分解生成酸堿兩種水，在作用對(duì)象的過程中會(huì)還原或氧化成普通的水，真正實(shí)現(xiàn)水的無(wú)污染、循環(huán)利用。該設(shè)備在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得以普遍應(yīng)用，我國(guó)起步較晚，但也取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果，基本實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。另外還有磁化水裝置，它是通過電磁場(chǎng)瞬間斷開水分子團(tuán)中的氫鍵而提高水的活性，使用安全、無(wú)污染，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。4.6水處理設(shè)備水是生命之源，良好的水質(zhì)484.7土壤連作障礙處理設(shè)備

土壤連作障礙電處理機(jī)可以有效解決土壤連作所帶來(lái)的有害微生物濃度過高、土傳病害猖獗、游離態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素匱乏、土壤PH值有較大改變等一系列問題。一般而言，經(jīng)該設(shè)備處理后的土壤，其結(jié)構(gòu)疏松、孔隙增大、滲透性和保水能力顯著提高。土壤連作障礙電處理機(jī)是依據(jù)直流電流土壤相消毒原理、土壤微水分電處理原理、脈沖電解原理集成的土壤電化學(xué)消毒技術(shù)原理開發(fā)的一種多功能土壤消毒設(shè)備。4.7土壤連作障礙處理設(shè)備土壤連作障礙電處理機(jī)可495現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)中存在的主要問題

5.1理論研究需要進(jìn)一步深入

目前，現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備取得不錯(cuò)的應(yīng)用效果，但是裝備開發(fā)整體水平不高，部分裝備技術(shù)還不成熟，研究還處于“感性”認(rèn)識(shí)階段，其增產(chǎn)增效的效果還沒有從理論上得到嚴(yán)格驗(yàn)證，導(dǎo)致應(yīng)用效果不穩(wěn)定。主要原因在于影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素較多，理論研究本身存在很大難度。例如：有研究表明，不同植物在不同的生長(zhǎng)期對(duì)聲波刺激的反應(yīng)不同，但現(xiàn)有的聲波助長(zhǎng)儀對(duì)植物都使用大致相同聲波頻率，還沒有實(shí)現(xiàn)從“廣普”到“專一”。5現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)中存在的主要問題5.1理論研究需要進(jìn)505.2裝備種類少、應(yīng)用范圍小

現(xiàn)在開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備的企業(yè)并不多，企業(yè)對(duì)裝備的開發(fā)尚處于初始積累階段，而且開發(fā)生產(chǎn)出的裝備還不能完全滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，比如現(xiàn)在絕大多數(shù)裝備應(yīng)用于種植業(yè)，用于畜牧、水產(chǎn)等領(lǐng)域的裝備較少，許多技術(shù)空白點(diǎn)亟待研究。5.3裝備質(zhì)量有待提高目前的現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備開發(fā)生產(chǎn)多處于樣機(jī)開發(fā)以及小批量生產(chǎn)階段，產(chǎn)品本身質(zhì)量不穩(wěn)定。5.2裝備種類少、應(yīng)用范圍小

現(xiàn)在開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)代515.4缺少技術(shù)集成研究目前現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備研究多傾向于單一技術(shù)裝備的開發(fā)，綜合應(yīng)用效果不明顯，阻礙物理農(nóng)業(yè)的推廣應(yīng)用。將單一