物理农业
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听音乐 做磁疗 电净化——物理农业技术在天津悄然兴起
进 植 物 的生 长 发育 ， 到增 产 、 收 、 质 、 达 增 优 抗 病 的 目的 。 ２ 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 线 放 出高 能带 电粒 子 、 氧 和 臭
、
物 理 农 业 工 程 技 术 原 理
一
性 ， 植 物施 加 特定 频 率 的声波 ， 声 波 的频 对 使 率 与 植 物 本 身 固有 的 生 理 系 统 波 频 相 一 致 ， 产 生共 振 。从 而提 高 植 物 活 细胞 内 电子流 的 运 动 速度 ， 进 对 各 种 营养 元 素 的 吸 收 、 输 促 传 和转 化 ， 强植 物 的光 合作 用 和 吸 收能 力 ， 增 促
舍 与未 安 装设 备 的 ３号 鸡舍 相 比 ， 亡率 减 少 ３ ％； 死 ３ 鸡平 均质 量增 加 ４ 料 肉比减 少 ７ ％； ％。 ２０ ０ ５年 ９月 ２ 日一 １ １ 日在 津 南 区咸 水 沽 １月 ０ 镇 头道 沟 农业 园区 开展 了声波 助 长 试验 ，主 要 试验
将 物理 学 中 “ 、 、 、 ” 技 术 应 用 声 光 电 磁 等 到 农 业生 产 中 ，结 合农 作 物 生 长特 性 及 畜禽
生 长 过程 中常见 的病 虫 害 ， 发 出先进 适 用 、 开 效 果 显著 、 色 环保 的新 技术 ， 绿 应用 到农 业 生 产 中 ， 到改 善 作 物 和畜 禽 生长 环 境 ， 高农 达 提
产 品质量 的 目的 ，是 开 发 和应 用 物 理农 业 工
氮氧 化 物 ，使 土 壤 与 植株 生 活 体 系 中形 成 微 弱 的 直 流 电 流 ， 治 土传 、 传 病 害 ， 防 气 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 、 气 微 生 物 、 空 有 害气体 具有 较好 的作 用 ，
、
物 理 农 业 工 程 技 术 原 理
一
性 ， 植 物施 加 特定 频 率 的声波 ， 声 波 的频 对 使 率 与 植 物 本 身 固有 的 生 理 系 统 波 频 相 一 致 ， 产 生共 振 。从 而提 高 植 物 活 细胞 内 电子流 的 运 动 速度 ， 进 对 各 种 营养 元 素 的 吸 收 、 输 促 传 和转 化 ， 强植 物 的光 合作 用 和 吸 收能 力 ， 增 促
舍 与未 安 装设 备 的 ３号 鸡舍 相 比 ， 亡率 减 少 ３ ％； 死 ３ 鸡平 均质 量增 加 ４ 料 肉比减 少 ７ ％； ％。 ２０ ０ ５年 ９月 ２ 日一 １ １ 日在 津 南 区咸 水 沽 １月 ０ 镇 头道 沟 农业 园区 开展 了声波 助 长 试验 ，主 要 试验
将 物理 学 中 “ 、 、 、 ” 技 术 应 用 声 光 电 磁 等 到 农 业生 产 中 ，结 合农 作 物 生 长特 性 及 畜禽
生 长 过程 中常见 的病 虫 害 ， 发 出先进 适 用 、 开 效 果 显著 、 色 环保 的新 技术 ， 绿 应用 到农 业 生 产 中 ， 到改 善 作 物 和畜 禽 生长 环 境 ， 高农 达 提
产 品质量 的 目的 ，是 开 发 和应 用 物 理农 业 工
氮氧 化 物 ，使 土 壤 与 植株 生 活 体 系 中形 成 微 弱 的 直 流 电 流 ， 治 土传 、 传 病 害 ， 防 气 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 、 气 微 生 物 、 空 有 害气体 具有 较好 的作 用 ，
浅淡物理技术在农业新科技中的应用
质 量 ， பைடு நூலகம் 环 境 恶 化 与 生 态 退 化 ， 现 农 业 的 长 久 持 续 阻 实
与代谢 旺盛 进行 。 人做 过试 验 ， 有 如用 电场屏 蔽技 术把植
物屏 蔽起 来将 会 大 大影 响 到光 合 速率 。 自然 界 中也存 在 在雷 区的植物 生长 好 ， 些其 实都是 电场 在其 中起作 用 。 这 最 早发 生现 电场效 应现 象 的是 英 国一个 园艺 学家从 常遭 雷 电击 的地 区长得 好 ， 到启发 的 ， 而开始 了对 电场 的 受 从 究 研 ， 出了 电气栽 培 的新 概 念 。 提 随着 电场 研究 的 深入 ， 电场 的各种 生物 效应 被人 们发 现 ， 电场 的能 量效 应 ， 如 可
农 业过 渡 的主 要途 径 之一 。 应用 于农 业 的物 理 技 术主要 指 电 、 、 、 、 、 等 。 用 其 技 术及 方 法 处 理 种子 磁 声 光 热 核 应 及 农作 物 ， 高光 合 作 用 的效 率 ， 提 促进 作 物 生长 ， 减少 化 肥、 农药 的使 用 量 ， 而达 到 作 物稳 产 、 产 ， 复耕 地 从 增 恢
态 下 ， 细 菌 也 有 抑 制 之 作 用 ， 矿 质 元 素 的 活 化 效 果 对 对
现为光合效率 提高 ， 矿质吸 收加快 ， 水分代谢 加剧 ， 叶绿素
含 量提 高 ， 合 生物效 率得 以大 幅度提 高 ， 综 使农作 物产 量 及质最都得 以改善。
１ 生 物 的 电场 效 应 ． ２
行 了展 望 。
关键词 ： 物理农业； 物理技术； 农业新科技； 用 应
中 图分 类 号 Ｓ １ １ ２ 文 献标 识 码 Ａ 文 章 编 号 ｌ ０－ ３ ２ １ ）２ － ６ ０ ２ ７ ７ １（ ２ １ － ０ ０ ７ ００ ４
与代谢 旺盛 进行 。 人做 过试 验 ， 有 如用 电场屏 蔽技 术把植
物屏 蔽起 来将 会 大 大影 响 到光 合 速率 。 自然 界 中也存 在 在雷 区的植物 生长 好 ， 些其 实都是 电场 在其 中起作 用 。 这 最 早发 生现 电场效 应现 象 的是 英 国一个 园艺 学家从 常遭 雷 电击 的地 区长得 好 ， 到启发 的 ， 而开始 了对 电场 的 受 从 究 研 ， 出了 电气栽 培 的新 概 念 。 提 随着 电场 研究 的 深入 ， 电场 的各种 生物 效应 被人 们发 现 ， 电场 的能 量效 应 ， 如 可
农 业过 渡 的主 要途 径 之一 。 应用 于农 业 的物 理 技 术主要 指 电 、 、 、 、 、 等 。 用 其 技 术及 方 法 处 理 种子 磁 声 光 热 核 应 及 农作 物 ， 高光 合 作 用 的效 率 ， 提 促进 作 物 生长 ， 减少 化 肥、 农药 的使 用 量 ， 而达 到 作 物稳 产 、 产 ， 复耕 地 从 增 恢
态 下 ， 细 菌 也 有 抑 制 之 作 用 ， 矿 质 元 素 的 活 化 效 果 对 对
现为光合效率 提高 ， 矿质吸 收加快 ， 水分代谢 加剧 ， 叶绿素
含 量提 高 ， 合 生物效 率得 以大 幅度提 高 ， 综 使农作 物产 量 及质最都得 以改善。
１ 生 物 的 电场 效 应 ． ２
行 了展 望 。
关键词 ： 物理农业； 物理技术； 农业新科技； 用 应
中 图分 类 号 Ｓ １ １ ２ 文 献标 识 码 Ａ 文 章 编 号 ｌ ０－ ３ ２ １ ）２ － ６ ０ ２ ７ ７ １（ ２ １ － ０ ０ ７ ００ ４
浅析物理农业工程技术在天津市的应用
｝收稿 日期 ：０ ９ ０ — ４ ２ ０ — １ １
作者简介 ： 陈勇（ ９ ２ ）男 ，０ ３ １ ８ 一 ， ２ ０ 年毕业 于河北工业大学经管专业 ， 现在天津市农业机械推广总站工作 。
《 天津农林科技） ０ ９ ４月第 ２期（ ）０年 ２ 总第 ２ ８ ） ０期
３ ７
子 处理 技术 的应用 效 果 较好 ． 各种 作 物种 子经 处 智 能温 室 内全 部安 装 了空 间 电场 、臭 氧 防治 、 二 理后 ， 生长 过 程 中均 表 现 出 出苗 整 齐 ， 株 健 壮 氧化碳增施 等物理农业工程技术设备共 １０余 植 ４
少化肥和农药使用量的同时 ， 达到增产 、 优质、 抗 区 、 沽 区 、 港 区 、 塘 大 宁河县 、 武清 区 、 县开 始应 蓟 病 、 效 的 目的 。现代 物 理农 业 工程 技 术是 目前 用 ， 高 部分 区县 的试 验取 得 明显成效 。天津 市媒体 、
我 国农 业 科 技 领域 最 引人 关 注 的一 个 新 的发 展 报 纸 也 多 次 报导 了物 理 农 业 技 术应 用 所取 得 的 学 科 。它 集成 物理 、 械 、 机 电子 、 艺 等 相关 学 科 阶段性 成绩 。下 面介绍 一下 通过 应用各 项技 术取 农 知 识 ， 用 特 定 的物 理 方 法处 理 农 作 物 ， 到 既 得 的主要 成效 。 应 达 ． 减少 化 肥 与农药 的使用 量 ， 又提 高农 产 品 的产量 ２１ 植 物 声频控 制技 术 与质量 ： 既实 现 农 业 科 技 升级 ． 保 护农 业 生产 又 目前 ， 已对 黄 瓜 、 芹 、 卜、 葱 、 红柿 、 西 萝 大 西 环境 、 进农 业 生 态 良性循 环 的 目的 。可 以说实 葡 萄等 作物 种植 进行 了声波 助 长技 术 推广 应 用 ， 促 施、 推广 现 代 物 理农 业 工程 技 术 ， 实 现 生态 农 同时进 行 了对 比应 用试 验 。通 过试 验 对 比表 明 。 是 业 、 进 人类 社会 可持 续发 展 的重要 途径之 一 。 促
作者简介 ： 陈勇（ ９ ２ ）男 ，０ ３ １ ８ 一 ， ２ ０ 年毕业 于河北工业大学经管专业 ， 现在天津市农业机械推广总站工作 。
《 天津农林科技） ０ ９ ４月第 ２期（ ）０年 ２ 总第 ２ ８ ） ０期
３ ７
子 处理 技术 的应用 效 果 较好 ． 各种 作 物种 子经 处 智 能温 室 内全 部安 装 了空 间 电场 、臭 氧 防治 、 二 理后 ， 生长 过 程 中均 表 现 出 出苗 整 齐 ， 株 健 壮 氧化碳增施 等物理农业工程技术设备共 １０余 植 ４
少化肥和农药使用量的同时 ， 达到增产 、 优质、 抗 区 、 沽 区 、 港 区 、 塘 大 宁河县 、 武清 区 、 县开 始应 蓟 病 、 效 的 目的 。现代 物 理农 业 工程 技 术是 目前 用 ， 高 部分 区县 的试 验取 得 明显成效 。天津 市媒体 、
我 国农 业 科 技 领域 最 引人 关 注 的一 个 新 的发 展 报 纸 也 多 次 报导 了物 理 农 业 技 术应 用 所取 得 的 学 科 。它 集成 物理 、 械 、 机 电子 、 艺 等 相关 学 科 阶段性 成绩 。下 面介绍 一下 通过 应用各 项技 术取 农 知 识 ， 用 特 定 的物 理 方 法处 理 农 作 物 ， 到 既 得 的主要 成效 。 应 达 ． 减少 化 肥 与农药 的使用 量 ， 又提 高农 产 品 的产量 ２１ 植 物 声频控 制技 术 与质量 ： 既实 现 农 业 科 技 升级 ． 保 护农 业 生产 又 目前 ， 已对 黄 瓜 、 芹 、 卜、 葱 、 红柿 、 西 萝 大 西 环境 、 进农 业 生 态 良性循 环 的 目的 。可 以说实 葡 萄等 作物 种植 进行 了声波 助 长技 术 推广 应 用 ， 促 施、 推广 现 代 物 理农 业 工程 技 术 ， 实 现 生态 农 同时进 行 了对 比应 用试 验 。通 过试 验 对 比表 明 。 是 业 、 进 人类 社会 可持 续发 展 的重要 途径之 一 。 促
现代物理农业工程技术的开发应用
产 品推广应用 到全 国各 。等离子体种子处理 技术 已
在吉林 、黑龙江等省得到较大规模 的推广应用 。
技术 装备纳入农业机 械范畴 ，使之享受相应 的税收优 惠政 策 。并可率先 在天 津 、大连等地进行 试点 ，将现
各 地应 用试 验结 果 表 明 ：植物 声 波助 长 技术 应
用 ，可 使 农 作 物 提 早 成 熟 一 周 以上 ，增 产 ２ ％ ～ ０
代物 理农业装备纳入 国家和地方购机补贴 范围 ，鼓励
５ ％ ；等 离 子 体 种 子 处 理 技 术 应 用 ，出 苗 率 提 高 农 民购买和使用现代物理农业装备 。■ ０
ｉ ４ 薯０ ＥＯ ０ 窘霄一０ 登ｉ Ｅ０ ｆ ＿０ Ｎｆ ＾Ｎ Ｓ 广 － ｉ
２０１ － ０ ．
循 环 的 目的 。
一
的技术很少 ，许多技术空 白点 亟待研究 。二是现 在大 部分 现 代物 理农 业 装备 生 产企 业规 模 小 ，科 研 能 力
、
推广 应 用 情 况
目前 ，相 对 比较 成熟 的技术 主要 有 植 物声 波 助 弱 ，产 品质 量不够稳定 ，生产工艺 装备落后 ，制 约了
三 、对策措施建议
１ 加 强基础 理论研 究 现代 物理农 业工程技 术涉 ．
及 电学 、磁 学 、声学 、光 学 、热 力学 等 物理 学 与农
并且率 先提 出了推广普及 现代物理农业 工程技术与 装 学 、环境学 、生物 学等多 门学科 ，相关 院校和科研 院
备 的 设 想 。 在 ２０ ０ ６年 １ 月 和 ２ １ １ ０ ０年 ３ 两 次 举 办 月 所 应 加 强 基 础 理 论 研 究 ，加 强 产 、学 、研 之 间 的 协 作
物理知识在农业新能源领域的应用
物理知识在农业新能源领域的应用一、太阳能太阳能是目前最受欢迎的可再生能源之一，在农业新能源中也被广泛应用。
太阳能光伏电池的工作原理是利用光子的能量将半导体材料中的电子激发出来，形成电流。
光伏电池的转化效率与太阳光谱以及太阳光线的角度有关。
因此，在太阳能电池板的设计中，物理学的光学知识显得非常重要。
制造太阳能电池板需要选用具有高光吸收系数的材料，并且需要掌握太阳能的入射角度、反射以及散射等物理特性。
在农业领域，太阳能可用于驱动水泵、灌溉系统、温室等设施，以节省能源成本。
同时，利用太阳能发电也可以为农村地区提供电力，推进当地经济的发展。
二、生物质能生物质能是指植物和动物的废弃物、粪便等自然有机物所燃烧所产生的能源。
生物质能的利用是一种非常环保的能源利用方式。
在生物质能的应用范围中，物理学家也发挥了自己的作用。
首先，物理学家需要研究生物质的热物理性质，包括比热、热传导系数、热膨胀系数等，在确定生物质能的燃烧温度、燃烧速率等方面提供指导。
其次，物理学家需要设计合理的燃烧设备。
在燃烧生物质过程中，为了确保安全，需要考虑设备内部物质的流动、温度的分布、燃烧过程中产生的烟气的排放、热量的传递等因素。
在农业领域，生物质能可以用来代替传统燃料，如煤炭、天然气等，以降低温室气体排放量，减轻能源短缺的压力。
可根据当地可利用的生物质种类和数量，设计和制造生物质能热能发电机、生物质离心式水泵等设备，为农业生产提供更加节能环保的动力设施。
三、风能风能是利用风力进行发电的一种可再生能源。
风轮是风能利用的主要设备，它需要充分利用物理学的理论来进行设计和制造。
在制造风轮时，物理学家需要考虑风轮的功率、转速、角度、气动力分布等问题。
通过分析风轮的气动学特性，掌握其具有升力和阻力等力学特性，设计出更加高效的风轮结构，提高转化效率。
在农业领域，风能可以用来为农村地区提供电力，也可以驱动水泵、风车等机械设备。
此外，在现代化农业领域，风能还可以应用于大型农业设施，如牧场、植物工厂等，为农业生产提供更加环保、高效的能源供应。
物理农业：揭开传统农业革命的序幕
隐隐听到声波助 长仪的“ 歌唱 ”悠 远而温 和的声波 ， 没 ， 虽 有人类音乐 的悠扬 、 激昂 、 多变 ， 但却安静 、 纯 ， 单 就像放 大 若干倍植物生长 的神奇声音 。更为神奇 的是 ， 整棚芹菜 株
高与粗细 ， 绕助长仪呈放射形 ， 就是说越 近的越高大 、 围 也
粗壮 ， 越远 的越矮小 、 细弱 。 我国现代物理农 业工程技术倡导者，天津市农机局副局 长、 高级工程师胡伟说 ， 有生命 的动植物跟人一样 ， 有情绪变 化， 有爱好追求。虽然它们的“ 语言” 心理” 与“ 我们无法通晓和 理解 ， 、 、 、 、 但声 光 电 磁 热等对人有作用的物理技术 ， 对它们同 样有作用。简单地说 ， 就是音乐声愉悦 了动植物 “ 心情” “ ，心
而 又重 要 的 社会 问题 。
此 外 ， 肥与农药 大量 用于农业 生产 ， 化 不仅 消费者担 心， 农民也有压力。农民的压 力在于近几年化肥与农药价 格 的不断上涨 ， 已经成为我国农业 生产总成本上升的主要 原 因 ，成为制 约农 业生产发 展和农 民收入增加 的主要 问 题 。国家发改委价格 司的统计表 明，０ ５年我 国三大作物 ２０
应 用 方 兴 未 艾
天津西青 区杨柳青果 蔬博览 园 ，是 ２ ０ ０ ８年建起 的 ４ 栋大型玻 璃温室 ， 安装 了全套 的现代物理 农业装 备 ， 包括 温室 电除雾 防病促进 系统 、 温室病 害臭 氧防治机 、 控液 光 化二氧化碳增施系统 、 磺熏蒸器等 。这些设施 的投入使 硫
因此 ， 现代物理农业工程技术被世界公认为是未来实 现生态农业 、 促进人类社会 可持续发展的重要途径之一 。 ２１ ０ ０年 ３月 ９日， 由中国农业机械 学会 主办 的“ 第二
浅谈物理技术在农业上的应用
农 业上 ，如 电 、磁 、 声 、光 、热 、核等 。 由于物 理技 术 在达 到 相 境 样 品 分析 ，如大 气 污 染和 水质 分 析 。 同效 果 的情 况下 ，其成 本 低 ，效 果 明显 ，污 染少 ，易控 制 等优 点 ３超 声 波 技 术 也 越 来越 受 到人 们 的关 注 。 物理 技术 与 农 业 的结 合形 成 了物 理 农 超 声 波 在 介 质 中传 播 引起 介 质 颗 粒 的机 械振 动 ， 人们 依靠 业 ，对 以化 学肥 料 、化 学 农 药为 主 体 的化 学 农业 提 出 了挑 战 。因 超 声 波 技术 可 以提 高 植物 活 细 胞 内 电子 流 的流 动速 度 ，从 而 促进 此 ，越 来 越 多 的物 理技 术 被 应用 到现 代 农 业 中来 ，本文 分 别从 光 植 物 体对 各 种 营养 元 素 的吸 收 、传 输 和 转化 ，使得 植 物 的光 和作 技 术 、核 技 术 、 电磁技 术 等 方面 阐 述 了物 理 技术 在现 代 农 业 中 的 用 和 吸 收能 力 增 强 ，有 利于 体 内各 种 酶 、蛋 白质 以及 糖类 等 成分 应用。 的合 成 ，有 利 于植 物 的 生长 发 育 。 同时 也不 会 对环 境 造成 污 染 ， １光 技 术 对 人 类 也没 有 害 处 ，很 好 的满 足 了 当前 对绿 色 、无 公 害农 产 品 的 光 技术 被应 用 到 农 业 上 ， 是 结 合 昆虫 或 植 物 的 自身 特 点 而 要 求 。 目前 ，超 声波 技 术 已经 被广 泛 的 应用 于 农 作物 、瓜 果 、花 开 发 出 的一 系列 新 技术 。如 利用 昆虫 的趋 光性 ，人们 发 明 了黑 光 卉 、苗 木等 生 产 中 ，很 好 的满 足 了 当前 市场 的要 求 。另外 ，超 声 灯 。同 时利 用 昆虫 对紫 外 线 的敏 感性 ，人 们利 用 诱集 虫 源将 其 杀 波 产 生 的振 动 使 害虫 会 产生 一 定 的厌 恶 感或 恐 惧 感 ，不仅 影 响其
浅谈物理技术在农业新科技中的应用
１ ． ２电场效应在农业新科技中的应 用 在地球空间环境 中不仅仅 含有磁场 ，还包含着 电场 。电场 用于农业 领域 。 存 在着不稳 定性 ，受 天气变化影 响较大 。电场对植物生长 的状 ２物理技术在农业新科技应 用中的前景 态存 在着很 大影 响 ， 在农作物产量长期 的进化过程 中，其对电 物理技术 ，如磁场效应 、电场效应 、纳米能量效应 、声波 场 产生了适应性 。如选择植物 ，并应用 电场屏蔽技术后发现植 效应 、等离子处理技术等 ，在作物 中发挥着不 同效用。通过物
理技术的应用 ，可以提 高作业光合作用 的速度 ，从而推动作物 生长 ，抑制病 虫害 ， 减少化学产 品的应用 ，从而在提高作物产 量及质量的同时 ，提高作物生长 的生态性 ，实现农业的可持续 发展。当前 ，物理技术在农业领域 的应用前景十分广阔 ，但仍 存在着研究速度较 为缓 慢 ，缺乏实际应用 的研究 ，为此 ，需要 加大研究力度 ，推动物理技术在农业领域中的应用 。
３结语 随着人们生活水平的不断提 高 ，人们对食 品的安全性重视 程度越来越高 ，在选择农 产品时 ，更加倾 向于选择无公害及绿 色产品 。物理技术在农业领 域的应用 ，可 以推动传统化学农业 逐渐 向现代生态农 业发展 ，在提高农作物生产产量及质量的 同 时 ，减少化肥及农 药等的应用 ，实现农业生态化 。当前 ，磁场 １ ． ３ 纳米能量效应在农业新科技中的应 用 效应 、电场效应 、纳米 能量效应 、声波效应 、等离子处理技术 纳米 属于一 种物质 尺度衡 量单位 ，１ ｇ 纳米 材料所具 备 的 等物理技术在农业领域中的应用研究发展 十分迅速 ，其应用前 表面积相当于一个普 通足球场 面积 。在物质达到纳米级尺寸之 景十分广阔 。相信随着物理技术 的进一步发展 ，将会 引起农业 后 ，其表面积十分大 ， 且存在着较 多的不稳定 电子 。纳米能量 技术的变革 ，实现农业生产 的巨大效益。
我国现代物理农业工程技术的应用与发展
害 防治 工作 ， 少 农 药施 用 量 ， 而 保 证农 作 物 减 从 生 产安 全 、 品安全 和 环境 安 全 。 产 根 据 不 同种 植 模 式 下 病 虫 草 害 的 发 生 规 律， 围绕 机 械 化 综 合 防治 各 相 关 要 素 ， 定 相 应 制
天
、
全 国推广 应用 现状
行布点试验发展到 ２０ 年的 ２ 个示范县和部分农场 ， ０８ ６ 试验主要集中在玉米 、 大豆、 水稻 ， 以及蔬菜 、 瓜果 的小
面 积试 验 上 。２０ 年 ，黑 龙 江省 设 立 ３０个试 验 示 范 ０９ ０
点， 投放等离子体种子处理设备 ３０台 ， ０ 推广应用面积
２万 ｈ ２ ０ ｍ 。应用 效果 表 明 ： 技术 对 多种 农 作 物 的增 产 该
大连市从 ２０ 年开始发展现代物理农业 ，研制出 ０３
三大类 １ 余种技术装备， ０ 用于种植业的主要装备看空
间电场 ／ 二氧化碳同补系统 、 电子杀虫灯 、 温室病 虫防
治机 、 烟气电净化二氧化碳气肥增施机等 ； 用于食用菌 种植 的空间 电场促蕾防病系统和接种房 电净化洁净系 统； 用于畜禽养殖 的装备有 ３ Ｄ Ｄ Ｆ系列畜禽舍空气电净 化 自动防疫系统 、畜禽舍进排气电净化灭菌消毒系统。
作物病虫草害的综合 防治技术的研 究 ，包括生
物 防 治技 术 与 开 发 喷施 生 物 农 药 的 装备 ，物 理 防 治技 术 与 开 发 利用 光 、 、 杀灭 害虫 和 杂 草 电 热
的装备 。
现 代 物 理农 业 是 物 理技 术 和农 业 生 产 的有 机 结 合 ，作 为一 种 新 型 的农 业 生
黑龙 江省 于 ２０ 年 引 进该 技术 ，由嫩 江 县 ７ 乡镇 进 ０６ 个
天
、
全 国推广 应用 现状
行布点试验发展到 ２０ 年的 ２ 个示范县和部分农场 ， ０８ ６ 试验主要集中在玉米 、 大豆、 水稻 ， 以及蔬菜 、 瓜果 的小
面 积试 验 上 。２０ 年 ，黑 龙 江省 设 立 ３０个试 验 示 范 ０９ ０
点， 投放等离子体种子处理设备 ３０台 ， ０ 推广应用面积
２万 ｈ ２ ０ ｍ 。应用 效果 表 明 ： 技术 对 多种 农 作 物 的增 产 该
大连市从 ２０ 年开始发展现代物理农业 ，研制出 ０３
三大类 １ 余种技术装备， ０ 用于种植业的主要装备看空
间电场 ／ 二氧化碳同补系统 、 电子杀虫灯 、 温室病 虫防
治机 、 烟气电净化二氧化碳气肥增施机等 ； 用于食用菌 种植 的空间 电场促蕾防病系统和接种房 电净化洁净系 统； 用于畜禽养殖 的装备有 ３ Ｄ Ｄ Ｆ系列畜禽舍空气电净 化 自动防疫系统 、畜禽舍进排气电净化灭菌消毒系统。
作物病虫草害的综合 防治技术的研 究 ，包括生
物 防 治技 术 与 开 发 喷施 生 物 农 药 的 装备 ，物 理 防 治技 术 与 开 发 利用 光 、 、 杀灭 害虫 和 杂 草 电 热
的装备 。
现 代 物 理农 业 是 物 理技 术 和农 业 生 产 的有 机 结 合 ，作 为一 种 新 型 的农 业 生
黑龙 江省 于 ２０ 年 引 进该 技术 ，由嫩 江 县 ７ 乡镇 进 ０６ 个
现代物理知识在农业中的应用
现代物理知识在农业中的应用
随着物理科学和技术的发展，物理知识在农业领域发挥着越来越重要的作用。
农业物
理学被广泛用于节能环保，田间生物信息检测，农村结构调控，作物性状选育，农业建设
和农业机械，以及农业机器人技术等方面。
首先，利用热学原理研究和设计农业用的节能设备，使节省能源。
节能设备更有效地
调节温度和湿度，这样就能提供充足的水分保证作物良好的生长环境。
此外，还可利用太
阳能发电技术，用以改进农村环境，并且有效地减少污染物和消耗能量。
其次，利用物理技术研究农业中的生物信息和识别技术，可以针对特定农作物进行详
细的检测，推动农业生产技术的建设。
诸如智能水位监测，电子植物检测仪，土壤检测等，对农业的有效利用起到重要的职能。
此外，利用物理探测技术控制农田和森林生态环境，进行农业风险评估和灾害调控。
比如引入气象检测技术，可以准确地捕捉气象状况，帮助农户合理分配田块，加快农作物
生长和收获。
最后，现代物理技术也应用于农业机械和农业机器人技术，利用机械和机器人技术实
现农业机械化及自动化，提高作物的品质和效率，减少耕地面积，减少农业消耗的能源和
物质资源，营造更加安全、绿色的作物生长环境，促进农业的发展，实现可持续的粮食生产。
可以看出，现代物理知识在农业领域有着重要的作用，不仅有助于开发节能环保技术，还可以有效地改善现代农业生产条件，增加农业收入，改善农村生态环境。
当然，还有许
多知识和技术可以开发，现代物理技术要在农业领域发挥重要作用，还需要技术和创新。
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（2）环境安全型温室
环境安全型温室是以物理植保技术为核心设计的能够不使 用农药就可有效预防植物病虫害的温室。环境安全型温室 是生产无农药残留蔬菜、果品等植物产品的专用设施。
（3）环境安全型畜禽舍
环境安全型畜禽舍是以空气微生物空间电场自动防 疫原理为依据而设计建造的能够实时防疫、大幅度 减少抗生素使用量，确保养殖者经济利益、消费者 健康的动物源食品安全的设施
不稳定。主要原因在于影响农业生产的因素较多，
理论研究本身存在很大难度。例如：有研究表明，
不同植物在不同的生长期对声波刺激的反应不同，
但现有的声波助长仪对植物都使用大致相同声波频 率，还没有实现从“广普”到“专一”。
装备种类少、应用范围小
现在开发生产现代物理农业装备的企业并不
多，企业对装备的开发尚处于初始积累阶段，而且
物理农业
物理农业的核心 环境安全型温室 环境安全型畜禽舍 环境安全型菇房
物理农业的主要技术
空间电场调控动植物生长与病害预防技术 温室电除雾防病促生技术 畜禽舍空气电净化自动防疫技术 菇房空间电场促蕾防病技术 烟气电净化二氧化碳增施技术 温室病害臭氧防治技术 畜禽舍粪道等离子除臭灭菌技术 土壤电消毒法与土壤连作障碍电处理技术 介导鱼礁与水体微电解灭菌消毒技术 多功能静电灭虫灯 LED补光技术等
殊处理，可促进植物增产、优质、抗病、早熟，是现代高科技在
农业生产中应用的成功范例之一。所应用的植物生理谐振波处理
技术是现代物理农业科技发展的核心技术，不污染环境，符合环
境保护和发展生态农业的要求，是当前生产有机、绿色、无公害
农产品的优选设备。可应用于粮油作物、蔬菜、果树、花卉、园
林苗木等作物。
声波助长仪的基本原理是利用音箱发声对植物施加特定频率
提前，根系发达，长势旺盛，植株强壮，叶面积增
大，叶绿素含量增加，光合作用增强，耐寒耐低温
能力提高，病虫害减轻，促进早熟，提高产量改善
品质。
（3）电场种子处理技术
通过高压电场来催动种子发育，使种子内的多种酶的活性
得以提高，农作物在发芽、出苗、生长等方面优势明显。
声波助长设备
声波助长仪是根据植物的声学特性，利用声波对植物进行特
（2）土壤电处理技术
土壤电处理技术是指通过直流电或正或负脉冲电流 在土壤中引起的电化学反应和电击杀效应来消灭引 起植物生长障碍的有害细菌、真菌、线虫和韭蛆等 有害生物，并消解前茬作物根系分泌的有毒有机酸 的物理植保技术。利用土壤电处理技术进行土壤消 毒灭虫是通过埋设在土壤中相距一定距离的两块极 板通电完成的，其中在极板中央土壤中还需布设介 导颗粒和撒施强化剂、灌水。
（2）等离子体种子处理技术
等离子体不是一种特殊物质，它只是物体存在 的一种状态，也被称为物体的第四种状态。
该项技术的发明是借鉴航天育种中宇宙等离
子体射线对种子影响的物理原理，让种子在机器中
接受等离子体照射和交变电感的作用，激发种子的
潜能，提高种子的活力，增强种子的健壮度。经过
处理的种子，发芽势发芽率提高，出苗整齐，苗期
开发生产出的装备还不能完全满足农业生产的需要，
比如现在绝大多数装备应用于种植业，用于畜牧、
水产等领域的装备较少，许多技术空白点亟待研究。
装备质量有待提高
目前的现代物理农业装备开发生产多处于样机 开发以及小批量生产阶段，产品本身质量不稳定。
缺少技术集成研究
目前现代物理农业装备研究多倾向于单一 技术装备的开发，综合应用效果不明显，阻碍 物理农业的推广应用。将单一技术进行有效集 成来满足农业生产的全过程的需要将成为现代 物理农业研究热点。
阶段。
电子杀虫设备
电子杀虫灯一般分为频振式和互感式两种，电源
供给上有交流供电、直流供电、太阳能电池供电等形式。
目前，全国生产该设备的企业有十多家，产品型号、规
格等因生产厂家、应用领域的不同而不同，有河南佳多
公司生产的频振式杀虫灯和大连农机技术推广站研制的
3DS-15型电子杀虫灯，其体积小、便于悬挂，适用于露
该技术设备主要包括3DDF系列畜禽舍空气
电净化自动防疫系统、畜禽舍进排气电净化灭菌
消毒系统。空气电净化自动防疫理论和实践证实
了在畜禽舍内建立的空间电场具有极其有效的净
化空气、杀灭空气微生物并使其疫苗化、除臭三
大功能。该类系统对猪的气喘病、胸膜肺炎以及
鸡传支、传喉等40多种空气传播疫病，有显著的
预防作用。目前，这些设备已经进入小批量生产
空间电场生物效应的应用
物理植保技术、 畜禽舍电净化自动防疫技术、 空间电场促蕾防病技术、 环境安全型温室、 环境安全型畜禽舍、 环境安全型菇房等
（1）物理植保技术
相对化学农药植物保护技术而言，利用能够有效防 治植物生长发育过程中的病虫害并无污染的物理方 法称为物理植保技术。
物理农业
1、现代物理农业产生的背景
长期以来，以化学肥料、化学农药为代表的化学农
业导致了农业革命，它极大地提高了农作物的产量，为
解决全球的粮食生产和饥饿问题做出了巨大的贡献，然
而，由于长期过量使用化肥和农药而带来的农作物品质
下降、地力衰退、环境污染等一系列问题，影响了农业
的可持续发展。
随着人民生活水平和质量的不断提高，对食品的安
（4）环境安全型菇房
环境安全型菇房是以食用菌空间电场促蕾防病理论和物理 植保技术为设计依据而建造的不使用农药就能防治食用菌 病虫害的环境控制类菇房。
种子与育苗土的无毒化处理
种子的消毒 种子表皮和内层会因多种原因带菌带毒，播种后会
在苗期发病而导致产量下降或死苗，因此，种子的物理 消毒是保证丰产的第一步。通常的种子消毒采用静电与 等离子体相结合的处理方法，等离子气体胶体在静电场 的作用下粘附于种子表面并渗入种子表层而实施灭菌消 毒。静电等离子联合处理法处理的种子一般放置5天后进 行播种育苗。 育苗土的无毒化处理 育苗土的灭菌消毒是确保作物丰产的第二步。小面 积育苗土壤消毒的最佳方法就是采用土壤电处理的方式， 消毒后如再添加生物菌肥所育种苗健壮无病。
种子处理设备
研究试验表明，种子经过特定的物理技术处理后， 除了可以减少或不用农药化肥，改善并提高作物品质外， 种子的发芽率、发芽势得以明显提高，后期表现出苗齐、 苗壮、叶厚，较好的解决了“三代苗”的现象，有效增 强作物抗病、抵御自然灾害和适应环境变化的能力。
（1）种子磁化技术
磁场种子处理技术属现代生物物理技术，在播种前 用磁场对农作物种子进行直接磁化处理，通过物理 作用，能激发种子酶的活力，改善种子素质，幼苗 素质，使根系发达、活力增强，增强抗病虫害能力， 改善作物的新陈代谢功能，提高吸收水、肥的能力， 使其稳健生长，以达到作物增产的目的。试验证明 经过磁场处理后的小麦增产幅度达8.1%，玉米的增 产幅度达11.8%，蔬菜增产10%以上。
天和温室作物，而且在菇棚、畜禽养殖场中也可以起到
很好的灭虫效果；北京益环伟业公司生产的多款太阳能
杀虫灯，适合于平原、山区、丘陵等不同地形的户外使
用。
水处理设备
水是生命之源，良好的水质可以有效促进动植物生 长。浙江丽江水市农科所、中国农业大学研制了电功能 水发生装置、智能化电场发生系统，水在电场作用下分 解生成酸碱两种水，在作用对象的过程中会还原或氧化 成普通的水，真正实现水的无污染、循环利用。该设备 在日本等发达国家已经得以普遍应用，我国起步较晚， 但也取得不错的应用效果，基本实现批量生产。另外还 有磁化水装置，它是通过电磁场瞬间断开水分子团中的 氢键而提高水的活性，使用安全、无污染，提高了农产 品的产量和品质。
4.7土壤连作障碍处理设备
土壤连作障碍电处理机可以有效解决土壤连作所
带来的有害微生物浓度过高、土传病害猖獗、游离态营
养元素匮乏、土壤PH值有较大改变等一系列问题。一般
而言，经该设备处理后的土壤，其结构疏松、孔隙增大、
渗透性和保水能力显著提高。土壤连作障碍电处理机是
依据直流电流土壤相消毒原理、土壤微水分电处理原理、
和抗病能力。
空间电场防病促生技术设备
空间电场防病促生技术已经在温室、畜禽舍和菇棚
中得以应用。
（1）温室电除雾防病促生设备
在电场力的作用下，可有效增强植物光合作用以
及钙离子的吸收，从而促进植物生长。再者，植物的光
补偿点降低，即在弱光环境中仍有较强的光合强度，所
以常配备二氧化碳气肥增施机一同使用。
现代物理农业工程技术的含义
“音乐、磁疗、电净化”是对物理农业技术的简单 概括，现代物理农业工程技术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，它可以有效 替代农药、化肥等农业生产资料对农作物增产的作用。 物理农业是将电、磁、声、光、热、核等物理学知识和 高新技术通过一定的装备应用在农业生产中，应用特定 的物理技术方法处理农作物，可在减少化肥和农药使用 量的同时，达到增产、优质、抗病和高效的目的。与化 学农业相比，现代物理农业具有许多明显的优势，既可 以减少化肥农药的投入，节约生产成本，有利于农民增 收，又可以生产出优质、无公害的农产品来满足人们生 活的需要。可以说，在农资价格不断上涨和人们不断追 求生活品质的今天，发展现代物理农业，开发先进适用 的现代物理农业装备，具有可观的经济、社会和生态效 益。
空间电场防病促生技术设备
。
（2）食用菌防病促蕾系统
此技术装备包括空间电场促蕾防病系统、接
种房电净化洁净系统，可以预防与控制接种室、发
菌室、出菇房空气杂菌对食用菌形成的落菌性污染；
通过对空气放电而促成空气的氮肥化、臭氧化和负
离子化，为食用菌的安全快速生长提供一个良好环