联系单位天津市农业机械推广总站

联系单位：天津市农业机械推广总站单位地址：天津市和平区万全道46号邮政编码：300020咨询电话：[phone]现代物理农业工程技术培训教材天津市农业机械推广总站2007年12月随着人们生活质量逐渐提高，人们对食品安全和生态环境的需要也日益增加，化学农业带来的环境污染，农产品农药残留超标得到人们的重视，在这种严峻的形势下，一种新兴科学孕育而生，这就是“现代物理农业工程技术”。与化学农业相比，在减少化肥和农药使用量的同时，以物理方法处理农作物同样可以起到增产、优质、抗病和高效的目的，并且有利于保护生态环境，保证农产品达到绿色、无污染的标准，具有显著的经济效益和社会生态效益。现代物理农业工程技术是将当代高新的物理技术和农业生产相结合的产物。是将电、磁、声、光、热、核等物理学原理通过一定的装备应用在农业生产中，应用特定的物理方法处理农作物，实现农业生产环境防控和农业生产的有机结合，达到增产、优质、抗病和高效的目的。目前，将物理技术应用于农业生产中的技术设备主要有：声波助长、空间电场、种子处理（磁化、电场、等离子体）、电子杀虫和土壤电消毒等。植物声频助长技术一、技术原理植物声频助长技术是根据植物的声学特性，利用声波对植物进行特殊处理，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，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、蔬菜、果树、花卉、园林苗木等作物。植物声频助长技术的基本原理是利用音箱发声对植物施加特定频率的声波，使声波的频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，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。增产：植物声频助长技术能在植物生长过程中，增强光合作用，增大植物的呼吸强度，加快茎、叶等营养器官的生化反应过程，促进生长，提高营养物质制造量，加快果实或营养体的形成过程，提高产量。能使叶类蔬菜增产30%，黄瓜、西红柿等果类蔬菜和樱桃、草莓等水果增产25%，玉米等大田作物增产20%。品质提高：植物声频助长技术在增强植物光合作用的同时，也增加了酶的合成，从而促进了蛋白质、糖等有机物质的合成，达到提高植物品质的效果。实验证明，西红柿、草莓的甜度都有较大提高，含糖量增加20%以上。早熟：植物声频助长技术帮助植物促进呼吸作用，加强能量转变的速度，促进物质吸收和运转能力，使植物表现出旺盛的生长速度，达到早熟的功效。一般可促进早熟7～10天。抗病：植物声频助长技术对植物发出的谐振波，能促进植物在生长进入旺盛期时，呼吸能力增高，从而保持细胞内较高的氧化水平，对病菌分泌的毒素有破坏作用。呼吸还能提供能量和中间产物，有利于植物形成某些隔离区（如木栓隔离层），阻止病斑扩大。驱逐敏感害虫：当敏感害虫遇到设备产生的谐振波，会产生厌恶感或恐惧感，影响正常进食，使其难以生存，不能繁育或者主动离开，从而达到驱逐敏感害虫的功效。实验证明对蚜虫、红蜘蛛等顽固害虫有十分显著的效果。二、使用说明1．将其放在田间或温室中间，加垫置物防潮。打开开关后，再打开音量旋钮。2．音量调节：电源开关接通后，将音量调节到距离植物声频发生器远端的声强为40—50DB。（人站到距离植物声频发生器最远的地端能听到声音即可）3．处理方法：每周处理三次，每次播放时间为3小时，以清晨太阳出来后开始处理为宜（下午也可处理），避免在中午最热时使用。4．波段调整波段使用条件℃波段使用条件℃110-20℃6浇水后25-30℃2浇水后10-25℃730-35℃320-25℃7浇水后30-40℃425-28℃835-40℃528-30℃5.自苗期开始使用，一星期使用三次，不间断。6.使用中应配合正常的田间管理。7．工作环境：10℃～45℃。8.果菜在坐果后使用。空间电场技术一、温室电除雾防病促生长技术：⒈技术原理(1)由于空间电场的作用，在空间直流电晕电场中的雾汽、粉尘会立刻荷电并受电场力的作用而做定向脱除运动，并迅速吸附于地面、植株表面、温室内结构表面，而附着在雾汽、粉尘上的大部分病原微生物也会在高能带电粒子、臭氧的双重作用下，在做定向脱除运动的过程中被杀死、灭活。在随后的自动循环间歇工作中，空间电场抑制了雾汽的升腾和粉尘的飞扬，隔绝了气传病害的气流传播渠道，温室空间持续保持清亮和少菌少毒状态。(2)由于空间电场作用，土壤—植株生活体系中形成了微弱的直流电流，该电流与空间电场、臭氧、高能带电粒子一同作用，防治了土传病害。(3)在空间电场作用下，植物对CO2的吸收加速，CO2的增施满足了植物在空间电场环境中对CO2的旺盛需求。植物对CO2的吸收量远远大于自然环境中的吸收量，植物产品糖度高，品质好。(4)在空间电场作用下，植物的光补偿点降低，即使在弱光环境中仍有较强的光合强度。(5)在空间电场作用下，植株体内Ca2+离子浓度随电场强度的变化而变化，它的变化调节着植物多种生理活动过程，也促进了植物在低地温环境中对肥料的吸收，增强了植物对恶劣气候的抵御能力。⒉配套设备3DFC系列温室电除雾防病促生系统包括300型、660型、660A型，按照不同型号，可负担面积分别为300㎡、450㎡、660㎡。⒊安装方法基本要求：设备由空间电场控制装置和空间电极组件组成，空间电场控制装置一般安装于操作间或耳房墙壁上，特殊情况可安装在温室内墙壁上，但不允许阳光直射。空间电极组件的安装：空间电极组件包括电极丝和1个带线绝缘子和若干个挂线绝缘子。首先将带线绝缘子夹固在距离空间电场控制装置（耳房）最近的棚顶钢梁上，其他绝缘子与带线绝缘子一起按温室长度方向均匀布设在棚顶钢梁上。使用电极线将绝缘子底端的螺丝或钢管连在一起。二、食用菌促蕾防病技术⒈技术原理空间电场和臭氧等氧化性气体的产生:通过绝缘子挂在接种房、菇房棚顶的电极线为负极，地面、墙壁、棚梁等接地设施和菌垛为正极，当电极线带有高电压时，空间电场就在正负极之间的空间中产生，臭氧、氮氧化物、高能带电粒子通过电极的尖端放电产生。防病原理:在空间电场中的雾汽、粉尘、孢子会立刻荷电并受电场力的作用而做定向脱除运动，并迅速吸附于地面、菇房内结构表面，而附着在雾汽、粉尘上的大部分病原微生物、孢子也会在做定向脱除运动的过程中被高能带电粒子、臭氧的杀死、灭活。在随后的自动循环间歇工作中，空间电场抑制了雾汽的升腾和粉尘、孢子的飞扬，菇房空间持续保持清亮状态，隔绝了气传病害的气流传播渠道。由于空间电场的作用，基质—食用菌生活体系中形成了微弱的直流电，该电流与空间电场、臭氧、高能带电粒子一同作用，防治了基质传病害。促生长原理:在空间电场作用下，食用菌的呼吸作用强度加强，食用菌与基质之间HCO3-的强烈交换促进了食用菌对基质营养的吸收，进而加快了食用菌生长速度,而且菌丝内Ca2+离子浓度随电场强度的变化而变化，它的变化又会促进菇蕾的发生。氮气肥料化:带有4～5万伏直流高压的电极线会对空气产生电离作用并使空气中的大量氮气转化为氮氧化物，氮氧化物与水汽结合形成空气氮肥，相当于为菇蕾施加了叶面氮肥，可减少氮肥施用量15～30%。臭氧防病:电极线对空气放电产生的臭氧可对电极线周围的空气微生物、接地各物体尖端处的空气微生物产生致死作用。⒉配套设备3DCF系列空间电场促蕾防病系统包括60型、300型、600A型，按照不同型号，可负担面积分别为60㎡、300㎡、600㎡。⒊安装方法600型系统、300型系统基本要求：空间电场发生主电源、控制器（或一体化装置）一般安装于接种室、菇房操作间的墙壁上。600型系统的安装：系统为电工类产品，其安装是按照主控电源、隔离绝缘子、3个悬挂绝缘子、电极线顺序安装的。安装程序按照如下顺序执行：①空间电极线走向的确定：接种室、菇房的电净化网络应设在距地面2.3m以上的位置。每条电极线一般按控制左右各2～3m总接线图主电源主电源主电源插头控制器接AC220多套系统主电源的连接方式布设图电极线绝缘子主电源天花板或横梁单套系统的安装示意图的宽度设计布设。②主电源与接地线的安装：可将主电源就近挂在接种室、菇房或操作间的侧墙上。③隔离绝缘子的固定：在距离主控电源最近的墙上或屋顶天花板、横梁上将隔离绝缘子固定牢固。④绝缘子和电极线的布设：四个绝缘子按电极线走向悬挂在室内上方横梁或墙壁上，并通过电极丝连接在一起。300型系统的安装：系统为电子类产品，其安装是按照主电源、四个绝缘子、电极线顺序安装的。安装程序按照如下顺序执行：①确定空间电极线走向：同600型。②单套系统的安装：系统主电源具有两种功能，即提供高电压和充当绝缘子，因此依照方便操作、方便连接电源线的原则，可将主控电源就近固定在欲挂电极线的端点上。控制器控制线与主电源电源线相连接，主电源接地线（黑色）通过水泥钉、接线鼻、不锈钢丝等导电部件导入墙壁、地面或与接地金属构件相连即可，必须注意的是接口要包好不得生锈且接地电阻不得大于5MΩ。③多套系统的安装：一座菇房可能同时安装几套系统，各系统主电源并联在控制线上并由一个控制器控制，各系统的电极线必须独立存在，不得接在一起，同时，各主电源必须独立地良好接地。④绝缘子和电极线的布设：菇房上方四个绝缘子按电极线走向悬挂在室内上方横梁或天花吊顶上，并通过电极丝连接在一起。60型系统的安装：60型不允许使用控制器，一般为恒定工作状态，其安装一般采用吊挂法固定在屋顶天花吊顶上，一座菇房、接种室可按面积大小选择多个组并联。三、畜禽舍自动防病防疫技术⒈技术原理畜禽舍空气电净化自动防疫系统是一种用于畜禽舍整体空间空气静态净化、灭菌消毒以及空气微生物疫苗化的微功耗、高电压的空间电场技术系统。该类系统主要通过在畜禽舍内建立的直流空间电场，以及应用电极线放电产生的高能带电粒子、臭氧、氮氧化物来实现畜禽舍整体空间的空气净化、灭菌消毒和疫苗化。①空气洁净度的改善，粉尘的去除（静态除尘效率大于94%）。清洁的空气能够显著减少家禽、家畜的呼吸系统疾病；②空气微生物的致死致弱（静态空气除菌效率大于70%）以及病原微生物气溶胶的疫苗化，能够实时预防病原微生物的突袭并将其疫苗化；③有害气体以及恶臭气体浓度的消减（粪道恶臭消减率大于60%）；能够显著降低家禽、家畜的呼吸系统疾病发生率，一般可减少65%以上。⒉配套设备3DDF系列畜禽舍空间电净化防病防疫系统包括60型、300型、450型和600型，按照不同型号，可负担面积分别为60㎡、150～350㎡、200～600㎡和300～1200㎡。⒊安装方法安装要求：为了安全起见，畜禽舍屋顶距地面的高度或电极线距高床床面等活动基面的高度必须大于2m。①空间电极线走向的确定：对于笼养鸡舍、高床猪舍等带有粪道大空间的畜禽舍，完全的空气净化和自动防疫方案应该是上空间、粪道两处均应设置电净化网络。电极线一般按每条过道上方、每条粪道内布设一条的原则进行（见下图），电极线允许拐弯布设。电极线也可视净化空间大小而互相连接形成网络。四个绝缘子依据电极线走向选择合适的端点布设。②主电源与接地线的安装：依照方便操作、方便连接电源线的原则，可将主电源就近挂在畜禽舍或操作间的侧墙上。主电源必须进行良好接地，接地线必须通过机箱接地螺丝与接地金属杆牢固相接且不得锈蚀，接地电阻必须小于5MΩ。③隔离绝缘子的固定：在距离主电源最近的墙上或屋顶天花板、横梁或粪道底网上将隔离绝缘子固定牢固。隔离绝缘子的作用是将主电源与电极线带有的高压隔离开，隔离绝缘子是抗粉尘、湿气污染的特殊绝缘子。④绝缘子和电极线的布设：四个绝缘子按电极线走向悬挂在舍内上方横梁或墙壁上，并通过电极丝连接在一起。粪道绝缘子可固定在笼具横梁、底网上。带线绝缘子高压线与主电源输出高压线的连接点必须套上专用的护管。全方位电净化布设图四、空间电场设备使用注意事项1.使用调试空间电场系统为自动工作系统，安装调试好后即可投入使用，一般系统每工作15～30分钟便停歇25～55分钟，绿灯亮为工作状态，红