現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中豐富的物理教學(xué)資源

劉正巖

隨著物理學(xué)及物理技術(shù)的發(fā)展，物理技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，物理技術(shù)主要是以能量與信息的形式作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。相對(duì)于化學(xué)農(nóng)業(yè)來說，物理農(nóng)業(yè)是一種高效、無環(huán)境污染，且成本低廉，易實(shí)現(xiàn)效益轉(zhuǎn)化的農(nóng)業(yè)技術(shù)。應(yīng)用物理技術(shù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以避免化學(xué)生產(chǎn)所造成的地力衰退、環(huán)境污染、作物品質(zhì)下降，直至危害人體健康的弊端。有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)生產(chǎn)出綠色農(nóng)產(chǎn)品.在提高農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí)，又保護(hù)了人體的健康。所以說，發(fā)展和應(yīng)用物理技術(shù)，無論是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還是在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)踐中.其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都是巨大的。

1.提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量方面

近年來，利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)、激光等物理因子刺激農(nóng)作物種子及幼苗而使其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并取得喜人的經(jīng)濟(jì)效益。通過電磁場(chǎng)的粒子束誘變育種技術(shù)的開展，為培育新品種增添了新的活力。不僅損傷輕、突變率高、突變譜廣，面且具有高激發(fā)性、劑量集中性和可控性，將來還可能發(fā)展成定位，成為基因工程的一個(gè)有效手段。

2.農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)及病蟲害防治方面

采用紅外掃描的方法.可以為農(nóng)作物診斷“疾病”。如：采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，通過紅外掃描儀測(cè)量其下方農(nóng)作物散發(fā)出來的熱量。判斷農(nóng)作物患病情況或受到病蟲害侵襲的情況。這樣可以及時(shí)處理作物的病情和采取預(yù)防措施。同時(shí)，考慮到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的土壤水分情況，利用微波遙感技術(shù)來探測(cè)、估算土壤的溫度和植物的水分情況。便于了解土壤中的水分信息.采取切實(shí)有力的措施保障植物水分的供應(yīng)。

3.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械方面

農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，首先就要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志。一臺(tái)好的農(nóng)機(jī)具要做到高效使用，必須要做到在完成同樣的耕作任務(wù)條件下，省時(shí)、省力、省錢，減少在農(nóng)機(jī)具上的力的損耗，減少機(jī)械無用功的損耗，減少燃料的消耗。

一臺(tái)好的農(nóng)機(jī)具要保證完成額定任務(wù)的同時(shí)，必須提高各種燃料的燃燒率，達(dá)到最大作功，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，雖然效率不可能達(dá)到100%，但我們必須提高它們的燃燒效率，力爭(zhēng)做到既節(jié)省燃料，又完成工作任務(wù)。

保證農(nóng)機(jī)具的維修和保養(yǎng)順利而有效的進(jìn)行，必須加強(qiáng)對(duì)操作員和維修人員的電學(xué)方面的培養(yǎng)，保證駕駛員和維修人員在夜間工作和維修過程中注意電的敏感特性。如：焊接金屬器具時(shí)的電焊機(jī)的工作特性。同時(shí)考慮到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的基本組成原理更多的是采用集中控制電路，很多情況下都是采用自動(dòng)控制系統(tǒng).這就要求維修和操作人員必須熟悉電學(xué)的基本知識(shí)，這樣就能保證農(nóng)機(jī)具的故障率減少，提高農(nóng)機(jī)具的使用“壽命”。

4.遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的管理方式和災(zāi)情調(diào)查周期長(zhǎng)且很難及時(shí)準(zhǔn)確地了解整體狀況，常常延誤最佳管理時(shí)期。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以解決這些難題。下面從物理學(xué)的角度簡(jiǎn)單闡述遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的應(yīng)用。

（1）遙感技術(shù)產(chǎn)前的應(yīng)用

利用遙感技術(shù)進(jìn)行耕地和水資源空間分布的提取，為合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)工程提供準(zhǔn)確直觀的數(shù)據(jù)支撐。為科學(xué)調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)、配方施肥和耕地的分級(jí)定價(jià)發(fā)包提供基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù)。農(nóng)民結(jié)合品種特性進(jìn)行合理的品種區(qū)劃規(guī)劃和科學(xué)選種，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

（2）遙感技術(shù)產(chǎn)中的應(yīng)用

利用多源、多時(shí)相的遙感影像數(shù)據(jù)，進(jìn)行水稻插秧進(jìn)度檢測(cè)。及時(shí)掌握總體的插秧進(jìn)度，督促生產(chǎn)落后區(qū)域搶抓農(nóng)時(shí)，為水稻生產(chǎn)安全打好基礎(chǔ)。在水稻成長(zhǎng)過程中，建三江墾區(qū)5-9月可能會(huì)發(fā)生低溫冷害，農(nóng)戶可以利用遙感數(shù)據(jù)結(jié)合氣象數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行低溫冷害的監(jiān)測(cè)，為及時(shí)采取防災(zāi)措施提供重要的信息。并且可以利用遙感技術(shù)結(jié)合葉色診斷技術(shù)，對(duì)水稻主要生育期及連續(xù)多雨、低溫、高溫等突發(fā)性天氣異常時(shí)期進(jìn)行長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)。為及時(shí)了解大區(qū)域水稻長(zhǎng)勢(shì)的準(zhǔn)確情況，針對(duì)生育期延遲等長(zhǎng)勢(shì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行水肥指導(dǎo)。同時(shí)有針對(duì)性依據(jù)水稻不同的長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行有目的的施肥調(diào)控，可以節(jié)約成本，提高肥料利用效率，促進(jìn)水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。由于建三江墾區(qū)種植面積分布連續(xù)成片，長(zhǎng)期種植水稻，在適宜的天氣氣象條件下會(huì)使水稻產(chǎn)生一些病蟲害，但是大面積的噴藥，會(huì)浪費(fèi)很多的資源還會(huì)增加農(nóng)藥在農(nóng)作物上的殘留。因此，利用遙感技術(shù)進(jìn)行病蟲害的檢測(cè)，可以解決快速、準(zhǔn)確、全區(qū)域病蟲害災(zāi)情的預(yù)警和監(jiān)測(cè)，并制定針對(duì)性強(qiáng)、科學(xué)有效的病害防控措施，在節(jié)能減排的同時(shí)，又促進(jìn)了水稻的綠色生長(zhǎng)。

（3）遙感技術(shù)產(chǎn)后的應(yīng)用

水稻收獲后，利用遙感技術(shù)建立秋整地和秸稈還田進(jìn)度監(jiān)測(cè)體系，和利用遙感技術(shù)準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)全區(qū)域的積雪厚度，為新的一年調(diào)整種植計(jì)劃、用選優(yōu)培提供重要的參考。可見，遙感技術(shù)在現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中具有十分重要的意義。

充分利用電能、太陽能、光能等自然能源而發(fā)生作用的物理過程，它是充分利用物理能對(duì)生物作功而實(shí)現(xiàn)生物效應(yīng)的過程，具有比常規(guī)技術(shù)耗能更少，資源更為集約的農(nóng)業(yè)模式，如光觸媒只需有光照即可激發(fā)出它的防病效果，而且過程也是可逆的電子催化過程，根本不需任何外界的能源，不像噴藥，成本高浪費(fèi)資源。太陽能發(fā)電裝置及其運(yùn)用的過程更是一種取之不竭的物理農(nóng)業(yè)措施，只要有太陽的地方就可使用，用它來發(fā)電，有它來實(shí)現(xiàn)無電區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。植物波技術(shù)也是對(duì)大氣電場(chǎng)及大地電流的保存收集與作用的過程，也無需外界任何人工能源的注入，是自然能源的收集與運(yùn)用的過程；另外，還有一個(gè)最大特別是，不管哪種物理農(nóng)業(yè)相關(guān)的設(shè)備或者作用過程，它所耗的電能都是極少的，它的作用過程都是不可見的，聲波磁場(chǎng)等量子能量的傳遞過程，所以它們皆屬于資源節(jié)藥型農(nóng)業(yè)模式。

（農(nóng)墾建三江管理局第二高級(jí)中學(xué)，黑龍江 農(nóng)墾建三江管理局 156302）