有关有机农业现状物理农业工程技术的应用毕业论文写作资料-论文写作网

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土壤植物论文范文

摘要：现代常规农业在给人类带来高度的劳动生产率和丰富的物质产品的同时,大量使用化肥、农药等农用化学品,使环境和食品受到不同程度的污染.本文通过对有机农业现状的概述,提出利用物理农业工程技术为有机农业开辟新的发展途径.

关键词：有机农业；发展现状；物理农业工程技术

作者简介：马俊贵（1958—）,男,回族,正高级工程师,研究方向：温室环境控制的研究,E-mail: mjg12089@163.com.

20世纪70年代以来,越来越多的人注意到,现代常规农业在给人类带来高度的劳动生产率和丰富的物质产品的同时,大量使用化肥、农药等农用化学品,使环境和食品受到不同程度的污染,自然生态系统遭到破坏,土地生产能力持续下降.为探索农业发展的新途径,各种形式的替代农业的概念和措施,如有机农业、生物农业、生态农业、持久农业、再生农业及综合农业等应运而生[1].虽然名称不同,但其目的都是为了保护生态环境,合理利用资源,实现农业生态系统的持久发展,有机农业是其中的一个代表.有机农业是遵照一定的有机农业生产标准,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业的平衡,采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式.

一、国外有机农业发展现状

在发展中国家由于多数人还在解决温饱问题,有机农业的发展相对较慢；而在众多发达国家由于人们对这个问题认识较早、投入力度大,再加上国家给予相关政策支持和鼓励农民进行有机农业生产,因此,在欧盟、美国及日本等国家有机农业发展得比较快.如法国大约有5%的农场专门从事有机食品原料的生产,有机食品市场占整个食品市场的5%,婴幼儿食品基本上都是有机食品；欧盟其他国家从事有机食品生产的农场为2%~3%.美国几乎在所有的连锁店都销售有机食品,有1/3的美国人会购买有机食品,有机食品以每年20%左右的速度增长,从事有机农业生产的农民以每年12%的速度递增.日本目前有8 000多个有机农场,有机食品的市场规模由1990年的300亿日元（1 00日元约合6.22元人民币,2013）发展到2000年的3 500亿日元左右,年增长率为30%左右.

二、国内有机农业发展现状

中国有机农业起步于20世纪90年代.《2013—2017年中国有机农业深度调研与投资战略规划分析报告》数据显示,目前,中国有机产品以植物类产品为主,动物性产品相当缺乏,野生采集产品增长较快.植物类产品中,茶叶、豆类和粮食作物比重很大；有机茶、有机大豆和有机大米等已经成为中国有机产品的主要出口品种.而作为日常消费量很大的果蔬类有机产品的发展则跟不上国内外的需求.2003年后,随着《认证认可条例》的颁布实施,有机食品认证工作划归国家认证认可监督管理委员会统一管理以及有机认证工作的市场化,极大地促进了有机食品的发展.截至2010年年底,全国从事有机产品认证的认证机构共有26家,发放有机产品认证证书4 800张,获得有机产品认证的企业4 000多家,有机产品认证面积达到260万hm2.

尽管中国有机农业发展过程中存在诸如政府支持力度小,财政投入不足；生产技术研究工作落后,推广服务体系薄弱；生产组织形式缺乏创新,营销方式效率低下等问题,但是在中国发展有机农业有着众多优势和广阔的发展前景[2].首先中国有着历史悠久的传统农业,在精耕细作、用养结合、地力常新、农牧结合等方面都积累了丰富的经验,这也是有机农业的精髓.有机农业是在传统农业的基础上依靠现代的科学知识,在生物学、生态学、土壤学科学原理指导下对传统农业反思后的新的运用.其次中国有其地域优势,农业生态景观多样,生产条件各不相同,尽管中国农业主体仍是常规农业依赖于大量化学品,但仍有许多地方（多集中在偏远山区或贫困地区）农民很少或完全不用化肥农药,这也为有机农业的发展提供了有利的发展基础.第三,有机农业的生产是一种劳动力密集型产业,中国农村劳动力众多,这有利于有机食品发展,同时也可以解决大批农村富余劳动力.第四,中国加入WTO后,中国农产品的出口会受到绿色壁垒的限制,有机食品的发展能与国际接轨,可以开拓国际市场.同时随着中国人民生活水平提高和环境意识的增强,有机食品的国内市场在近几年内将有较大发展,因此,有机食品在国内外都会有广阔的发展前景.

三、物理农业工程技术的应用

近年来逐渐受到人们关注的物理农业工程技术为有机农业的发展开辟出一条新的途径[3].现代物理农业工程技术是利用特定的物理技术处理农作物或农业生产环境,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,并且有利于保护生态环境.因此,物理农业工程技术应用于农作物生产势必会对有机农业发展起到积极的作用.

1.补光技术及装备补光灯最大限度地模拟太阳光,广泛适用于温室大棚作物,如蔬菜、瓜果、花卉、果树种植、草坪栽培、水稻育秧和组培室等,大大克服了冬春季光照时间短,棚内作物缺光,特别是阴雨天气多,光照不足等严重影响作物的生长发育的困难.使用补光这一新技术可使作物成熟期明显缩短,产量明显提高20%~30%.而且品质优良,花卉鲜艳纯正,瓜果蔬菜着色好,大小均匀,畸形果少,含糖量提高,维生素增加.尤其对育苗有特殊的效果,可使幼苗生长健壮,根系发达,茎秆粗实,叶片肥厚,为大面积栽培打下先天的基础.补充光源,还使作物生长更加粗壮,增强了免疫和抗病能力,减少了农药的用量,补光灯是生产无公害食品理想的高科技产品.

2.空间电场技术及装备温室空间电场电除雾防病促生系统能够调节植物生长环境,显著促进植物生长并能十分有效地预防气传病害发生.

空间电场的主要作用：①空间电场,通过调控植物生长、光合作用及钙离子的输运,获得优质、高产；②空间电场,进行温室空气净化、除雾、病原物起飞的抑制及空气传播渠道的切断,防治土传、基质传病害,实现自动预防病害的目的；③空间电场的电极系统产生的臭氧、氮氧化物、高能带电粒子能杀灭真菌病原物,实现自动预防病害、消灭农药残留的目的；④空间电场的电极系统空气放电生产空气氮肥,替代含氮化肥的使用.

空间电场能够极其有效地消除温室的雾气、空气微生物等微颗粒,彻底消除动植物养育封闭环境的闷湿感、建立空气清新的生长环境.在这个空间电场环境中,有电极放电产生的臭氧、氧化氮和高能带电粒子,用于预防植物气传病害,并向植物提供空气氮肥.

目前,空间电场系列装备在温室整体空间的雾气消除与抑制、温室与大田植物气传病害的预防、部分温室植物土传病害的抑制、连阴天带来的弱光和低气温以及二氧化碳短缺引起的生理障碍的预防、植物产品果实的增甜、增产的示范试验方面取得了很好的效果.

3.种子磁化技术及种子磁化机种子磁化处理技术是一项很有价值的农业增产技术,国外早已广泛应用.在外加磁场的作用下,增强了种子中的酶的功能和活力,促进植物根系生长和吸收养分.根据几年的对比试验表明,凡是经过磁化处理的粮食、蔬菜及经济作物的种子,都比没有磁化的发芽早、长势旺、苗粗根壮.据测算,玉米平均增产8.1%左右,小麦平均增产7.6%,蔬菜平均增产15%~20%.

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种子磁化机是依据磁场种子处理正向效应和种子微磁性互作机理开发的.该机采用多级交变磁极处理结构进行落种处理,种子在磁场处理正向效应规定的磁场强度范围内受到微磁化和物质结构扭变处理,处理后的种子播种于土壤中会与土壤形成生化、物理性质的互作,带有微磁性的种子会将其周边的微量元素铁磁性物质、顺磁性物质吸引至种子表皮—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,之后种子萌发并加以利用丰富的微量元素构建丰产的物质基础.另一方面,微磁性种子还能够解析土壤吸附性磷元素,增加土壤有效磷的含量.

4.声波助长仪声波助长仪是利用植物的声学特性使发出的声波与植物自身声波频率一致产生谐振,能够辅助植物生长的原理研制的物理装备.植物声波助长技术的基本原理是,利用声波助长仪对植物施加特定频率的谐振波,当谐振波的频率与植物本身固有的生理系统频率相一致时,就会使植物发生共振,从而加速植物活细胞内电子流的流动,增强植物的光合作用,促进对各种元素的吸收、传输和转化,可以扩张植物叶面气孔,刺激植物快速生长、增加作物产量、提高营养品质、增强抗病能力、驱逐敏感害虫、提早开花结实,延长储运时间.

5.土壤连作技术及土壤连作障碍电处理机近年来,由于设施栽培(温室、大棚)的普及,土壤连作障碍日趋严重.土壤连作障碍是指同一作物在同一地块连年(3~4年)种植所产生的产品产量和品质下降的现象.人们寻求通过优选种植品种、轮作、土壤消毒等措施来消除土壤连作障碍.对设施栽培来说,土壤消毒是一种比较可行的消除土壤连作障碍的方法.目前,土壤消毒有电消毒、热消毒、药剂消毒、生物消毒等多种方法.其中,电消毒就是利用电直接作用于土壤对其进行消毒,或使用电处理过的水、空气对土壤进行消毒.土壤连作障碍电处理技术属于对土壤进行电消毒的范畴.土壤连作障碍电处理机就是应用电处理技术对土壤进行电消毒的机具.

6.温室病害臭氧防治机病害臭氧防治机能够按需要定时定量产生臭氧,在不伤害植株的情况下,达到灭菌消毒的目的.主要解决冬季温室植物产品生产中诸如灰霉病、霜霉病等气传病害,以及疫病、蔓枯病等部分土传病害的防治问题.适用于蔬菜、花卉、果树等植物温室使用.

病害臭氧防治机通过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气泵泵出,并沿铺设在温室空间的塑料喉管均匀地扩散出去.环境中温度、湿度、空气成分等因素对臭氧杀菌效果都有显著影响,温度愈高杀菌效果愈差.棚温在30℃以上的白天,臭氧灭菌几乎无效,因此,夜晚、阴天使用效果好.湿度的影响要复杂得多,高湿有光照的防治效果较高湿无光照的效果差.

在高压放电激活空气产生的特殊气体物质中,除了含有大量的臭氧以外,还含有氮氧化物.氮氧化物可作为植物所需的氮肥使用,这是使用病害臭氧防治机可不必再增施氮肥的缘故.

7.二氧化碳气肥机在日光温室生产中,由于温室密闭不与外界进行空气交换,一般存在二氧化碳浓度低,严重影响蔬菜植物正常光合作用的现象.随着日光温室的迅猛发展和研究的不断深入,人们对大棚内增施气肥重要性的认识也不断增强.

二氧化碳气肥对作物生长起着与水肥同等重要的作用,它可以大大提高光合作用效率,使之产生更多的碳水化合物.首先,增施二氧化碳气肥,可以提高植物的光合效率,使植株生长健壮；提高农产品的内外品质,增加效益.其次,增加产品产量,尤其是瓜果类的前期产量,提早上市时间.再者,可增强植株的抗病性,提高产品的耐储藏性.可以说,科学增施气肥是增加农作物产量、提高效益的一项重要的基础性技术.

目前补充二氧化碳的机械有烟气电净化二氧化碳增施机、二氧化碳发生器、智能精准气肥机等.

参考文献

［1］田爱梅,黄应平,陈芳清,等.发展有机农业的必要性、可行性分析及对策[J].湖北农业科学,2009（1）：255-256.

［2］陆萍,冒乃和,刘波. 我国有机农业对植物营养和肥料使用的要求[J]. 武夷科学,2004（12）：41-45.

［3］马俊贵.现代设施农业环境控制与促生技术及装备[M]新疆：新疆美术摄影出版社,新疆电子音像出版社,2011：11-89.

作者单位：1新疆农牧业机械管理局 2新疆农业大学机械交通学院

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