空間電場(chǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

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摘要:天津市是我國(guó)開(kāi)展現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究應(yīng)用較早的城市。介紹了空間電場(chǎng)技術(shù)內(nèi)涵，開(kāi)展了空間電場(chǎng)技術(shù)運(yùn)用于黃瓜生產(chǎn)和雞舍試驗(yàn)，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，空間電場(chǎng)技術(shù)可提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥、農(nóng)藥施用量，延長(zhǎng)采收期，提高雞舍產(chǎn)蛋量和雞舍內(nèi)空氣質(zhì)量。最后指出了天津市空間電場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的影響因素并提出了發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞:物理農(nóng)業(yè)工程;空間電場(chǎng);溫室;應(yīng)用

0引言

天津市是我國(guó)開(kāi)展現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)研究應(yīng)用較早的城市，在20世紀(jì)80年代，天津市農(nóng)機(jī)部門(mén)就自主研發(fā)黑光燈技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于池塘養(yǎng)魚(yú)，效果顯著，被廣大農(nóng)戶所接受，為天津市開(kāi)展現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)奠定了很好的群眾基礎(chǔ)。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，近年來(lái)，天津市政府花大力氣致力于設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展，在日光溫室節(jié)能建造等方面做了大量工作，設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速。在物理學(xué)范疇內(nèi)，多領(lǐng)域技術(shù)被開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，并應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如利用聲波技術(shù)、電場(chǎng)技術(shù)、殺蟲(chóng)技術(shù)和磁場(chǎng)技術(shù)等，多方面理論與實(shí)踐研究成果，不斷豐富技術(shù)體系，為天津市現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)［1-3］。

1空間電場(chǎng)技術(shù)

空間電場(chǎng)技術(shù)是近幾年國(guó)內(nèi)外研究較多的領(lǐng)域，隨著研究的不斷深入，空間電場(chǎng)技術(shù)越來(lái)越多被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)各個(gè)方面，尤其是在設(shè)施農(nóng)業(yè)方面，可以更大程度地發(fā)揮其效果，目前空間電場(chǎng)設(shè)備主要應(yīng)用于溫室作物、畜禽養(yǎng)殖和食用菌生產(chǎn)中，研究空間電場(chǎng)技術(shù)對(duì)促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要意義［4］。常用空間電場(chǎng)設(shè)備描述如下。溫室電除霧防病促生設(shè)備。在電場(chǎng)力作用下，溫室電除霧防病促生設(shè)備可有效增強(qiáng)植物光合作用以及鈣離子的吸收，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，同時(shí)可以降低植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，即在弱光環(huán)境中仍有較強(qiáng)的光合強(qiáng)度，常配備二氧化碳?xì)夥试鍪C(jī)一同使用［5］。畜禽舍空間電場(chǎng)防病促生設(shè)備。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、殺滅空氣微生物和使其疫苗化、除臭功能。系統(tǒng)對(duì)多種空氣傳播疫病，有顯著的預(yù)防作用，可降低保育淘汰率，降低室內(nèi)PM濃度。食用菌空間電場(chǎng)防病促蕾設(shè)備。設(shè)備可以預(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(guò)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)提供良好環(huán)境。

2空間電場(chǎng)技術(shù)運(yùn)用

空間電場(chǎng)技術(shù)可以促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥、農(nóng)藥的施用量，實(shí)現(xiàn)溫室蔬菜生產(chǎn)的節(jié)本增效［6］。畜禽舍空間電場(chǎng)防病防疫技術(shù)可有效改善畜禽生產(chǎn)環(huán)境，提高畜禽產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省疫藥投入。

2.1在黃瓜生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2017年4月15日至2017年7月15日，在2座環(huán)境條件基本一致的溫室大棚里種植黃瓜，黃瓜栽植株距32cm，定植52500株hm2左右。2座溫室其中一座為試驗(yàn)溫室，安裝空間電場(chǎng)設(shè)備，另一座為對(duì)照溫室，不安裝空間電場(chǎng)設(shè)備。在相同條件下，采用空間電場(chǎng)技術(shù)的試驗(yàn)地，黃瓜收獲時(shí)間較早，比對(duì)照地塊早5d，且整個(gè)采收期也較長(zhǎng)，比對(duì)照地塊多采收10d，說(shuō)明空間電場(chǎng)技術(shù)可以促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)黃瓜成熟，并且可以有效延長(zhǎng)采收期。使用了空間電場(chǎng)技術(shù)干預(yù)的試驗(yàn)地塊內(nèi)的黃瓜單株產(chǎn)量有所提高，從而使得整體產(chǎn)量也得到了提高，同等面積增產(chǎn)31%，使用農(nóng)藥防治病害次數(shù)也減少，降低了農(nóng)藥使用量，降低了生產(chǎn)成本，增收9705元hm2。

2.1.2結(jié)果分析

使用空間電場(chǎng)可以有效解決溫室內(nèi)高濕問(wèn)題，控制了病害的發(fā)生與傳播，并促進(jìn)了植物的光合作用，加強(qiáng)了黃瓜對(duì)肥料的吸收，可大幅度減少農(nóng)藥施用量并延長(zhǎng)黃瓜采摘期，增產(chǎn)效果明顯。

2.2在蛋雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地選擇在天津市春青春起畜禽養(yǎng)殖專業(yè)合作社聯(lián)合社，專業(yè)社位于天津市小站鎮(zhèn)南付營(yíng)村。合作社各雞舍生產(chǎn)條件相同，選用試驗(yàn)舍，在上方安裝2套空間電場(chǎng)技術(shù)設(shè)備，選用對(duì)比舍，未安裝空間電場(chǎng)技術(shù)設(shè)備。于2018年1月8日至2018年2月23日，對(duì)試驗(yàn)舍和對(duì)比舍進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。在2棟雞舍蛋雞品種、存欄數(shù)量和生產(chǎn)管理相同的情況下，監(jiān)測(cè)2棟蛋雞舍的存欄數(shù)量、產(chǎn)蛋數(shù)量和防疫情況。試驗(yàn)舍相比對(duì)比舍，試驗(yàn)舍產(chǎn)蛋320415kg，對(duì)比舍產(chǎn)蛋289968kg，產(chǎn)蛋數(shù)量增加10.5%，PM2.5濃度降低49.7%，PM10濃度降低51.4%。

2.2.2結(jié)果分析

通過(guò)技術(shù)應(yīng)用效果對(duì)比證明，空間電場(chǎng)應(yīng)用在畜禽舍內(nèi)可提高蛋雞舍內(nèi)的空氣質(zhì)量，抑制有害病菌的傳播，減少消毒成本和疫病的發(fā)生，使蛋雞在更加安全可靠的環(huán)境中生長(zhǎng)，提升了養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)代化水平。

3影響因素

3.1政策因素

現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家政策的扶持，近年來(lái)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)能夠得到快速發(fā)展，與國(guó)家的支農(nóng)惠農(nóng)政策不無(wú)關(guān)系。天津市從2007年起，也將部分現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)裝備納入天津市財(cái)政農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼目錄中，有力地推動(dòng)了天津市現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3.2技術(shù)因素

一項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展包括技術(shù)支持、設(shè)備購(gòu)買、設(shè)施改造和相關(guān)配套設(shè)施研發(fā)。新技術(shù)發(fā)展前期，部分用戶不敢購(gòu)進(jìn)新設(shè)備，使用新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的發(fā)展推廣有一定消極影響。3.3經(jīng)濟(jì)因素新技術(shù)的推廣離不開(kāi)資金的支持，科技人員進(jìn)行研發(fā)、試驗(yàn)，都需要資金，一些地方對(duì)農(nóng)業(yè)的資金投入較少，不能滿足科技研發(fā)的需要，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)科技手段落后，農(nóng)業(yè)新品種新技術(shù)的研發(fā)、推廣及應(yīng)用緩慢，科技成果轉(zhuǎn)化率低。

4發(fā)展建議

4.1加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化

注意加強(qiáng)科技成果轉(zhuǎn)化，由政府牽頭，將科研、企業(yè)和技術(shù)推廣3方有效結(jié)合，催生物理新產(chǎn)品新企業(yè)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，避免科研力量分散、層次重疊和功能不清等科研劣勢(shì)。

4.2擴(kuò)大宣傳范圍

加強(qiáng)公眾宣傳引導(dǎo)，向農(nóng)民宣揚(yáng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)理念、相關(guān)知識(shí)及重要性，樹(shù)立物理農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)新生產(chǎn)觀和消費(fèi)觀。

4.3構(gòu)建現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)模式

以設(shè)施農(nóng)業(yè)為切入點(diǎn)，圍繞現(xiàn)階段設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，大力進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和試驗(yàn)工作，集中精力進(jìn)行集成示范，做好物理農(nóng)業(yè)技術(shù)體系構(gòu)建和應(yīng)用是物理農(nóng)業(yè)發(fā)展之本。

5結(jié)束語(yǔ)

天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)推廣運(yùn)用走在國(guó)內(nèi)前列，空間電場(chǎng)技術(shù)等現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)工技術(shù)的研究運(yùn)用有利于提升天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

作者：尚力 陳宏波 趙昌娜 單位：天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣