发 展 物 理 农 业   实 现 生 态 农 业

侯天侦院士

目录

1物理农业

1.1新世纪农业发展的特点和总趋势

1.2物理农业的概念、内涵和意义

1.3如何发展物理农业

1.3.1成立联农集团公司

1.3.2申报联合国，国家各级项目

1.3.3建立多种形式的物理农业试验示范基地

1.3.4与高等院校和科研单位合作

1.3.5加大宣传力度

2植物声频控制技术的研究和应用进展

2.1相关领域的国内外技术的发展趋势

2.2植物声频控制技术应用效果

2.2.1水稻

2.2.2棉花

2.2.3小麦

2.2.4蔬菜

2.3效益及市场需求

2.3.1经济效益

2.3.2生态效益

2.3.3社会效益

2.3.4市场需求预测

3物理农业配套技术体系

3.1几种物理农业技术

3.1.1空间电场防病促生技术

3.1.2种子磁化促生技术

3.1.3电子杀虫技术

3.1.4土壤消毒电处理技术

3.1.5等离子体机种子处理技术

3.1.6可降解地膜技术

3.1.7滴灌技术

3.1.8 CO2气肥技术

3.2物理农业配套技术体系

4结语

1物理农业

1.1新世纪农业发展的特点和总趋势

当前，世界农业正处于一个由化学农业向生态农业的过渡时期，实现这一转型的主要途径有两条，即生物工程和物理农业。正如邓小平指出的“将来农业问题的出路，最终要由生物工程解决，要靠尖端技术”。相对于二十世纪的化学农业来说，新世纪将是生物工程和物理农业的世纪。

化学农业是化学和农业的结合。其基本概念是由植物矿物质营养学说的创始人——J.Von Liebig于1840年提出的。他以对植物的成分分析多年实验结果为依据，在其著作“化学在农业及生理学中的应用”一文中指出：植物只要以无机物为养料便可以维持其正常生活，除了碳素来自空气外，植物体内的其他矿物质都是从土地中取得的。提出施矿质肥料以补充土地的营养消耗。从而成为化学肥料理论创始人。经过一个多世纪的发展，形成化肥和农药两大产业，当然也包括化学激素和除草剂等。化学农业极大地提高了农作物产量，在解决饥饿问题上对人类做出了巨大贡献，并将继续发挥重大作用。然而，由于过量的使用化肥和农药，造成地力衰退，环境污染，农作物品质下降，甚至危害人类健康，严重影响到农业的可持续发展。于是，人们开始采取少用或不用化学肥料和化学农药的环保措施，这样做的结果，一般会造成25～30%的减产。对于发达国家来说，可以通过价格调节来弥补减产的不足，而对于大多数发展中国家，增产仍是当务之急。

当前，世界面临着食物、能源、资源、环保和人口五大问题。我国农业还有着耕地少、人口多，单位面积产量低的国情。农业现代化的本质是农业科学化，即创立一个高产、稳产、优质、低耗的农业生产系统。低能耗和环境保护是发展农业的新方向。由于绿色植物可以直接固定、转化太阳能，农业本应是增加能量的产业，但目前的农业增长主要是依靠化学肥料、农药和农业机械，而生产这些所消耗的能量比农作物生产的能量还要多，在当今全世界能源、资源紧张的情况下，改变这个局面的重要途径之一是要帮助发挥植物本身利用太阳能的本领。新世纪到来，许多国家的政府和有识之士经过认真思考，都选择了走发展生态农业，实现农业可持续发展之路。各国的国情不同，发展生态农业的方式也不尽相同。例如，美国的“低投入可持续性农业”，日本的环保型可持续农业，西欧（德国）的综合型可持续型农业。其中一些国家甚至有复古倾向，强调返璞归真。我国则强调经济效益、生态效益和社会效益相结合的模式。

1.2物理农业的概念、内涵和意义

就像化学农业是化学和农业的结合一样，物理农业则是物理学和农业的结合。在深刻领悟邓小平上述指示的精神的基础上，我国留美科学家侯天侦教授总结现代农业中的尖端技术，于上世纪末期明确提出“发展物理农业，实现生态农业”的新概念。他给出的物理农业的概念是以电、磁、声、光、热、水、核等物理学的知识和技术在农业中的应用为基础，以信息化技术为核心的综合集成农业。物理农业既可达到增产、优质、抗病和高效的目的，又可以减少化肥和农药的用量，保护生态环境，是实现生态农业，进而实现人类社会可持续发展的重要途径之一。

物理农业的内容很广。通过二十世纪人类不懈地努力，大量的试验证实电、磁、声、光、热、水、核等方面的技术对农作物播前的土壤、种子处理，产中作物的生长发育和产后产品的储藏保鲜有着显著影响。例如：高频电磁波、激光、辐射突变育种；可变电场种子处理技术、磁化水种子处理技术；土地消毒电处理技术；空间电场防病促生技术；电子杀虫技术；植物声频控制技术；反光膜技术；地膜技术；红外线同位素；节水农业；气肥技术；设施农业；乃至利用宇宙射线处理种子的太空农业等都属于物理农业的范畴。一般来说，物理农业技术设备的作用是：提高植物光合作用和能量代谢，促进各种营养元素的吸收、运输和转化，增加农作物的抵抗力（植物声频控制技术，CO2气肥技术）；用物理方法防治和杀灭害虫，减少虫害的发生（防虫网、杀虫灯技术）；通过灭杀温室或畜禽舍中有害细菌、净化空气来减少作物或畜禽疫害的发生（空间电场防病促生技术）；在不受季节和温度限制条件下，对土壤快速消毒（电土壤消毒技术）等。同时可以减少化肥和农药的用量。物理农业工程技术当前在国内还处在方兴未艾期，随着不断推广应用，将对我国的农业产业升级带来重大技术支撑，因而有广阔的发展前景。

另一方面，人类正经历着由工业时代向信息时代的历史性转变。数字化、集成化、网络化、智能化已成为当前技术发展的总趋势，信息技术正改变着社会经济的性质与结构，人们的传统观念、工作和生活方式。信息化是加强我国实现现代化的必由之路，也是发展物理农业的核心技术。信息化技术即一般所说的3C技术（计算机、通讯和控制技术），在我国农业领域的研究和应用起步较晚，但是到上世纪90年代随着国际互联网的发展，进一步推动了我国计算机在农业上的应用和农业信息技术人员数量的迅速增加，导致我国农业信息技术紧紧跟着世界信息技术的前进步伐。在以下诸方面取得重大进展：农业数据库的建设；农业决策支持系统和专家系统的开发；农业管理信息系统的研制；农业自动化控制技术的推广；农业多媒体技术的应用和网络技术在农业中的应用。未来我国计算机农业应用和农业信息技术将会在上述已经开展的方面继续加强，同时将逐步聚焦到几个热点领域。例如，计算机农

业应用将由现在的主要在农业科研领域的应用逐步扩大到农业生产、流通、消费领域和农村经济与社会及生态环境的各个领域。通讯方面的

3S技术即遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和卫星定位系统（GPS）。结合环境、重大自然灾害的监测与预警，以及灾情评估和减灾对策。开展农田、森林、渔业的资源测量，病虫害预测预报等为农业发展提供的准确信息。至于近年来发展起来的计算机为工具，对生物信息进行储存、检索和分析的生物信息学，其研究范围包括数据库的建立与优化；软件研制与系列的排序；对新系列的认识与预测，无疑将会取得飞速发展。物理农业在其发展的初期都会将上述信息技术做为它的核心技术，与各种物理学技术和设备有机的结合起来，发挥事半功倍的效果。例如，第二代智能化的植物声频发生器已改进为太阳能全自动型，做到自动定时和自动调频，省时、省工且准确无误。物理农业的信息技术对我国农业产业结构的调整、提高农产品的竞争力和资源利用率，保护农业生态环境都发挥着巨大作用。

1.3如何发展物理农业

物理农业是农业上的一场革命。发展物理农业，实现生态农业，进而实现农业的可持续发展是一项巨大的系统工程，需要在党和国家各级政府大力支持下，通过产、学、研相结合的方式，逐步转以企业创新为主体，开拓国内外市场，加快产业化进程。

1.3.1成立联农集团公司

公司要高举物理农业大旗，组成一个强大的团队和完善的管理体制，走市场经济之路。一方面要有结合实际的商业模式，创名牌产品，积极开拓国内外市场，另一方面要从企业发展自身需要出发，目标明确地选择农业技术创新内容，组织技术创新活动和推广技术创新成果。

1.3.2申报联合国，国家各级项目

一方面提高公司项目地位，同时，得到多方资金支持。

1.3.3建立多种形式的物理农业试验示范基地

既要有单一作物的物理农业试验示范基地，如现有新疆生产建设兵团农6师101团（五家渠市）的万亩棉花基地，湖南望城的千亩水稻基地，青岛北崂茶场的茶叶基地，也要尽快建立大型的物理农业综合试验示范基地（河南新乡）。通过基地建设，总结出适合当地气候作物特点的切实可行的物理农业配套技术体系，形成与化学农业形成鲜明的对比，加快物理农业的发展速度。

1.3.4与高等院校和科研单位合作

一方面开展一些相关基础理论研究，同时共同建设物理农业学科和实验室，培养物理农

业人才。目前侯天侦正应聘于中国农业大学农业部设施农业工程重点开放实验室，并联合成立物理农业工程实验室。在国内他还与内蒙河套大学、东北农业大学、国家杂交水稻工程技术研究中心、国家杂交玉米工程技术研究中心、新疆生产建设兵团科技局等单位开展合作研究。他多次参加国际生态农业学术会议，与美国明尼苏达大学、戴维斯大学、圣荷西大学合作，曾赴印度、泰国考察，两次应邀到台湾中研院植物所、台湾大学、中兴大学、成功大学讲学交流。接待澳大利亚、匈牙利等国学者来华考察，建立起广泛联系。

1.3.5加大宣传力度

迄今，科技日报、农民日报、经济日报及许多省地媒体对物理农业进行了报道。中央台科技博览、科技苑节目和中央电视台科教电影制片厂都做了节目宣传。新华社以7中文字向国际间转发。2003年山东省政协八届五次会议上，56位各政协委员联名呼吁推广植物声频控制技术，发展物理农业。2006年在天津召开了首届全国现代物理农业工程技术发展研讨会，争取尽快召开国际首届物理农业学术研讨会。

2植物声频控制技术的研究和应用进展

植物声频控制技术是近年来发展起来的一项农业新技术，是物理农业的一个重要方面。它的基本原理是对植物施加特定频率的声波处理，与植物的自发声频率相匹配，发生谐振，提高其光合效率和细胞周期同步化，促进植物生长发育，达到增产、优质、抗病和高效目的，并可以减少化肥和农药的用量，保护生态环境。该项技术具有投资少、见效快的特点，可广泛的应用于多种作物、蔬菜、花卉和果树上。具有使用方便。操作简单的优点。

2.1相关领域的国内外技术的发展趋势

声音与植物的关系，古人早就有所发现。一千多年前的中国宋代，沈括和王灼分别在他们的著作《梦溪笔谈》和《碧鸡漫志》里都记载了一个草木知音的故事，当时的作曲家桑景舒创作虞美人曲，弹奏该曲会使虞美人草的枝叶舞动，这是人类历史上有文字记载的最早植物声学实验。

一百多年前，达尔文曾给含羞草连续吹奏巴松管，希望用音乐引起它的羽状复叶运动。实验尽管未能成功，但它却鼓励着后来许多后来人坚持不懈的从事植物声生物学方面的探索。

二十世纪中期，国际上逐渐兴起了一门声生物学，它首先应用于畜禽方面。例如，用优美的琴音增加乳牛的产乳量和母鸡的产蛋量。在植物上的应用，最早应是法国人切诺伊用声音处理，提高了啤酒厂大麦的发芽率。后来美国威斯康星州的Dan.Carlson公司的Sonic

Bloom

技术，即用高频声波处理作物，日本大阪的先拓公司用雅乐处理温室蔬菜，以及一些散见于报章杂志报道的法国声学研究所和前苏联，有人用贝多芬或莫扎特乐曲处理使西红柿、甜菜的增产报道。

从整体上看，国内外声频技术在植物上的应用正处于一种经验探索和资料累计的初级阶段。由于缺少先进的理论指导和相应的测试仪器，未能测定出植物的自发声和接受声频率，进行频谱分析。同时，未能查明植物自发声频率与其环境因子变化规律，造成应用方面出现许多矛盾和混乱现象。

侯天侦及团队所发明的植物声频控制技术，是在其主持的植物控制系统的理论研究基础上，特别是对植物声学特性研究中，用自行研制的He-Ne激光多普勒效应测振仪，在声频屏蔽室的抗震台上，测定出植物自发声频率，并做了频谱分析。同时还初步测定了植物自发声频率随环境因子（温度、湿度）的变化规律，进而研发了三种不同型号的植物声频发生器，在温室和田间进行了大量的试验、示范和推广应用。

近年来，国内外关于声波对植物作用的机理研究发展很快。美国的Daniel较早系统地研究了植物细胞壁的力学性质，并阐述了外界应力与细胞生长之间的关系。后来Timothy等在植物发育过程中对单个细胞进行加载实验，并对细胞内应力信号的传导进行了探索，促进了将力学方法引入传统生物学研究中的新兴边缘学科——生物力学的诞生。2000年，刘贻尧等人做了植物对环境应力刺激的生物学效应的综述。文中着重叙述了包括电磁场、微重力、超声波、声波等环境应力引起的生物学效应、作用机理和研究趋势。

值得重视的是近十几年来，这方面的研究和应用大多偏重于声波对植物的作用。例如，由中国科学院力学所、中国农业大学应用化学系和清华大学工程力学系合作研究的不同频率和强度的声波对烟草细胞周期的影响，表明一定范围的声波刺激可影响细胞分裂的同步化，促使细胞合成期（S期）的DNA合成，有助于细胞的有丝分裂，促进植物的生长发育。华南师范大学生命科学研究院和重庆大学工程学院合作研究，发现声波对猕猴桃愈伤组织的三磷酸腺苷（ATP）含量有明显增强或抑制的双重效应，适度的声波刺激提高了ATP合成酶活性，有利于植物能量代谢。关于声波对植物细胞结构的影响，一些研究分别得出适度频率的声波刺激对细胞壁的热力学相行为、细胞膜蛋白质的二级结构、细胞膜的流动性均有重要作用。声波刺激后，细胞的膜状结构呈现流动性较大于磷脂质较松散的特性，而此特性除了增强物质、能量与信息的传递外，还有助于细胞分裂。机理方面的研究还发现，声波刺激后植物体内一些生长激素，例如吲哚乙酸（IAA），多胺类化合物（PAS）含量增加。而这些生物生长调节物质于植物生长发育过程中扮演了重要角色，直接影响到细胞的分裂、维管束形

成、叶片、器官、花芽的形成，也与抗逆境密切相关。声波处理还使植物体内

RNA和可溶性蛋白含量上升，显示声波刺激可促进某些基因转录和转译。可溶性蛋白与植物生长代谢十分密切，为细胞分裂不可或缺的物质。另外声波刺激会改变植物体内的氧化还原平衡，提高了保护蛋白如超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物同工酶（POD）、触酶（CAT）的活性。这些保护蛋白含量的增加，一方面可以减少植物体内一些活性氧化物，如带负电的超离子（O2-）与过氧化氢（H2O2）对细胞的伤害，同时，增强了植物抗逆境、氧化和病毒的性能。

然而需要指出的是，上述实验设计多是采取单因子方式，即先固定一个频率或强度参数，再改变一个参数的值，考查植物对该参数的生物学效应，分别得出单一而固定的最佳频率或最佳强度。而植物是一个活的生命体，有其自发声的频率，而且这个频率是随着环境因子的变化而不断变化的，不考虑植物自发声的特点和动态变化，就很难得出适时的最佳频率和最佳强度，更难以在生产实践中应用，这一点在今后的研究中应给与重视。

2.2植物声频控制技术应用效果

迄今，植物声频控制技术已经在国内外进行了14年的试验示范和推广应用（美国5年，国内9年），在50余种不同作物、蔬菜、花卉、果树上取得增加产量、提高品质、抗病虫害、提早成熟、延长储藏时间，提高种子发芽效果，并可以减少化肥农药用量。该项技术产品于1998年获得美国发明专利（专利号：5731256）应国家科技部邀请，1999年春侯天侦回国，先后在北京、新疆、广东、上海、辽宁、黑龙江、山西、山东、陕西、湖南、四川、内蒙等省市进行了大量试验示范推广应用。2002年由青岛市科技局组织了成果鉴定，评价为国际先进水平。现已取得高新技术产品证书和国家星火计划证书。关于该项技术的应用情况举例说明如下。

2.2.1水稻与国家杂交水稻工程技术研究中心合作，分别在湖南长沙和海南岛进行了5年5期的盆栽和田间对比试验示范。结果表明，声频处理提高了水稻的分蘖率、有效穗和结实率，从而提高了产量。其中盆栽试验增产幅度在17.4～39.7%，田间试验增产5.7%，即在亩产近1000kg稻谷的基础上，亩产增收约50kg。声波处理还提高了稻谷的品质，其中整精米率和蛋白质含量分别提高了59.4%和8.1%，垩白度降低了13.3%。处理还降低了水稻纹枯病的危害。两年的田间试验抽样调查结果表明，对照组的发病率分别为19.5%和19.14%，且发病程度严重，而处理组的发病率分别为9.0%和7.4%，发病程度轻。另外，通过3年的不同施肥水平的声频处理盆栽试验，结果表明声频控制技术处理可减少25%化肥用量。（关于声频处理减少化肥用量的田间试验，目前正由中国农业大学和国家杂交水稻工程技术研究中心合作，在

长沙的早稻和晚稻上继续试验中）。

2006年在湖南望城县进行了千亩稻田的声频处理田间对比试验后，组织了对用户的走访调查，普遍反映该项技术使用方便、操作简单、有效果，特别是使用该项技术的水稻后期，发现籽黄叶青，落色好，结实率高，产量比往年高感到满意。在此基础上，袁隆平院士对于植物声频控制技术给予充分肯定。他写到“该项技术应用前景广，预期经济效益和生态效益明显，建议立项资助”。

2.2.2棉花

与新疆生产建设兵团科技局合作，已经在棉花上进行了5年的试验示范和推广应用。声频处理在棉花上的增产幅度一般在8～10%左右。例如，2006年在农6师101团的1万亩棉花上试验结果，平均增产8.1%，亩增收籽棉25.8kg；2007年继续在农7师的3个团9个连队的1.5万亩棉花上试验，结果平均增产10.3%，亩增收籽棉27.1kg，增收人民币157万元，应用该项技术的投资产出比约为1：3.同时，声频处理还降低了红蜘蛛、棉铃虫和枯萎病的危害。2008年兵团科技工作会议上，决定加大示范推广面积，在南北疆的7个师的24个团场的5万亩棉花（包括玉米、黄瓜、葡萄、红枣）试验示范，结果表明：98.5%的试验面积上声频技术处理能促进作物营养生长，对作物生长发育有利；处理能促进棉花亩铃数和增加单铃重，提高棉花单产，增产幅度在0.58～29.9%之间；植物声频控制技术处理对玉米、葡萄、黄瓜的增产作用明显，分别为14.41%，10.3%和10.7%，对红枣、葡萄等水果的品质提高有促进作用，有利于生产出较高等级水果。

2.2.3小麦

与内蒙河套大学农学系合作，在小麦上进行了3年的田间试验，平均增长高达17%，并提高了小麦的品质，处理小麦的淀粉、蛋白质和脂肪含量较对照分别增加了6.30%、8.53%和11.55%。

2.2.4蔬菜

多年来在全国各地的设施蔬菜上做了大量的试验示范和推广应用，仅以下列3例加以说明。2006年在乌鲁木齐县板房沟乡的日光温室黄瓜对比试验，结果处理较对照增产67.1%。同时，处理室的黄瓜提早一周多开花结实上市，正好赶上春节，每公斤卖到20元左右，所以增收11841元。而且处理室的红蜘蛛和霜霉病较对照室明显减轻。同年在哈尔滨市进行的番茄温室对比试验，处理增产13.2%，增收1275元。同时处理温室的红蜘蛛、蚜虫、灰霉病、晚疫病、病毒病较对照分别下降了6、8、9、11、8个百分点。2008年在北京市顺义区杨镇做的日光温室青椒对比试验处理较对照增产63.05%，增收1611元。

2.3效益及市场需求

2.3.1经济效益

植物声频控制技术的应用将会带来巨大的经济效益。仅以2007年新疆生产建设兵团农6师101团提供的实验报告数据为例说明，该团应用声频处理技术的棉花亩增收27.1kg，以每公斤籽棉销售5元计，亩增收135.5元，减去设备、人工、电费和交通等费用35.5元，每亩净收入100元左右。每台植物声频发生器处理的有效面积100亩，即每台设备年增收约1万元。全兵团棉花面积约800万亩，若都用上该技术，即年增收8亿元。新疆整个棉花面积约2000万亩，若应用植物声频控制技术年增收20亿元。

2.3.2生态效益

应用植物声频控制技术，增强了植物的光能利用效率和抗性，减少了化学肥料和化学农药的用量，提高了作物的产量和品质，节约了资源和能源，保护了生态效益。

2.3.3社会效益

发展物理农业，应用植物声频控制技术等物理方法，生产绿色食品，保护生态环境，实现农业的可持续发展，将提高我国农业在国际竞争中的地位，具有重大的社会意义。

2.3.4市场需求预测

植物声频控制技术的推广应用在国内才刚起步，其发展潜力巨大。若每村年销售4台（供专业户使用），则市场需求在100万台，可处理农田面积1亿亩。另外，我国设施农业发展很快，现面积已超过200万hm2，占世界设施栽培面积的70%以上。仅京津郊区的日光温室、大棚面积已达100多万亩，若以1亩1台植物声频发生器计算，则市场需求在100万台。

目前，美、日、澳、加、印度、东南亚各国以及欧洲都希望引进和推广。该项技术和产品的国际市场远大于国内。正如美国科学家在上世纪末曾预言的：到新世纪，植物声频装置将会像普通农具那样进入各个农户。

3物理农业配套技术体系

“听音乐、做磁疗、电净化”是用户对物理农业技术简单的概括。将物理学中声、光、电、磁、热、水、核等方面的技术应用到农业生产中，结合农作物生产特性及畜禽生产过程中常见的病虫害，开发出先进适用、效果显著、绿色环保的新技术，应用到农业生产中，达到改善作物和畜禽生长环境，提高农产品产量和质量，同时减少化肥农药用量，保护生态环境，是发展物理农业的根本目的。下面将简要介绍近年来发展的几种物理农业技术。

3.1几种物理农业技术

3.1.1空间电场防病促生技术

空间电场防病促生系统在设施农业中建立空间电场，释放出高能带电粒子、臭氧和氮氧化物，使土地——植物体系中产生微弱直流电流，防治气传和土传病害，并静化粉尘、空气微生物及有害气体，该项技术还可以提高植物的光合呼吸代谢，增加产量。

3.1.2种子磁化促生技术

播前作物种子经磁化处理，能激发种子酶活性，提高其发芽率和代谢水平，增加抗病虫害能力和增产目的。

3.1.3电子杀虫技术

利用昆虫的趋光性、趋波性等特点，采用具有特定光谱的光源和灭杀装置，在夜间开放光源，引诱害虫飞向杀虫灯，利用高压网瞬间放电将其击杀。

3.1.4土壤消毒电处理技术

利用直流电流土壤消毒原理、土壤微水分原理和脉冲电能原理土壤电化学消毒设备，对土壤产生以下作用：（1）增加土壤溶解酸度，促进难溶矿物质养分的溶解，提高Fe、P、Mn、Zn的有效性，提高土壤渗透性；（2）有效杀灭引起土传病害的病源微生物；（3）直接杀死土壤虫体；（4）可以产生许多具有消毒作用的Cu、Ag、Fe等金属离子。该项技术能有效解决土地连作障碍这一世界性难题。

3.1.5等离子体机种子处理技术

该项技术是源于太空育种的启示。它仿照宇宙空间部分等离子体环境，在机内安装了高压电弧、等离子体和交变电磁场装置，产生振荡的超紫外光、振荡的交变电场、交变磁场及臭氧。使机器内形成了光、电、磁、活性离子及变速运动的空间场。当种子以自由落体形式下降时，受到不同能量光、电、磁及带电离子的撞击，这种综合作用是低强度、微剂量和短时间的，从而激活了种子内包括氧化物酶、α—淀粉酶以及过氧化物酶、超氧化物歧化酶保护性蛋白酶等的活性，增强了可溶性蛋白质含量，提高种子发芽率，增强作物抗性，促进生长、提高产量、改善品质等效果，并直接对种子消毒。

3.1.6可降解地膜技术

地膜技术有效地解决了土壤的水热平衡问题。农用地膜是继化肥、农药之后的第三大农业生产资料，地膜技术自1978年使用以来，给农民带来巨大的经济效益。目前，国内地膜覆盖面积已达1400万hm2以上。但是由于残膜积累造成的“白色污染”引起社会各界广泛关注。解决残膜污染的途径有两个：一是回收；二是发展可降解地膜。近期出现的可降解

地膜有：环保液体地膜、环保再生塑料地膜、可降解纸质地膜、可降解麻质地膜。

3.1.7滴灌技术

在现有节水技术中，滴灌技术位于榜首。滴灌由于是科学地根据作物的需求，在作物根部需要水分的区域提供合理的水分供应，从而大大减少了水资源的浪费。这种灌溉方式，水的利用率高达95%，能比普通地面灌水方式节水1/3～1/2，比喷灌方式节水15～25%。当前滴灌技术的发展是与施肥相结合的趋势越来越明显，因而，水肥平衡，自动化控制技术方面的要求越来越高。滴灌系统中水体的物理、化学和生物方式处理，将是整个滴灌系统保持长期高效率运行的保证。滴灌设备性能的提高，安装的方便与价格的下降将是滴灌系统发展的重要方向。

3.1.8 CO2气肥技术

光合作用的主要原料之一是CO2，而空气中CO2含量一般仅占总体积的0.036%，即360mg/L。这个浓度与植物最适CO2浓度（1000mg/L）相差甚远。尤其是随着设施栽培，肥水充足的条件下，CO2不足就成了光合作用最关键的限制因子。尤其是光照条件好的情况下，植物光合作用加快，株间CO2浓度最低，此时若增加空气中CO2浓度，光合速率会明显增加，产量随之提高。在设施农业的温室大棚中增加CO2浓度，用燃烧液化石油气或施加干冰（固体CO2）方法。大田目前还只能用耕作措施掌控株间距做到通风良好，使大量空气（包括CO2）通过叶面来有利于作物光合作用进行。

3.2物理农业配套技术体系

系统和大规模推广和普及物理农业技术，将多项物理农业技术，因地制宜的集成组装成以声频技术为主体的配套体系，将会产生更大作用。下面介绍几种组装方案：

保护地设施种植：（1）空间电场防病促生技术+防虫网+杀虫灯；（2）等离子体机种子处理技术+土壤消毒电处理技术+防虫网+杀虫灯+植物声频控制技术；（3）植物声频控制技术+种子磁化促生技术+防虫网+杀虫灯；（4）植物声频控制技术+地膜技术+ 滴灌技术+CO2气肥技术+杀虫灯等。

大田种植：（1）植物声频控制技术+杀虫灯+滴灌技术；（2）植物声频控制技术+滴灌技术+可降解地膜技术等。上述各组装方案均可根据需要进行土壤消毒和播前种子处理技术。

4结语

二十世纪农业是化学农业世纪，化学农业很好地解决“吃饱”问题；二十一世纪将是物理农业的世纪，物理农业将着重解决“吃好”的问题。

物理农业技术在我国才刚刚兴起，它大部分内容属于农业新科技，农民接受需要一个认识过程，国家需要给出扶持政策和引导资金，农技推广人员需要下大力量，进行试验、示范、宣传和推广，使物理农业技术尽快在我国普及和发展。随着物理农业的进一步研究和应用，必将带动我国农业产业进入一个新局面。