空間電場技術在天津市設施農業(yè)中的應用

天津市是我國開展現(xiàn)代物理農業(yè)研究應用較早的城市，在20世紀80年代，天津市農機部門就自主研發(fā)黑光燈技術，并廣泛應用于池塘養(yǎng)魚，效果顯著，被廣大農戶所接受，為天津市開展現(xiàn)代物理農業(yè)奠定了很好的群眾基礎。

隨著設施農業(yè)的發(fā)展，近年來，天津市政府花大力氣致力于設施農業(yè)發(fā)展，在日光溫室節(jié)能建造等方面做了大量工作，設施農業(yè)發(fā)展迅速。

在物理學范疇內，多領域技術被開發(fā)試驗，并應用到農業(yè)生產中，如利用聲波技術、電場技術、殺蟲技術和磁場技術等，多方面理論與實踐研究成果，不斷豐富技術體系，為天津市現(xiàn)代物理農業(yè)工程技術進步與應用奠定了基礎。

1  空間電場技術

空間電場技術是近幾年國內外研究較多的領域，隨著研究的不斷深入，空間電場技術越來越多被應用到農業(yè)各個方面，尤其是在設施農業(yè)方面，可以更大程度地發(fā)揮其效果，目前空間電場設備主要應用于溫室作物、畜禽養(yǎng)殖和食用菌生產中，研究空間電場技術對促進設施農業(yè)發(fā)展有重要意義。常用空間電場設備描述如下。

溫室電除霧防病促生設備。在電場力作用下，溫室電除霧防病促生設備可有效增強植物光合作用以及鈣離子的吸收，促進植物生長，同時可以降低植物的光補償點，即在弱光環(huán)境中仍有較強的光合強度，常配備二氧化碳氣肥增施機一同使用。

畜禽舍空間電場防病促生設備。在畜禽舍內建立的空間電場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)對多種空氣傳播疫病，有顯著的預防作用，可降低保育淘汰率，降低室內PM濃度。

食用菌空間電場防病促蕾設備。設備可以預防與控制接種室、發(fā)菌室、出菇房空氣雜菌對食用菌形成的落菌性污染。通過對空氣放電而促成空氣的氮肥化、臭氧化和負離子化，為食用菌的安全快速生長提供良好環(huán)境。

2  空間電場技術運用

空間電場技術可以促進作物生長，提高蔬菜的產量和品質，減少化肥、農藥的施用量，實現(xiàn)溫室蔬菜生產的節(jié)本增效。畜禽舍空間電場防病防疫技術可有效改善畜禽生產環(huán)境，提高畜禽產品質量，節(jié)省疫藥投入。

2.1  在黃瓜生產中的應用

2.1.1  試驗設計

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32 cm，定植52 500株/hm²左右。2座溫室其中一座為試驗溫室，安裝空間電場設備，另一座為對照溫室，不安裝空間電場設備。每隔15 d對植物進行測量，記錄植株長勢、病蟲害狀況如表1所示。

由表1可以看出，在相同條件下，采用空間電場技術的試驗地，黃瓜收獲時間較早，比對照地塊早5 d，且整個采收期也較長，比對照地塊多采收10 d，說明空間電場技術可以促進黃瓜生長發(fā)育，促進黃瓜成熟，并且可以有效延長采收期。

試驗地與對照地產量對比如表2所示。

由表2可以看出，使用了空間電場技術干預的試驗地塊內的黃瓜單株產量有所提高，從而使得整體產量也得到了提高，同等面積增產31%，使用農藥防治病害次數(shù)也減少，降低了農藥使用量，降低了生產成本，增收9 705元/hm²。

2.1.2  結果分析

使用空間電場可以有效解決溫室內高濕問題，控制了病害的發(fā)生與傳播，并促進了植物的光合作用，加強了黃瓜對肥料的吸收，可大幅度減少農藥施用量并延長黃瓜采摘期，增產效果明顯。

2.2  在蛋雞養(yǎng)殖中的應用  

2.2.1  試驗設計

試驗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)南付營村。合作社各雞舍生產條件相同，選用試驗舍，在上方安裝2套空間電場技術設備，選用對比舍，未安裝空間電場技術設備。

于2018年1月8日至2018年2月23日，對試驗舍和對比舍進行對比試驗。在2棟雞舍蛋雞品種、存欄數(shù)量和生產管理相同的情況下，監(jiān)測2棟蛋雞舍的存欄數(shù)量、產蛋數(shù)量和防疫情況，結果如表3和表4所示。

由表3和表4可以看出，試驗舍相比對比舍，試驗舍產蛋320 415 kg，對比舍產蛋289 968 kg，產蛋數(shù)量增加10.5%，PM2.5濃度降低49.7%，PM10濃度降低51.4%。

2.2.2  結果分析

通過技術應用效果對比證明，空間電場應用在畜禽舍內可提高蛋雞舍內的空氣質量，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，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)代物理農業(yè)工程技術發(fā)展離不開國家政策的扶持，近年來現(xiàn)代物理農業(yè)能夠得到快速發(fā)展，與國家的支農惠農政策不無關系。天津市從2007年起，也將部分現(xiàn)代物理農業(yè)裝備納入天津市財政農業(yè)機械購置補貼目錄中，有力地推動了天津市現(xiàn)代物理農業(yè)發(fā)展。

3.2  技術因素

一項新技術的發(fā)展包括技術支持、設備購買、設施改造和相關配套設施研發(fā)。新技術發(fā)展前期，部分用戶不敢購進新設備，使用新技術，對現(xiàn)代物理農業(yè)工程技術的發(fā)展推廣有一定消極影響。

3.3  經濟因素

新技術的推廣離不開資金的支持，科技人員進行研發(fā)、試驗，都需要資金，一些地方對農業(yè)的資金投入較少，不能滿足科技研發(fā)的需要，導致農業(yè)科技手段落后，農業(yè)新品種新技術的研發(fā)、推廣及應用緩慢，科技成果轉化率低。

4  發(fā)展建議

4.1  加強科技成果轉化

注意加強科技成果轉化，由政府牽頭，將科研、企業(yè)和技術推廣3方有效結合，催生物理新產品新企業(yè)的開發(fā)和應用，避免科研力量分散、層次重疊和功能不清等科研劣勢。

4.2  擴大宣傳范圍

加強公眾宣傳引導，向農民宣揚農業(yè)經濟理念、相關知識及重要性，樹立物理農業(yè)經濟新生產觀和消費觀。

4.3  構建現(xiàn)代物理農業(yè)技術服務模式

以設施農業(yè)為切入點，圍繞現(xiàn)階段設施農業(yè)產業(yè)的發(fā)展需求，大力進行技術研發(fā)和試驗工作，集中精力進行集成示范，做好物理農業(yè)技術體系構建和應用是物理農業(yè)發(fā)展之本。

5  結束語

現(xiàn)代物理農業(yè)工程技術是我國農業(yè)科技領域的一個新的發(fā)展學科，通過應用特定的物理方法來處理農作物或改善農業(yè)生產環(huán)境，促進動植物生長，可減少化肥、農藥的施用量，達到農產品安全、高效和優(yōu)質生產，保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)農業(yè)長久、持續(xù)發(fā)展。

天津市設施農業(yè)發(fā)展迅速，物理農業(yè)工程技術推廣運用走在國內前列，空間電場技術等現(xiàn)代物理農業(yè)工技術的研究運用有利于提升天津市設施農業(yè)發(fā)展水平。

來源：2018年9期《農業(yè)工程》（中國科技核心期刊）

作者：尚力  陳宏波  趙昌娜

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