金仲輝

讀者小馬問(wèn)：“金老師好，我是一名來(lái)自農(nóng)村的學(xué)生，父母均在家中務(wù)農(nóng)，我想向您請(qǐng)教一下，物理知識(shí)在農(nóng)業(yè)上都有哪些應(yīng)用？”

農(nóng)業(yè)是第一產(chǎn)業(yè).是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，而科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力.物理學(xué)作為自然科學(xué)中的基礎(chǔ)性學(xué)科，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的作用.其中核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上可以說(shuō)是最為完善和成熟的應(yīng)用之一.并且已獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益.

核技術(shù)的核心在于放射性元素的應(yīng)用.自然界中存在著穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩類(lèi)元素，那些不穩(wěn)定的元素就是放射性元素.它們可以自發(fā)放射出某些高能量的粒子，然后轉(zhuǎn)變成某種穩(wěn)定的元素，這種現(xiàn)象稱(chēng)為衰變.（本部分內(nèi)容可以參閱本刊2017年11月號(hào)-2018年7-8月號(hào)《聚焦核電》欄目系列文章）

50余年來(lái)，我國(guó)的核農(nóng)技術(shù)已有了一套比較成熟的方法.這些方法都建立在核衰變時(shí)放射出具有一定能量粒子的基礎(chǔ)上.現(xiàn)在通過(guò)以下幾個(gè)方面簡(jiǎn)要說(shuō)明核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用.

1.植物輻射育種

利用放射性元素衰變時(shí)放射出來(lái)的射線照射作物種子，可誘導(dǎo)作物種子產(chǎn)生基因突變.可通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇產(chǎn)生突變的最佳放射性強(qiáng)度和照射時(shí)間.從而育成一種具有良好性能和高產(chǎn)的新品種作物，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合處1995年的統(tǒng)計(jì)顯示，利用輻射，全世界在158種植物基礎(chǔ)上，育成和推廣了l932個(gè)品種，其中我國(guó)育成品種為459個(gè)，約占24%.輻射誘變育種為我國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn).

2.食品輻射儲(chǔ)藏保鮮

利用放射性元素放射出的γ射線照射農(nóng)產(chǎn)品可以抑制農(nóng)產(chǎn)品發(fā)芽，延遲農(nóng)產(chǎn)品成熟，還可以殺蟲(chóng)、殺菌，防止農(nóng)產(chǎn)品霉變，從而達(dá)到保鮮或長(zhǎng)期儲(chǔ)存的目的，由于利用輻射儲(chǔ)藏保鮮具有節(jié)能、方法簡(jiǎn)便、效率高和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用，形成了一項(xiàng)新興的輻射加工產(chǎn)業(yè).我國(guó)已對(duì)200余種食品進(jìn)行輻射保鮮、改善品質(zhì)等方面的研究，并成立了中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品輻射加工聯(lián)合開(kāi)發(fā)集團(tuán)，以推進(jìn)食品輻射儲(chǔ)藏保鮮的商業(yè)化進(jìn)程.

3.昆蟲(chóng)輻射不育技術(shù)

利用高能的射線使大量害蟲(chóng)個(gè)體不育.然后把它們放到未經(jīng)處理的野生種群的環(huán)境中，使其與野生的成蟲(chóng)交配，造成其后代不育，不斷重復(fù)這一做法，害蟲(chóng)野生種群會(huì)逐漸減少，最后消失.這是一項(xiàng)不污染環(huán)境、無(wú)公害的防治害蟲(chóng)的新技術(shù)，到目前為止，全世界已對(duì)200余種害蟲(chóng)進(jìn)行了昆蟲(chóng)不育技術(shù)的研究，在大面積防治螺旋蠅、地中海果蠅和棉紅鈴蟲(chóng)等主要害蟲(chóng)方面取得了成功.

近年來(lái)，中國(guó)和美國(guó)之間貿(mào)易戰(zhàn)不斷，而農(nóng)產(chǎn)品是中國(guó)從美國(guó)進(jìn)口的主要商品之一，可見(jiàn)中國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面還有許多明顯不足的地方.為了提高中國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平，必須進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，這也是我們廣大中學(xué)生未來(lái)可以努力的方向.

責(zé)任編輯 林洋