未来农业中的新科技

刘北辰

农业是一个国家最为重要的产业之一。近年来，世界各国都加大了对农业科研的投资和研发力度，以谋求在未来取得更大的优势。

卫星技术的应用

尖端的卫星技术可以应用到农业生产中，听起来如天方夜谭，可事实的确如此。

在德国，农业专家在收割机上安装一台估产装置，与此同时再装好一台卫星导航仪，卫星定位系统和估产装置便会自动将每块农田的实际年产量等数据记录下来。专家通过分析记录下来的数据，就可以发现各地块的产量会有哪些不同，上述不同是由什么原因造成的，比如是由于土质的差异，或是施用肥料的不同。

为了更方便快捷地去除杂草，在操作前，工作人员会先携带一台卫星定位系统接收器在地里来回走上一圈。此时，卫星定位系统接收器会准确定出工作人员所在的位置，并告知对方哪里的地块杂草更多。工作人员可据此将杂草较多地块的坐标输入手提电脑中，再将其他有关数据输进拖拉机上的计算机里。

随后，人们就可以驾驶拖拉机开始除草作业。这时，卫星定位系统接收器便会监视拖拉机的行驶方向，根据不同地块的杂草情况，自主选择除草剂的喷洒数量。

在监视虫害情况方面，卫星技术也能起到重要的作用。加利福尼亚州是美国主要的葡萄生产基地，当地的葡萄生产往往因蚜虫的侵害而受到巨大损失。科技人员利用飞机和卫星对加州的葡萄园进行地面扫描，然后根据大量收集到的葡萄叶面反射热量和光度变化的数据，可以判断出葡萄是否正受到蚜虫危害。卫星遥控技术提供的遥感分析，为葡萄蚜虫的早期防治争取了宝贵的时间。

激光技术的应用

用适当的激光对农作物加以照射，既能提高产量，还可以培育出新的品种。俄罗斯科学家先用波长441．6纳米、强度10瓦／平方米的蓝色氦—镉激光束照射小麦种子2小时，过3小时再用波长632．8纳米、强度也是10瓦／平方米的红色氦—氖激光束照射2小时。经过照射处理的小麦种子分蘖抽穗多，穗头饱满结实，平均亩产量可提高60千克，小麦的蛋白质含量也增加了5％。

近来，日本滨松霍德尼克斯电机厂用半导体激光照射培育水稻也获得了成功。由于叶绿素容易吸引红光，他们就以红色为主的半导体激光对稻苗进行照射。用此法培育水稻，3个月即可收获。

美国科技人员发明的激光成像装置可以发射低能激光脉冲，并记录反射光束返回的延误时间。它被安装在直升机上，直升机起飞后，激光束能扫描飞行的垂直方向，并自动搜寻树木，如果发现没有树叶便会关闭喷嘴，避免在果树间的空地上喷洒农药。这样一来，能够节约40％的农药，既降低了成本，又减轻了对环境的污染。

机器人的应用

工业机器人和家用机器人对公众来说已不再陌生。如今，农业机器人也逐渐出现在农业生产领域，为人们带来极大的便利。

美国研制的施肥机器人能从土壤的实际情况出发适量施肥，不仅降低了农业成本，而且有利于地下水质的改善。

西班牙发明的采摘柑橘机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一只机械手组成，能从橘子的颜色、大小和形状判断出橘子是否成熟以及能否采摘。它平均每分钟可以摘60个柑橘，是人工采摘量的7倍。另外，采摘柑橘机器人能依靠装有视频箱的机械手，将采摘下来的柑橘按照品质及个头大小进行分类放置。

英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机、测距仪和视觉分析软件，能确定哪些蘑菇可以采摘以及属于哪种等级，然后测出其高度以便采摘。它每分钟能摘40个蘑菇，比人工采摘速度快2倍。

法国研制的分拣机器人能在潮湿肮脏的环境里，把大个番茄和小粒樱桃加以区别，然后分别加以装运。它还可用来分拣土豆，并且不会损伤这些产品。

生物技术的应用

随着农业技术的发展及生物技术在农业上的广泛应用，预计未来将有大量采用农业生物技术的产品问世。

美国科学家利用抗除草剂基因培育出抗除草剂大豆和小麦新品种，用转基因技术培育出抗病毒西红柿和烟草。通过转基因植物研究，使土豆的蛋白质含量增加，淀粉含量提高20％～40％。研究人员正在研制能够代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果。他们用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果细胞中，并在培养基中由这些细胞培植出秧苗，然后移栽到农田中，结出的种子因而含有异己基因。这些种子长大后结出的蔬果能够合成细菌原始基因所控制产生的特有物质。也就是说，食用了这样的胡萝卜或香蕉，就如同接种了疫苗一样。

（郑美祥荐自《百科知识》2009第2期上 本刊有删节）