核技术在农业领域中的应用

郑成娜 刘斯禹 韩雪 高瑜 郭天飞 郭天超

摘 要：随着核技术在农业领域中的发展，促进了核农学的产生。核农学作为一种非动力核技术应用，是我国农业科学技术中不可或缺的一部分。文章对核农学的主要内容进行了简单介绍，涉及技术包括辐射育种技术、辐射储藏和保鲜技术、辐射杀虫技术、同位素示踪和核分析技术。核技术在农业领域的发展是和平利用核能的一种方式，不仅有利于核技术本身的发展，也有利于社会、经济的发展。

关键词：核农学 辐射育种 辐射储藏和保鲜 辐射杀虫 同位素示踪

中图分类号：S124 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0065-02

20世纪50年代起，核技术作为一门新兴的以核科学为基础的现代技术，引起了我国的关注。1956年，我国推出了第一个12年科学发展规划，和平利用原子能便是其中项目之一。按照利用核技术的方式的不同，核技术应用可以分为动力核技术应用和非动力核技术应用，其中非动力核技术应用特指核反应效应的应用[1]。

随着核科学技术在我国的发展，其在工业、农业、医学等领域中的应用日益广泛，许多交叉学科也相继产生[1]。核农学便是核技术在农业领域中应用的产物，属于非动力核技术应用。核农学是一门由核科学、农业科学、数学、物理学等基础学科相互交叉产生的一门综合学科[2]，是我国农业科学技术中不可或缺的一部分，主要包括辐射育种技术、辐射储藏和保鲜技术、辐射杀虫技术、同位素示踪和核分析技术等几个方面。

1 核技术在核农学中的应用

1.1 辐射育种技术

辐射育种技术是利用射线（X射线、紫外线、中子及质子等）处理农作物的种子、植株等，使它们产生变异，再对它们进行挑选，得到优良的可遗传变异，对挑选得到的部分进行进一步培育，以得到新的品种。利用这种方法可以得到新的作物品种，而且利用辐射育种技术得到的新品种对人体无害。

尽管我国辐射育种技术的起步较国外晚，但是发展迅速，取得了令人瞩目的成就。据统计，截至2007年3月，我国利用辐射育种技术，已成功地在45种植物的基础上培育出700多个新品种，超过全世界总数的1/4。不仅带来了之前从未有过的性状，还为国家带来了丰厚的经济效益，培养了一大批高素质专业人才[3]。樊光辉[4]利用钴源对枸杞进行辐射处理，经过挑选，得到了性状优于“宁杞1号”品种的枸杞，为得到具有更高经济效益的优良枸杞品种奠定了基础；白昌军等[5]以空间射线辐照育种得到的柱花草种子为原料，对其进行培育与选择，得到了适合南方生长的柱花草，为南方畜牧业发展中所涉及问题提供参考。

1.2 辐射储藏和保鲜技术

随着技术的发展，人类储藏食品的方法经历了冷冻、干燥、窖藏、腌制、高温等阶段，如今在保留这些传统储藏方法的基础上，产生了许多以现代先进技术为依托的储藏方法，辐射储藏与保鲜技术便是其中之一。辐射储藏和保鲜技术是伴随核科学技术的发展而产生的一种储藏食品的新方法。它利用辐射杀死待处理食品中的病菌与害虫，以达到储藏、保鲜的目的。赵光等[6]曾利用钴源对熟兔肉进行辐射贮藏，并对处理过的熟兔肉的贮藏时间、营养成分等进行研究，实验发现，经过辐射处理的熟兔肉贮藏时间明显增长，营养成分无明显变化，食用安全。与传统的储藏方法相比，辐射储藏和保鲜技术具有安全、卫生、储藏时间长等优点。

1.3 辐射杀虫技术

辐射杀虫技术并不是直接利用辐射使害虫失去生命特征，而是利用辐射对害虫进行辐射不育处理，使害虫丧失繁殖能力，从而达到“杀虫”的目的。唐燕平等[7]对害虫桑天牛进行辐照处理，结果发现，在经过辐照处理后，桑天牛的繁殖能力显著降低，这为桑天牛的防治提供了一定的依据。相比于传统的防虫杀虫技术，辐射杀虫技术具有效果持久、环境友好、选择性强等优点。辐射杀虫技术的应用，不仅减少了对环境的污染，更避免了经济的损失。

1.4 同位素示踪和核分析技术

同位素示踪与核分析技术主要是利用核素对制定的元素进行标记，进而分析所标记的元素的位置、含量等性质。徐新宇等[8]利用15N进行示踪，研究麦秸还田中N的去向，这为有机肥料的施用提供了理论依据。邢廷铣[9]等用15N对绿肥进行标记，并利用其饲养猪，研究了绿肥中的N在猪体内的代谢，得到了绿肥喂猪可以显著提高经济效益的结论。同位素示踪和核分析技术在生物的营养与代谢、农业生态学等方面起到了重要的指导作用。

2 结语

20世纪50年代中期以来，核科学技术在农业中的应用已经有了近60年的发展，在超过半个世纪的发展中，不仅促进了核农学的产生，带来了巨大的经济效益、生态效益，还促进了核科学技术本身的发展。处在21世纪，核农学既面对许多机遇也面临很多挑战，我国应在继续发展已有技术的基础上，开发一批具有自主产权的技术成果，维持我国核农学的综合优势。

参考文献

[1] 黄江.核技术应用中若干技术问题研究[D].华中科技大学，2013.

[2] 徐舫，张云生，雷斌.核技术农业产业化发展的探讨[J].新疆农业科学，2007，44（S3）：20-23.

[3] 熊光权，程薇，林若泰，等.中国核农学发展现状、存在的问题及发展方向[J].湖北农业科学，2009，48（8）：2033-2035.

[4] 樊光辉.“宁杞1号”枸杞辐射诱变育种初报[J].北方园艺，2014（2）：149-151.

[5] 白昌军，姚庆群，刘国道.空间辐射育种技术选育柱花草抗炭疽病新品系[J].热带作物学报，2009，30（8）：1168-1175.

[6] 赵光，许肇梅，周之棣，等.熟兔肉的辐射贮藏研究[J].核农学报，1991，5（2）：113-119.

[7] 唐燕平，方国飞，苏远达，等.应用辐射不育技术防治杨树虫害桑天牛[J].林业科学，2014（9）：180-183.

[8] 徐新宇，张玉梅，胡济生.应用N示踪研究麦秸还田中氮的去向[J].土壤学报，1989（1）：64-71.

[9] 邢延铣，廖先苓.饲用15N标记绿肥在猪体内氮转化和代谢规律的研究[J].动物营养学报，1996，8（1）：40-47.