物理在农业上的应用

金仲辉

读者小马问：“金老师好，我是一名来自农村的学生，父母均在家中务农，我想向您请教一下，物理知识在农业上都有哪些应用？”

农业是第一产业.是我国国民经济的基础，而科学技术是第一生产力.物理学作为自然科学中的基础性学科，在农业生产中有着广泛的作用.其中核技术在农业上可以说是最为完善和成熟的应用之一.并且已获得了巨大的经济效益.

核技术的核心在于放射性元素的应用.自然界中存在着稳定和不稳定两类元素，那些不稳定的元素就是放射性元素.它们可以自发放射出某些高能量的粒子，然后转变成某种稳定的元素，这种现象称为衰变.（本部分内容可以参阅本刊2017年11月号-2018年7-8月号《聚焦核电》栏目系列文章）

50余年来，我国的核农技术已有了一套比较成熟的方法.这些方法都建立在核衰变时放射出具有一定能量粒子的基础上.现在通过以下几个方面简要说明核技术在农业上的应用.

1.植物辐射育种

利用放射性元素衰变时放射出来的射线照射作物种子，可诱导作物种子产生基因突变.可通过实验选择产生突变的最佳放射性强度和照射时间.从而育成一种具有良好性能和高产的新品种作物，联合国粮农组织和国际原子能机构联合处1995年的统计显示，利用辐射，全世界在158种植物基础上，育成和推广了l932个品种，其中我国育成品种为459个，约占24%.辐射诱变育种为我国农业增产作出了重要贡献.

2.食品輻射储藏保鲜

利用放射性元素放射出的γ射线照射农产品可以抑制农产品发芽，延迟农产品成熟，还可以杀虫、杀菌，防止农产品霉变，从而达到保鲜或长期储存的目的，由于利用辐射储藏保鲜具有节能、方法简便、效率高和安全可靠等优点，在国内外已被广泛应用，形成了一项新兴的辐射加工产业.我国已对200余种食品进行辐射保鲜、改善品质等方面的研究，并成立了中国农产品辐射加工联合开发集团，以推进食品辐射储藏保鲜的商业化进程.

3.昆虫辐射不育技术

利用高能的射线使大量害虫个体不育.然后把它们放到未经处理的野生种群的环境中，使其与野生的成虫交配，造成其后代不育，不断重复这一做法，害虫野生种群会逐渐减少，最后消失.这是一项不污染环境、无公害的防治害虫的新技术，到目前为止，全世界已对200余种害虫进行了昆虫不育技术的研究，在大面积防治螺旋蝇、地中海果蝇和棉红铃虫等主要害虫方面取得了成功.

近年来，中国和美国之间贸易战不断，而农产品是中国从美国进口的主要商品之一，可见中国在农业生产方面还有许多明显不足的地方.为了提高中国未来农业发展的水平，必须进一步加强农业科技的发展，这也是我们广大中学生未来可以努力的方向.

责任编辑 林洋