在党提出的大办农业、大办粮食的号召下,全国各行各业都在大力支援农业。电子学在农业中的应用是有非常广阔的前途的,这篇文章提出了电子学中直接与农业生产有关的一些应用实例和研究课题,供大家参考。
一、电子仪器的应用
在农业生产的研究和管理工作中应用的电子仪器,可以分为两大类,一类是测试用的,一类是控制用的。有一些在化学和生物学中常用的仪器,如酸度计、比色计、极谱仪等,可用来对土壤等等进行定性和定量的分析。利用同位素示踪电子计数器(定标器),可以测试农作物的生长过程和防腐杀虫效果。农作物所结果实的丰满与否,与果实附近叶面起光合作用的有效面积有关。现已制出专门测量植物光合作用叶面积的仪器,对提高果物产量的研究工作有很大帮助。此外,利用电子仪器观测气象,测量和控制仓库、暖房及人工孵育小鸡的温度和湿度等等,都是大家很熟悉的。
发明和制作农业用的新电子仪器,是大有可为的。例如根据种子的标准颜色、形状和重量,已有足够物理条件可以用来设计自动选种的电子设备。如果能设计一套电子仪器,及时测试农作物在田间的光合作用、呼吸作用、肥料吸收状态,对农作物生长过程的研究和管理工作,无疑地有很重要的意义。
二、农业机械与电子技术
在农业机械上再进一步运用电子技术,就会象巨人长上翅膀一样,飞跃地提高劳动生产率。如利用调频式短波发射机和接收机,使用频率范围从27兆赫到70兆赫,可以可靠地遥控无人驾驶的电犁或拖拉机。这样,一个人就能控制多台机器操作,被控制的操作项目可以增加到七八项以上。
土豆与白薯自动收割机
土豆与白薯长在地下,收割时必须先知道它们在土内的位置。这种收割机的两旁装有齿形滚轮,滚轮上装有γ射线源或低频声源,以及检测这种射线或声波的测试头。因为土豆与白薯为碳水化合物组成,对γ射线或声波的吸收与泥土不同,所以可以利用γ射线或声波通过土壤与通过白薯、土豆的差别得到控制信号,指挥收割机掘土检收土豆或白薯等根块作物。
西红柿与棉花自动采摘机
利用雷达原理和跟踪天线,在空间转动搜索,遇到西红柿或棉桃,设备中对红色或白色光特别敏感的光电管即发出信号,指挥采摘。在大规模采摘棉花时,还可配合使用高真空吸收器,把棉桃吸入采摘机。
三、刺激种子或根茎,
助长农作物生长
刺激农作物的种子和根茎,能引起特殊的生物物理作用,对助长生长很有效果。在这方面利用红外线、负离子、高频电磁场等是很有希望的。
利用红外线的三个“窗孔”
从宇宙空间射来的红外线,昼夜都有。这种红外线有三个波段,即2.2微米,3.4—4.0微米,8.5—13.5微米,称为大气层间的三个红外线“窗孔”。如果能使农作物在这些波段的红外线照射下起光合作用,就能不分白天和黑夜,充分利用红外线三个“窗孔”,以促进农作物生长。国外有些实验报导,农作物经红外线照射后,生长发育有新的转变,甚至会促使开花。
负离子对植物能起什么作用?
人们已了解负离子能治疗很多种疾病,如高血压、气喘、过度疲劳等等。同样,利用负离子可能对农作物有好处。在农作物开花时进行负离于处理,可能减少棉桃脱落,减轻小麦的败育病,防止稻花退化,减少秕粒,这样就可能提高产量估计约20%以上!
利用多种方法联合刺激
早很多年前,已有人利用X射线刺激种子,近来已开始研究用超声波、γ射线、高频电磁波、红外线、负离子、高频介质加热等等处理种子。如果用两种以上方法联合处理,例如γ射线与超声波并用,或红外线与超声波并用,产生的效果可能不同。对这方面进行系统的研究是有必要的。
过去有人作过这样的实验,把农作物的根顺着地磁场方向摆置,据说生长较快。如果这个实验准确的话,植物的生长可能与电场磁场都有关系。为了进一步弄清这个问题,可以先单独在电场作用下实验,然后在电场与地磁场垂直混合场环境下再试,比较产生的效果。若植物内存在自由电子,在洛仑兹力的作用下,可能引起其它生物物理现象。
音乐能否刺激生长?
音乐能刺激奶牛多产奶、母鸡多下蛋,植物生长等等,过去已有这方面的报导。这个现象的理论根据和实际效果还没有最后弄清楚,我们不妨做一些有系统的音乐处理实验。
采用新的人工授粉法
澳洲早期种植棉花,不结棉桃,后来发现是由于缺少某种蜂蝶传播花粉所致。采用人工授粉法,能解决传播花粉的问题,但效率不高。目前,新的喷漆方法,利用正负离子相吸引的原理,效果很好。人工授粉,显然也可能利用这个原理,把已吸的花粉附以负离子,而被吹的花芯附以正离子,这样就能提高人工授粉的效率,把花粉传播到需要的所在,并且附着在上面。
四、防治病虫害
现在已知γ射线和阴极射线能防治虫害,高频加热能治小麦害虫及防止小麦发芽。此外,过去也曾研究过用电磁波、高频电流、红外线防治小麦黑穗病。这些方法的应用能否扩大到其它农作物,能否用来大面积灭蝗,是一个研究的课题。
五、动力源问题
实现农业机械化,必须解决动力源问题。在这方面有以下几种设想:
轻便型大容量蓄电池

有些国家已试用蓄电池与马达代替汽车引擎。目前以大容量著称的银锌蓄电池,发电功率与重量之比能达140瓦/公斤,较铅蓄电池大4—5倍,已适合农业机械的要求。如果对银锌蓄电池进一步改进,降低成本,延长使用周期,就能推广使用。
超高频定向传输能量
用天线电方法传输电力,办法是把电力源从低频转换成超高频,用天线定向发射。需用电力的农业机械安装接收天线,并把接收到的超高频电流转换为低频电流,用作驱动的动力。这种传输电力的方法不用电线,对移动的机械使用起来十分便利,但是需要解决在传播及频率变换中所引起的大量电力损耗问题。
六、人工降雨
人工降雨一般采用的方法是利用飞机在云层中洒催雨剂,或采用大功率低频声波冲击云层。还可试用帮助云雾电离、或喷洒已电离的化学品或气体的方法,促使降雨。在热核子氢能发电站还未被人类广泛应用之前,不能依靠功率的转换来人工降雨。要作到大面积和大量的人工降雨,还必须寻求能够借触发作用刺激云层引起链锁反应的波动源、化学品或电离方法。这些方面还要作很多研究工作。
以上谈的电子学在农业中应用的例子和设想,远不能概括这方面的实际可能性。有些设想看起来近似幻想,但是过去人类上天的幻想,今天也已成为现实,只要我们踏踏实实地勤奋学习,不断实验、钻研,电子学就能更好地为农业服务,产生我们现在甚至不能设想的效果。(杨龙生)

