【2017年整理】激光在农业中的应用.doc

激光在农业中的应用 调研报告 课程名称： 激光原理 专业班级： 电科131班 姓名学号： 林静 2013031030 摘要 激光是一种新型光源，激光是受激辐射光放大产生的一种单色性、方向性和相干性都很好的强光光束。激光器是20世纪的重大发明之一，是人造光源的一次革命。随着激光技术的不断发展，激光的潜在应用价值被慢慢开发，在短短的几十年时间里，激光已经在工业、国防、医学等领域获得愈来愈多的应用。近10年来，激光在农业中的应用也取得了可喜的成果。 激光在农业上的具体应用 激光在作物培育方面的应用 育种 农业育种科学家根据绿色植物的叶片经过一定波长激光照射后，会发出微弱荧光的特点，采用灵敏的仪器将其测出，对比银光亮度与产量关系，发现同种之物荧光越强，产量越高。 激光育种是在其他高科技成果的基础上发展起来的，有微波育种、X射线育种、放射性同位素育种、种子育种等背景下出现的。利用红宝石激光照射胡萝卜等种子，可以有效提高发芽率和出苗率。后经过不断研究，发现一适当计量的激光辐射大都、水稻、小麦、玉米、骨子、蚕豆、蔬菜等种子，可加快农作物生长，增强一直病虫害的能力。提高种子弄虚而参数（发芽率、发芽势）和改善叶绿素含量，真呢过强光合作用强度和一些生物酶的活性，有利于作物的生长，达到增产目的。 从20世纪60年代开始，美国、前苏联、澳大利亚、加拿大等国就已将激光用于诱变育种。我国激光育种始于1972年，并在粮食作物、经济作物乃至微生物育种、牲畜育种、鱼类育种领域取得显著成果，取得了良好的经济效益和社会效益。应用育种的激光器波长从远红外 1 18．8um，10．6 um，到可见光694．3nm，632．8nm，530nm，441． 6nm，到紫外337．1nm，265nm等；常用的激光器有CO2、He-Ne、N2、钕玻璃、红宝石、Ar 、YAG等，其中以C02和He-Ne激光最为普遍。 激光促长的主要途径有照射种子、照射植株和照射灌溉水，国内目前主要是照射种子。长期实践表明，低剂量激光照射不仅在提高种子活力方面有短生物效应，而且对秧苗的生长和发育有长期的生物效应。 研究表明，激光同其他理化诱变因素一样，能引起水稻后代出现多种形状的变异。特别是早熟、矮杆、籽粒变大等有利变异出现的频率较高。目前我国试验激光育种的植物品种已达200种。 控制生长 缩短生长周期：日本北海道农业研究所先采用大功率半导体激光器在钵内育苗，8天后移到营养液中栽培生长，同时在生长期间用红色波长的激光和蓝色的荧光灯灯光照射水稻，使其高效率地进行光合作用，56～68天内全部成熟。按照这种栽培法的生长期计算，1年至少可收获5次。 用激光照射茄子的植株，能够使它们开的雌花数量增加 1.5 倍，产量提高 20％～30％。 用激光照射生长中的甘蔗，营养生长期延长，提高了甘蔗的产量和质量。用激光照射大豆秧苗，会使植株变矮，结荚多而饱满。 植物学家发现，用红宝石发出的激光束照过的谁灌溉农田，特别容易被作物吸收。同时，这些灌溉灌溉激光水的玉米，棉花等，产量提高2成。植物学家又用绿色和橙色激光照射的水灌溉花，结果使许多名贵花大而色艳，花期延长了10多天。植物学家还发现，植物对激光水的吸收率是普通水的3倍。这一发现，对节水具有深远意义。 沙田柚是盛誉海内外的名果，果肉柔嫩，味甜有蜜味。主要缺点是果内的籽太多，一个果平均有籽140－150粒。现在用激光照射柚子树后，结的柚子里面含的籽很少，而且有4％的果内一粒籽都没有。 果子的肉更甜，含可溶性固性物高达12－14％，比通常的果子含量高2％左右，产量也提高了。 以往一朵花只结一个果，结两个果的就很少了，现在，一般结二三个果，还出现一朵花结40个果的事。平均每棵树可以收400个果，而以前只有150－200个。 还有一种叫“沙子早生”的桃子树，它结的桃子肉厚、嫩、甜，是制造桃子水果罐头的好原料。我国引种了好几年，但结果率很低。果树栽培专家说，这是因为它雄蕊发育不全，不能很好地授粉。现在采用激光照射处理的办法，终于治好了它的“不孕症”，结果率达85％以上，产量比原先提高4倍以上，而且果子的品质也获得提高，含糖量高达14.5％，恢复疲劳素（天冬氨酸）的含量提高 15%-35%。 不同的人，对诸如桔子、柑、橙、苹果等水果的口味要求不同，一些国家的人喜欢带点酸味的水果，我国人则多数喜欢甜味比较浓的水果。现在，利用激光技术也可以“设计”出不同口味要求的桔子树、柑树、橙树和苹果树。水果生产丰富多彩了。 激光在影响种植环境方面的应用 除草 美国一家农业研究所的科研人员研制成功一种新型的激光除草剂，其主要成分是按基乙酰丙酸。这种除草剂完全是通过光发挥作用的，效力大，用量小，不损害农作物，对人畜无害，使用非常方便。于黄昏前喷射