农业应用系列

        激光在农业生产上己得到广泛应用,也成为发展现代化农业的一项高新技术,并取得显著效果，激光在驱鸟防鸟、植物补光，诱变育种、增强种子活力、提高产量和品质、防治病虫害等方面发挥着越来越重要的作用。

 

 

激光在农业领域的一些典型应用

激光驱鸟

 

        激光驱鸟是采用鸟类敏感的波长以及高亮度激光束在鸟类活动范围内持续扫描，刺激恐吓鸟类，使其不敢在控制区域内降落、盘旋或停留，从而起到保护设备安全，维护居民财产和生命安全的作用。激光驱鸟设备具有智能化工作系统，可进行远程联网控制、自动、手动控制激光扫描工作；可对扫描方式、扫描速度及区域可编程控制以应对不同区域驱鸟需要。产品设计有人身安全主动防护以及野外防护等保证产品长期有效工作。对农场、机场、发电场、高压线路等有鸟类活动产生影响的区域进行激光驱鸟。

 

 

激光植物补光

       采用激光合成植物光合作用光谱技术研制的新一代植物生长灯，发射的激光波长及配比设置科学，照射时间可智能控制，以满足不同作物在不同生长阶段对光质和光照时间的需求，尤其能减小阴雨天、雪天、雾霾天等弱光逆境对作物正常生长的影响，可应用于育苗工厂、植物工厂、光伏温室等各类温室大棚。该产品通过绿色高效的激光激励方法提高作物生长光合作用效率，促进作物高效生长，减少病虫害发生，从而提高产量和品质，推动绿色高效生态农业的持续健康发展
        在诱导开花、某些种子的萌发、茎叶的生长、叶脱落、根茎和鳞茎的形成、芽的休眠、去黄化等方面，以红光为主的生长灯最有效；在气孔的开启、延缓衰老、蛋白质含量的增加、向光性反应、叶绿素的合成、叶绿体的分化和运动、茎伸长的抑制、花青苷合成等方面，以蓝光为主的花青素灯最有效。

 

激光诱变育种

 

      激光诱变作为物理诱变的一种方式,其生物学效应直接来源于其产生的光、电、热、压力和磁效应的综合作用。激光诱变使细胞DNA分子吸收、聚积能量并进行能量再分配,使细胞DNA处于一种易于突变的状态,继而发生一系列的诸如断联等物理和化学变化，使DNA分子的损伤和突变,最终引起突变株生物学属性变化。相对于传统的紫外诱变手段,激光诱变具有高效、稳定、高选择性、回复突变率低、定向变异率高、辐射损伤轻、当代变异、无污染等优点,并且激光还可促使作物增产、提高植物的光合效率、根尖有丝分裂频率等生物效应。随着科学技术的发展和研究水平的深入,激光诱变技术在植物及微生物诱变育种,品种改良的生产实践中得到了广泛推广和应用。激光诱变技术在生物育种中使用的激光器种类繁多,波长从红外到紫外,几乎每一个波段的激光都有效果。激光诱变育种是一种新型的育种技术,育种当代即可出现显著效果。有关激光育种刺激作用机理研究最初仅限于生物的外观形状,目前逐渐深入到生理生化及遗传效应的研究,为在农业育种上的应用奠定了基础。

 

提高种子活力

       低剂量激光能使机体当代产生光化学效应，DNA酶系统活性提高，有丝分裂加快，核仁、器官活化，可使种子发芽率提高、出苗加快、苗期生长旺盛、植株矮化、分蘖增加、提早开花和成熟、增加产量。报道较早的是美国和加拿大，用红宝石激光处理蚕豆、萝卜、紫花、苜蓿和南瓜种子．提高种子发芽率及发芽势。我国在20世纪70年代初开始研究，现已在水稻、小麦、大麦、棉花、高粱、玉米、大豆、甜菜、蕃茄、黄瓜、青椒、马铃薯及甜橙等方面取得成果。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。

防治病害虫

       美国科学家发现激光照射到健康农作物时，能被吸收进行光合作用。如果照射在生长不良或有病虫害的农作物上时，光能不会完全被光合作用利用，其中一部分会分散成不同波长的冷光或被反射回来。通过分析这些光的性质，就可检测到作物病害，确诊病因，对症下药。在农业生产中，利用激光技术替代化学药品防治杀灭害虫，可有效减轻农药残留对环境的污染和因食用被污染的食品而给人们的健康造成伤害。用小功率红宝石或CO2激光器可在几小时内杀死大部分农业害虫的卵、幼虫、蛹或成虫，如波长450nm、500nm的激光可杀死螨类和蚊类。