CO?激光器應用之農業(yè)加工及環(huán)境監測

CO?激光器應用之農業(yè)加工及環(huán)境監測

       激光是物質(zhì)受激躍遷而產(chǎn)生的一種電磁波,它具有能量密度高、單色性好、方向性好等特點(diǎn)，由激光器產(chǎn)生。目前有紅寶石激光器、氮分子激光器、氦氖激光器、CO?激光器等。近年來(lái),激光技術(shù)發(fā)展迅速，用途廣泛，在農業(yè)上也日漸展示了廣闊的應用前景，如育種、防蟲(chóng)、除草整地、改良水果品種、縮短生長(cháng)周期等。
激光育種
       利用激光誘發(fā)生物變異而從中選育出新品種的方法稱(chēng)為激光育種。激光通過(guò)光效應、熱效應、壓力效應和電磁場(chǎng)效應的綜合作用，可誘發(fā)生物變異，波長(cháng)愈短，突變率愈高，通過(guò)選擇和培育，可育成新品種。這種方法簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟有效，在國內外已廣泛應用。
激光預防病蟲(chóng)
       利用激光對作物種子進(jìn)行照射，使種子消和滅菌，從而達到預防病蟲(chóng)害的目的。在農業(yè)生產(chǎn)中，利用激光技術(shù)替代化學(xué)藥品防治殺滅害蟲(chóng)，可有效減輕農藥殘留對環(huán)境的污染和因食用被污染的食品而給人們的健康造成傷害。用小功率紅寶石或CO2激光器可在幾小時(shí)內殺死大部分農業(yè)害蟲(chóng)的卵、幼蟲(chóng)、蛹或成蟲(chóng)，如波長(cháng)450—500nm的激光可殺死螨類(lèi)和蚊類(lèi)。
激光除草整地
       美國一家農業(yè)研究所的科研人員研制成功一種新型的激光除草劑，其主要成分是按基乙酰丙酸。這種除草劑完全是通過(guò)光發(fā)揮作用的，效力大，用量小，不損害農作物，對人畜無(wú)害，使用非常方便。于黃昏前噴射施用，被雜草吸收后，在光的作用下，便產(chǎn)生有害物質(zhì)，破壞雜草的細胞膜，最后流出汁液，在4小時(shí)之內雜草就變白而枯死。
       平地整地技術(shù)是利用激光獨有特性，將激光束作為控制手段，控制液壓平地機具的升降高度。激光平地設備一般由激光發(fā)射器、接收器、控制器和平地機具組成。激光發(fā)射器發(fā)射一束極細且能旋轉360。的激光束，提供恒定平地基準。裝有接收器的裝置放在靠近平地機具測量標桿上，從激光束到平地刀口之間的固定距離即為標高測量基準，接收器檢測到激光信號后不間斷地給控制器發(fā)送坡度信號，從而實(shí)現機具控制，達到農業(yè)平地整地的效果。

激光改良水果品種
      沙田柚是盛譽(yù)海內外的名果，果肉柔嫩，味甜有蜜味。主要缺點(diǎn)是果內的籽太多，一個(gè)果平均有籽140－150?！，F在用激光改造了柚子樹(shù)性能，結的柚子里面含的籽很少，而且有4％的果內一粒籽都沒(méi)有。 果子的肉更甜，含可溶性固性物高達12－14％，比通常的果子含量高2％左右，產(chǎn)量也提高了。 以往一朵花只結一個(gè)果，結兩個(gè)果的就很少了，現在，一般結二三個(gè)果，還出現一朵花結40個(gè)果的事。平均每棵樹(shù)可以收400個(gè)果，而以前只有150－200個(gè)。 還有一種叫“沙子早生”的桃子樹(shù)，它結的桃子肉厚、嫩、甜，是制造桃子水果罐頭的好原料。我國引種了好幾年，但結果率很低。果樹(shù)栽培專(zhuān)家說(shuō)，這是因為它患有“不育癥”?，F在采用激光照射處理的辦法，終于治好了它的“不孕癥”，結果率達85％以上，產(chǎn)量比原先提高4倍以上，而且果子的品質(zhì)也獲得提高，含糖量高達14.5％，恢復疲勞素（天冬氨酸）的含量提高。
激光縮短生長(cháng)周期
      日本北海道農業(yè)研究所先采用大功率半導體激光器在缽內育苗，8天后移到營(yíng)養液中栽培生長(cháng)，同時(shí)在生長(cháng)期間用紅色波長(cháng)的激光和藍色的熒光燈燈光照射水稻，使其高效率地進(jìn)行光合作用，56～68天內全部成熟。按照這種栽培法的生長(cháng)期計算，1年至少可收獲5次。