21世纪的农业高科技


 进入21世纪后,高科技农牧业将得到进一步的发展,为人类提供更丰富的粮食和其他食品,使生活更加绚丽多彩。

卫星技术大显身手

  德国农业专家在收割机上安装一台估产装置,与此同时再装好一台卫生导航仪器。卫星定位系统和估产装置便会记录到反映每农田的实际年量是多少数据。通过数据分析,可以发现每一地的产量之所以不同,在于土质不一样,所需肥料各不相同。在耕作之前,为了掌握情况,农业工人可以携带卫星定位系统接收器在「膛场的地里走动。这时接收器会及时地确定他所在的位置和杂草多地块。随后,把杂草多的地的坐标输入手提式计算机中,再将其他有关数据输进拖拉机上的计算机里。在以后的驾驶拖拉机去地里耕作时,卫星定位系统接收器便会监视拖拉机的行驶方向,在到达杂草多的地里后自动喷洒除草剂。

  在监视虫害情况方面,卫星技术也能起到重要的作用。美国科学家动用卫星遥控技术监测葡萄园的虫害,取得了重大的突破。加利福尼亚州是美国主要的葡萄生产基地,但时常因遭受葡萄蚜虫的侵害而损失巨大。科技人员利用飞机和卫星对加州的葡萄园地进行地面扫描,然后大面积地收集葡萄叶面反射的热量和光度变化两方面的数据。根据这些数据,可以判断出葡萄是否遭受了虫害。迄今为止,消灭葡萄蚜虫还没有特效的杀虫药剂,所以早期防治尤为重要。而卫星遥控技术提供的遥感分析,能为防治葡萄蚜虫争取宝贵的时间。

激光技术广为应用

  用亮度适当的激光对农作物加以照射,既能提高产量,还可培育出新的品种。俄罗斯科学家先进波长441.6纳米、强度10瓦/米2的蓝色氦──镉激光束照射小麦种子两小时,过3小时再用波长632.8纳米、同样强度的红色氦──氖激光束照射两小时。这种小麦种子分蘖抽穗多,穗头饱满结实,平均每亩可提高产量60千克,小麦的蛋白质含量增加5%。

  美国科技人员发明的激光成像装置可以发射低能激光脉冲,并记录反射光束返回的延误时间。它安装在直升飞机上后,能够使得向果园喷洒的农药节约40%,既省了资金,又减轻了环境污染。直升飞机起飞后,激光束能扫描飞行的垂直方向。在自动搜寻树木时,如果发现没有树叶便会关闭喷嘴,避免在果树间的空地上喷洒农药。

  利用红外扫描的方法,还可以为农作物诊断“疾病”。美国科学家派出飞机在900米高的夜空飞行,机载红外扫描仪沿途测量其下方农作和的散发出来的热量。收集上述信息的计算机可将其“绘制”成彩色“地图”,哪里的农作物因患病或遭到虫害侵袭的情况反映得一清二楚。这样就能一方面及时查出病情,针对性地喷洒农药;另一方面预测庄稼的潜在疾病,采取预防措施。这项新技术很有发展前途,预计2000年将用于美国75%的农田,实用价值很高。

  在畜牧业方面,激光也派上大用场,用它照射草料便是一例。草料被激光击穿后,有助于家畜的消化和对营养的吸收。研究表明,牛羊及其他一些家畜信用这种草料之后,消化能力可以提高3%,体重能增加25-30%。传统方法是用电动切草机切碎草料,既耗时又浪费。改用激光照射草料事,不仅速度快,而且喂养效果好。

机器人勇挑重担

  农业机器人将越来越多地出现在农田里,承担着各种各样繁重的体力活。美国研制制的施肥机器人能从土壤的实际情况出发适量施肥,因减少施肥总量而降低农业成本,而且有利于地下水质的改善。

  西班牙发明的采摘柑桔机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成,能从桔子的颜色、大小和开关判断出是否成熟并决定能不能采摘。它每分钟摘柑桔60个,是人工采摘的7倍。另外,采摘柑桔机器人能依靠装有视频箱的机械手对当即采摘下来的柑桔按大小进行分类。

  英国西尔索研究所开发的采蘑菇机器人装有录像机、红外线测距仪和视觉分析软件,能首先确定哪些蘑菇可以采摘以及属于哪种等级,然后测出其高度以便采摘。它每分钟能摘蘑菇40个,比手工快两倍。

  法国研制的分拣机器人能在潮湿肮脏的环境里工作,把大个番匣和小粒樱桃加以区别,然后分别装运开来。它还可用来分拣不同大小的土豆,并且不会碰坏它们。

  美国新荷兰农业机械公司投资250万美元发明了一种多用途的自动化联合收割机器人,很适合在美国一些专属农垦区的大片规划整齐的农田里收割庄稼。

  英国推出的全自动挤奶机器人用报作为动力,韧性大,适应性强,即使奶牛踢它,也不会伤牛和机器人。它能让奶牛自己挑选挤奶时间,从而减少了人为的干扰。刀牛更喜欢一天挤4次奶,使产奶量增加15%,而不是每天两次由饲养 在固定的时间去挤奶。

基因工程前景广阔

  美国科学家利用抗除草剂基因培育出抗除草剂大豆和小麦新品种,用转基因技术培育出抗病毒西红柿和烟草。通过转基因植物研究,使土豆的蛋白蛋含量增加,淀粉提高20-40%。

  研究人员正在研制能够代替注射疫苗的超基因蔬菜瓜果。他们用基因工程方法把微生物抗原基因植入蔬果细胞中,并在培养基中由这些细胞培植出秧苗,然后移栽到农田中,结出的种子含有异已基因。用这些种子长出的蔬果能够合成细菌原始基因所控制产生的特有物质。也就是说吃了这样的胡萝卜或香蕉,就如同接种了疫苗一样。

  用遗传工程还可以培育出特殊的牲畜,促进畜牧业的发展。美国科学家给峡谷千多头猪注入生产基因后,约有20%的卵子发育成超大型猪。生下的小猪等于普通小猪的两倍,3个月后便可上市,省下大批饲料。到21世纪,用基因工程培育出如牛大的猪将会成为现实。