消防标志常见颜色:物理农业开发的理论基础与依据

     基于各种物理手段的物理农业，是门交叉而新兴的学科，要对其有所了解并深入研究与开发能用于生产的系列产品或操作流程与措施，都得基于其物理生物效应充分了解的基础上面，才能称得上是有理论指导的开发研究实践过程，这样可少走弯路，少犯错误，现把各种物理农业相关的生物效应简要阐述如下：

    生物的磁效应
    地球是个强大的电磁场，地球上的生物都是在磁场的环境下生长，同时生物体内又都存在磁性物质，就是各种金属矿物质，这就说使生物进化史就是在磁环境下的演化发展史，不管动物与植物体内都存在磁性物质，所以当外施磁场时，这些磁物质就会发生磁化，从而产生磁化势能，以及磁化后的极性变化，这些变化都会间接或直接地影响生物，从而导致磁生物效应。据近年研究表明，磁对生物的作用是多方面的，它可影响植物的酶系统，可影响植物的矿质代谢，还可促进植物产生更多的ATP能量，可以使土壤中的矿质离子有效化，还可使缔合水分子氢键断裂，成为分子量较小的单分子，有利于植物的吸收，植物在磁作用下表现为光合效率提高，矿质吸收加快，水份代谢加剧，叶绿素含量提高，综合生物效率得以大幅度提高，使农作物产量及质最都得以改善。

    生物的电场效应
    地球除了磁场外，在空间还有一个因地球与天空云层间产生的电势差，这个电势差形成的电场叫地球的空间电场，它是一个因天气变化而不稳定的电场，但这种电场对生长于地球的植物都会产生较大的影响。地球在电场环境的进化中也形成了形态上的适应性变化，不管生理形态都会或多或少的受到空间电场的影响，植物也正是由于外电场及内电场的存在而表现各种各种物质的生理活性与代谢的旺盛进行，有人做过试验，如用电场屏蔽技术把植物屏蔽起来将会大大影响到光合速率。在自然界中也存在雷区的植物生长好，这些其实都是电场在其中起作用。最早发生现电场效应现象的也是英国一个园艺学家从常遭雷电击的地区长得好，受到启发的，从而开始了对电场的究研，提出了电气栽培的新概念。随着电场研究的深入，电场的各种生物效应被人们发现，如电场的能量效应，可以提高胞膜内外的电位差，膜内外电位差的改变，会影响物质交换的速度，影响位于膜系统上的各种酶活性，特别是多种酶蛋白，在其结构中都存在一个金属离子，也正是这些金属离子在场作用下的偏转，使蛋白构象发生变化，从而影响各种酶之活性。电场作用下，可以使钙素激活，使气孔开度提高，有利于吸收更多二氧化碳，对碳同化具有很大的促进作用。在光合作用过程中，二氧化碳吸收速率的提高对高合效率提高起到很好的促进作用。另外水在电场作用下，就如水的光分解，即使在弱光下如配合电场，也可促进光的电子传递及水的电解过程，对弱光下提供更多光合电子或场能诱发的电子，大大促进与加快光合作用过程。除此以外，电场的杀菌效应也是农业生产上得以利用的重要方面，细菌在电场作用时，胞膜电位的瞬间变化，使膜的渗透性破坏，从而使菌得以杀死，根据这种机理，现已用于农业生产过程中各种病的预防与防治。它如作于于空间，其空间电场下土壤长期处于微电流状态下，对细菌也有抑制之作用，对矿质元素的活化效果明显。电场还可影响体内一些矿质元素及激素的运输极性，生物体存在的极性运输是因各部位电位差的存在而产生，而电场可直接或间接在影响电位差，从而起到影响极性运输的作用。

    声波效应
    古言说：草本知音的成语，植物真得能听到大自然及人的声音吗，真能听懂一切语言并作出生理反应吗？声波是一种波，从波粒两象性原理来说，波也具粒子与能量属性，它的作用与电场及磁场一样，也是通过物理过程来启动各种代谢及物质之活化。而场波作用于生物的研究其实很早美国科学家曾用一种极为简易的方法进行试验，给正在生长的西红柿戴上耳机，每天定时地给它听贝多芬音乐，培育出了超型巨大的番茄，达1-2公斤重，也有些牧场，采用和悦的音乐伴奏来提高奶牛的产奶量。这些都是前期科研生产者的实践与试验。便对其机理性的研究并形成理论体系的还是最近几年，形成了植物自发生理论与声波谐共振理论。其植物自发声理论就是在声屏蔽隔绝外界一切声波干扰情况下，能利用仪器检测到植物存在自发场现象，这种自发生都具一定波段的声波，这种波叫植物自发声。而声波共振就是利用人工模拟发出的声波与植物自发声波产生谐共振，从而激发促进植物光合效率，诱发气孔开度的提高，而且了能以微能效应来影响各种代谢与酶活性，其微能效应也是植物基于混沌自组织状态的因微涨落所触发的巨涨落。声波效应的研究起步较忙，还有许多方面的生理作用有待更加的深入，特别是它对酶系的影响方面，目前报道还极少。

    电功能水的杀菌效应
    电功能水是电效应的一种，是水在电的作用下，使水发生电解，成为带电的离子，再用这些带电的离子作用于生物，所以也把它作为物理农业中重要的一块组成部份。它虽是近年物理农业领域中的后起之秀，但它的推广与普及在发达国家是最为快速的一种技术，在日本已专门系统化地建立了电功能水农法，用于农业生产的免农业栽培技术中，是免农药栽培中一项极为重要的辅助技术，而我国这方面还未来形成气候。水在电作用下，电解成氢离子与氢氧根离子，这些离子又与加入水中的氯离子及钾离子反应，产生亚次氯酸及氢氧化钾，再通过阴阳离子隔膜的作用，把它们进行的分离，就形成了强酸性的酸水与强碱性的碱水。这些水具有不同的功能，对菌及植物会产生不同的生物效应，农业生产就是利用这些效应进行杀菌与促长的。其中酸水具有很高的氧化电位，利用高的氧化电位来破坏菌膜的透性，它一遇细菌或真菌病毒后，可强制性的获得膜上电子，从而造成膜穿孔，而致死，这过程极为快速，在几秒内完成。另外，碱水却具强的还原电位，即可中和土壤酸性，又可促进植物生长，还可作为根外追肥及清洗工具所用，这各普通的水加入氯化钾后在电的作用下就发生如此神奇之这化，正是物理农业的伟在所在，也是值得人们深究的意义所在。

    氧代谢效应
    氧是一切生命物质及生物所必须的精微物质，它对生命形成生物进化起来了最为重要的作用，那么自然界的氧是否就是最合理最科学的氧成份与作用方式的，科学研究发现，完全可以科学地利用氧，来使生物的潜能发挥再上一个新台阶。这就是物理农业中所提出的氧气农法。氧参予植物最为重要的两大代谢，就是光合作用与呼吸作用，光合作用中，水光解后氧就是光合过程中电子的载体，呼吸作用中，氧是重要的参予者，当缺氧时能量代谢受阻，植物生长受到影响，表现为生理之障碍，但多余的氧又是一大危害。它以氧自由基的方式，在植物体内起到了氧化破坏膜的作用。这些氧自由基的危害可以影响到植物组织细胞的每个部位，但同时也存在氧自由基的清除系统，这些清除系统中最重要的是过氧化氢酶，过氧化物酶、超阴离子氧化酶等，这些清除酶常又可由各种物理手段激活或提高，这也是物理手段在农业上运用的一大效应，不管哪种物理技术都会或多或少地影响这些酶之活性与含量，所以也可以说许多物理农业都是基于植物体内氧调衡的技术。所以氧的生物效应具有最为基础的效应。那么这里所说的氧效应大多是指较为宏观之效应，就是基于呼吸作用过程中能量代谢效应与矿质营养吸收效应基础之上的。比如，传统的中耕翻土保墒就是为了提高土壤中的氧气含量以促进根的呼吸作用，从而加速对水份及矿质营养的吸收。植物水培时，利用充气泵或其它各种溶氧技术，让营养液中的溶氧量提高，从而也起到了大幅度提高产量与加快生长速度的生物效应，如往水培生菜的营养液中充入纯氧可以使产量将近提高3-5倍，是效率最高的一种技术措施。另外在植物非试管快繁过程中，对于一些极难繁殖生根的品种，也可以结合氧气的气液混合技术，以提高切口部位含氧量，从而使成活率得以大大提高。
  
    纳米材料的能量效应
    纳米是物质的尺度衡量单位，相当于十亿分之一米，就叫纳米，也相当于一个乒乓球与一个地球相比较的比例差异就叫纳米，所以1克纳米材料的表面积就相当于足球场这么大。所以物质加工至纳米级尺度后，它的表面能量极大，因具有极大表面积后，使该物质带有大量的不稳定的活跃的电子，这些电子对于物质活性的提高及与其他物质间的作用活性也就完全不同了。而且许多物质至纳米级后，它的性状也发生了完全变化，这是纳米材料生物效应产生的基础。这么大的表面积就相关于一个极大的物质反应场所，它表面围聚着的大理活跃易变迁的电子就为物质的反应起到了很多的催化作用，所以很多纳米材料以其强大的活性而成为表面能极高的催化物，具有直接与其它物质发生反应的强大能量，也可成为反应中的电子获取或提高者，使物质发生了氧化或还原反应。正是利用它的这种强大催化作用，而成为农业生产中继其它各种农业之后的纳米农业就由此而诞生，它是二十一世纪材料科学与农业有机结合的产物，是物理农来中一朵绚丽的奇葩。