現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)調(diào)查報(bào)告.doc

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)關(guān)于無(wú)污染殺蟲(chóng)裝置的調(diào)查報(bào)告 學(xué)校名稱(chēng)：郴州廣播電視大學(xué)學(xué)生姓名：李彬年 級(jí)：084300901044070專(zhuān) 業(yè)：農(nóng)村行政管理學(xué) 號(hào)：0843004457184關(guān)于無(wú)污染殺蟲(chóng)裝置的調(diào)查報(bào)告在國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的大力支持下，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)在不斷發(fā)展和更新。在大量實(shí)踐和推廣中發(fā)現(xiàn)機(jī)械化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必由之路?，F(xiàn)對(duì)我市一個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)公司研發(fā)的一項(xiàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)無(wú)污染殺蟲(chóng)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查。一、該項(xiàng)新技術(shù)的作用意義1可以減少或消除對(duì)環(huán)境的污染千百年來(lái)，農(nóng)作物的病蟲(chóng)害問(wèn)題，一直困擾著我國(guó)甚至世界上的農(nóng)業(yè)人員。為了殺蟲(chóng)，人們不得不大量使用農(nóng)藥，而隨著害蟲(chóng)抗藥性的增強(qiáng)，又必須使用毒性更強(qiáng)的農(nóng)藥?？茖W(xué)研究已經(jīng)證實(shí)，大量的劇毒農(nóng)藥會(huì)長(zhǎng)時(shí)間污染環(huán)境，危害人類(lèi)健康。而該裝置則可以代替農(nóng)藥殺滅害蟲(chóng)，不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染，使農(nóng)作物能健康生長(zhǎng)。因此，隨著該裝置的廣泛應(yīng)用，它必將對(duì)綠色食品的生產(chǎn)、環(huán)境的保護(hù)、人民生活水平的提高等都具有非常重大的意義。2可去除對(duì)土壤的污染由于大量地使用農(nóng)藥，其殘留物也會(huì)滲入到土壤和地下水中，這將對(duì)土壤的保護(hù)不利，長(zhǎng)此下去，土壤和水也會(huì)受到嚴(yán)重的農(nóng)藥污染，影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和加大對(duì)水的處理成本。本微波殺蟲(chóng)裝置則沒(méi)有任何污染，有利于保護(hù)土壤和地下水不受農(nóng)藥等污染。3. 可以提高我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，拓寬我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的出口通道我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品無(wú)論質(zhì)量還是特色上都不比世界上任何一個(gè)國(guó)家差，但我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品卻不能走出國(guó)門(mén)，最重要的原因就是我國(guó)的農(nóng)作物中的農(nóng)藥殘留量很大，不符合國(guó)際衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，如果我們能不用農(nóng)藥殺蟲(chóng)，將不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，那么我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品出口通道將更寬。二、其工作原理及關(guān)鍵技術(shù)（一）微波的殺蟲(chóng)機(jī)理用微波殺蟲(chóng)的依據(jù)是高功率微波生物效應(yīng)，高功率與物體和系統(tǒng)相互作用的過(guò)程，就其物理機(jī)制來(lái)講，可以有電效應(yīng)、熱效應(yīng)和生物效應(yīng)三種。而高功率微波生物效應(yīng)是指高功率微波與生物體相互作用的效應(yīng)，一般情況下它是吸收微波功率的結(jié)果，吸收的功率轉(zhuǎn)化成熱能，熱能又轉(zhuǎn)化成溫度，微波生物效應(yīng)又可以分為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。由于微波功率的非均勻吸收和內(nèi)部熱的平衡過(guò)程，因此對(duì)于有生命的人類(lèi)和動(dòng)物，高功率微波效應(yīng)過(guò)程更加復(fù)雜，但根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，微波對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)疏密不同則有不同的生物效應(yīng)，對(duì)于無(wú)脊椎動(dòng)物，特別是細(xì)胞結(jié)構(gòu)松散的農(nóng)作物害蟲(chóng)作用效果更好。根據(jù)高功率微波（PHM）生物效應(yīng)理論，某波段窄帶微波的熱效應(yīng)及場(chǎng)效應(yīng)對(duì)生物細(xì)胞及神經(jīng)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的致傷效應(yīng)，對(duì)含水量高的無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)胞具有更強(qiáng)的殺傷作用。由微波理論和實(shí)驗(yàn)證明，水分子的固有振蕩頻率與某波段波長(zhǎng)為X厘米的微波頻率相近，可吸收微波能量的98，介電常數(shù)較大的組織吸收微波較多，水的介電常數(shù)大，故富于水分的組織吸收微波能量最多而產(chǎn)生大量熱能形成熱效應(yīng)，引起組織溫度急劇升高，從而使害蟲(chóng)被“燒”死。而這種作用僅需大于10mW/cm2以上的輻射功率即可。如果使生物喪失繁殖能力則需更短時(shí)間、更小功率就能達(dá)到目的，微波極強(qiáng)的穿透力還能殺死桿莖內(nèi)的害蟲(chóng)。實(shí)驗(yàn)證明：一定劑量的微波輻照，對(duì)植物生長(zhǎng)無(wú)不良影響。我們就是基于這個(gè)原理研制出了便攜式微波殺蟲(chóng)裝置，用以殺死蔬菜、果樹(shù)、谷物等農(nóng)作物桿莖內(nèi)外的害蟲(chóng)，以代替農(nóng)藥的作用。（二）殺蟲(chóng)裝置的組成及關(guān)鍵技術(shù)它主要由調(diào)制電路、控制電路、保護(hù)測(cè)試電路、專(zhuān)用高壓電源、微波振蕩源、微波傳輸設(shè)備和微波輻射器等組成。其工作過(guò)程是：由控制電路產(chǎn)生針對(duì)不同害蟲(chóng)的控制信號(hào)去控制調(diào)制電路和專(zhuān)用高壓電路工作，然后再去控制微波振蕩源產(chǎn)生高頻微波信號(hào)，由微波傳輸設(shè)備通過(guò)微波輻射器發(fā)射出去，經(jīng)過(guò)幾秒鐘的連續(xù)照射后，害蟲(chóng)因高功率微波熱效應(yīng)而被殺死。自動(dòng)保護(hù)電路是在該裝置工作不正?；蛉藛T有危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)工作，迅速關(guān)斷調(diào)制電路和高壓專(zhuān)用電源，以使微波振蕩源停止工作，到達(dá)保護(hù)人員和裝置安全的目的。故障自動(dòng)檢測(cè)電路是自動(dòng)檢測(cè)裝置中各部分的故障情況。這里要特別注意的是：微波傳輸設(shè)備可用同軸電纜做成，達(dá)到使微波輻射器能移動(dòng)自如的目的。三、主要性能指標(biāo)和使用條件1環(huán)境最佳效果是在環(huán)境溫度為+1540，低于10的環(huán)境溫度時(shí)，殺滅害蟲(chóng)的時(shí)間要增加三分之二。2電源只需要220V、50Hz的交流電，功率為1KW，即一臺(tái)目前市售的小型發(fā)電機(jī)就可以達(dá)到這樣的要求。3適合農(nóng)作物的種類(lèi)蔬菜、水果、水稻秧苗、果樹(shù)等。4. 輻照范圍：在距離農(nóng)作物0.2米的高度情況下，其有效輻照范圍可達(dá)2平方米， 此時(shí)殺滅青菜蟲(chóng)需要12秒鐘的時(shí)間。5. 輸出功率：250W。6. 體積：604040 cm3。7重量：不大于20公斤。8使用安全性人員操作時(shí)，只要穿上絕緣防護(hù)服，不將喇叭長(zhǎng)時(shí)間照射自己身體部位即可。電源可用市電或者發(fā)電機(jī)。裝置操作簡(jiǎn)單，只需打開(kāi)“電源”和“加壓”兩個(gè)開(kāi)關(guān)即可。9裝置壽命：大于15年。10工作效率輻射區(qū)域內(nèi)輻射劑量：50mw/ cm2，可視不同的菜蟲(chóng)，控制此劑量。為保證某一點(diǎn)處的害蟲(chóng)能得到2秒左右（視不同菜蟲(chóng)而調(diào)節(jié)）的照射時(shí)間， 則殺蟲(chóng)裝置輻射器前邊緣移到后邊緣所需時(shí)間為2秒鐘，而裝置的有效輻射范圍是2平方米，因此，可得出殺蟲(chóng)速度為1平方米/秒（m2/s），則一畝（1畝=666.667平方米）地所需殺蟲(chóng)時(shí)間為666.667秒，考慮到往返時(shí)有重疊區(qū)域，可估計(jì)出一畝地殺蟲(chóng)時(shí)間為15分鐘左右。如果再加大輻射功率還可縮短時(shí)間。四、安全性（一）微波對(duì)植物的影響由于無(wú)脊椎動(dòng)物質(zhì)量小，只需要每平方厘米毫瓦級(jí)的微波功率即可置其死亡，加之生物與植物的結(jié)構(gòu)和所含物質(zhì)組成成分明顯不同，所以在相同功率情況下其微波生物效應(yīng)是明顯不同的。根據(jù)理論推算和實(shí)驗(yàn)證明：如果微波照射要使一株植物（如一棵白菜）死亡,其輸出功率至少是殺死含水量高的無(wú)脊椎動(dòng)物所需的一千多倍；殺死一棵樹(shù)的微波照射功率需要用微波引暴一枚導(dǎo)彈爆炸的功率，這顯然是我們這個(gè)裝置目前無(wú)法做到的事情；在致傷效應(yīng)中連續(xù)波與斷續(xù)波的效果是明顯不同的，連續(xù)波主要是熱效應(yīng)，而斷續(xù)波則主要是非熱效應(yīng)，因此短暫的微波照射對(duì)植物的影響是可以忽略不計(jì)的，這與噴到人手上的一滴開(kāi)水和倒在人手上的一壺開(kāi)水，對(duì)人燙傷效果明顯不同的道理是一樣的。微波作為一種類(lèi)似于太陽(yáng)能的物理能輻照到植物上，只要不超過(guò)植物健康生長(zhǎng)所能承受的閥值，植物是不會(huì)受到任何傷害的，更不會(huì)產(chǎn)生基因變異，這一點(diǎn)已被許多學(xué)者的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。另外，從微波已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療事業(yè)且收到十分理想的效果也可以證明以上結(jié)論的正確性，比如X光、射線刀、理療等，這些到目前為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何傷害事例或不良影響，因而，微波輻照不會(huì)對(duì)植物有影響?；谝陨系览砗徒?jīng)費(fèi)的限制，我們到目前為止還沒(méi)有做微波對(duì)植物影響的更多更深刻的實(shí)驗(yàn)。但作為做科學(xué)研究的態(tài)度來(lái)講，是應(yīng)該而且也必須做這方面的實(shí)驗(yàn)，拿出詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)更有說(shuō)服力，這也就是我們尋求合作伙伴的另一原因。（二）對(duì)低級(jí)動(dòng)物的影響值得說(shuō)明的是，由于我們研制出的這個(gè)裝置的費(fèi)用是自酬形式的，因此，限于經(jīng)費(fèi)少我們目前設(shè)計(jì)的微波殺蟲(chóng)裝置只能是功率較小的裝置，只能針對(duì)某些危害嚴(yán)重的無(wú)脊椎動(dòng)物的殺滅效果，而對(duì)一些蛇、青蛙等體形較大、且微波吸收率不高的低級(jí)動(dòng)物幾乎沒(méi)有影響，這些被我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里做的微波照射實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。（三）對(duì)人的影響1微波安全標(biāo)準(zhǔn)微波對(duì)人體的傷害和X射線或射線相比，由于微波量子能量小得多，因而不是以使生物組織中的分子離解為離子的形式，也不會(huì)造成不可逆的損害。微波對(duì)人體的損害與頻率、功率及輻射到人體的部位有關(guān)。表1為維持人體允許溫度所能承受的微波功率密度，從一般人在標(biāo)準(zhǔn)條件下的熱平衡角度來(lái)看，多數(shù)國(guó)家認(rèn)為最大允許的微波功率密度不大于10mW/cm2。由于體內(nèi)溫度調(diào)整系統(tǒng)能自動(dòng)抵消所吸收的功率，低于這個(gè)數(shù)值的功率，即使在整天連續(xù)照射條件下也是安全的。但是，微波的非熱效應(yīng)可能會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)及心血管系統(tǒng)產(chǎn)生影響，而這種影響通過(guò)微波防護(hù)是可以避免的，某些國(guó)家所規(guī)定的微波能安全標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。我國(guó)在1983年11月召開(kāi)的全國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)上審議通過(guò)了我國(guó)微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每工作日允許輻射強(qiáng)度為平均功率密度50W/cm2，日輻射容許劑量為400Wh/cm2。由于脈沖波的生物效應(yīng)（包括有害影響）要比連續(xù)波強(qiáng)，因此規(guī)定平均功率密度為25W/cm2，每日允許強(qiáng)度為200Wh/cm2。2微波與人及生活有關(guān)的用途盡管一定劑量的微波對(duì)人體有一定的危害，但只要我們掌握好以上標(biāo)準(zhǔn)來(lái)認(rèn)真防護(hù)，微波還是可以為人類(lèi)做許多有益事情的，比如以下與人及生活有關(guān)的用途：（1）微波醫(yī)療和診斷 用微波照射人體，它可穿透到人體內(nèi)部產(chǎn)生熱效應(yīng)和其他非熱生物效應(yīng)，從而可以治療某些疾病，如關(guān)節(jié)炎、神經(jīng)痛、風(fēng)濕病、便秘和癤痛等；利用微波針灸將微波引入人體內(nèi)部也可提高針灸的療效；利用微波照射癌腫可殺死癌細(xì)胞，治療癌癥。利用觀察微波在人體內(nèi)的衰減情況或接收人體內(nèi)的微波輻射可診斷人體的某些疾病，如 氣腫、脈水腫和乳腺癌等，可檢查人腦部硬膜下的血腫和監(jiān)視重病人的呼吸心跳等。（2）微波殺菌利用微波照射可殺滅糧食、食品、藥品和木材中的細(xì)菌和蛀蟲(chóng)，可殺死蚊子蒼蠅的蛹卵等，這種方法具有無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。（3）微波加熱家喻戶曉的微波爐，就是利用微波來(lái)烹煮食物的。3防護(hù)措施出于以人為本的原則,我們?cè)趹?yīng)用微波進(jìn)行殺蟲(chóng)時(shí)，已經(jīng)注意到對(duì)微波輻射的防護(hù)，以免造成對(duì)人體的傷害。我們對(duì)微波輻射防護(hù)的主要措施有：（1）合理地設(shè)計(jì)微波裝置，例如正確設(shè)計(jì)并采用扼流門(mén)、抑制器、四分之一波長(zhǎng)短路線、開(kāi)路線等以防止微波的泄漏；（2）用金屬機(jī)殼屏蔽輻射源；（3）利用密封性好的微波傳輸專(zhuān)用波導(dǎo)和輻射性能良好的微波輻射器，以保證微波朝著規(guī)定的方向輻射，不在其他方向發(fā)生泄露情況。（4）配置微波防護(hù)服裝等防護(hù)用具。五、該項(xiàng)新技術(shù)的前景預(yù)測(cè)1響應(yīng)了政府的號(hào)召，順應(yīng)了潮流，定會(huì)受?chē)?guó)家重視在人民的不斷呼聲下，在國(guó)際形勢(shì)的逼迫下，今年國(guó)家相繼出臺(tái)了許多保證食品安全的措施, 比如：采取蔬菜基地監(jiān)控，食品終身跟蹤監(jiān)督，菜市場(chǎng)快速鑒定農(nóng)藥殘留程度（在廣州、北京等地已經(jīng)實(shí)行）等，溫總理也作了許多指示，要求各級(jí)政府一定要保障食品安全，讓人民吃到放心食品。我們認(rèn)為，這些方法說(shuō)明了國(guó)家對(duì)民計(jì)民生的重視，但還沒(méi)有從根本上解決農(nóng)藥的殘留和污染問(wèn)題，治標(biāo)不治本，只有徹底去掉農(nóng)藥殺蟲(chóng)的方法，不用農(nóng)藥才能治本，而我們的殺蟲(chóng)方法就是這樣治本的方法。2減少或消除了對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)人們的思想轉(zhuǎn)變千百年來(lái)，農(nóng)作物的病蟲(chóng)害問(wèn)題，一直困擾著我國(guó)甚至世界上的農(nóng)業(yè)人員。為了殺蟲(chóng)，人們不得不大量使用農(nóng)藥，而隨著害蟲(chóng)抗藥性的增強(qiáng)，又必須使用毒性更強(qiáng)的農(nóng)藥?？茖W(xué)研究已經(jīng)證實(shí)，大量的劇毒農(nóng)藥會(huì)長(zhǎng)時(shí)間污染環(huán)境，危害人類(lèi)健康。而該裝置則可以代替農(nóng)藥殺滅害蟲(chóng)，不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染，保證農(nóng)作物健康生長(zhǎng)。因此，隨著該裝置的廣泛應(yīng)用，它必將對(duì)綠色食品的生產(chǎn)、環(huán)境的保護(hù)、人民生活水平的提高等都具有非常重大的意義，將促進(jìn)人們的思想轉(zhuǎn)變，形成新的無(wú)毒殺蟲(chóng)市場(chǎng)。3. 可去除對(duì)土壤和地下水的污染，造福子孫由于大量地使用農(nóng)藥，其殘留物也會(huì)滲入到土壤和地下水中，這將對(duì)土壤的保護(hù)不利，長(zhǎng)此下去，土壤和水也會(huì)受到嚴(yán)重的農(nóng)藥污染，影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和加大對(duì)水的處理成本。本微波殺蟲(chóng)裝置則沒(méi)有任何污染，有利于保護(hù)土壤和地下水不受農(nóng)藥等污染，這種