CO₂激光器应用之农业加工及环境监测

CO₂激光器应用之农业加工及环境监测

       激光是物质受激跃迁而产生的一种电磁波,它具有能量密度高、单色性好、方向性好等特点，由激光器产生。目前有红宝石激光器、氮分子激光器、氦氖激光器、CO₂激光器等。近年来,激光技术发展迅速，用途广泛，在农业上也日渐展示了广阔的应用前景，如育种、防虫、除草整地、改良水果品种、缩短生长周期等。
激光育种
       利用激光诱发生物变异而从中选育出新品种的方法称为激光育种。激光通过光效应、热效应、压力效应和电磁场效应的综合作用，可诱发生物变异，波长愈短，突变率愈高，通过选择和培育，可育成新品种。这种方法简便易行，经济有效，在国内外已广泛应用。
激光预防病虫
       利用激光对作物种子进行照射，使种子消和灭菌，从而达到预防病虫害的目的。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450—500nm的激光可杀死螨类和蚊类。
激光除草整地
       美国一家农业研究所的科研人员研制成功一种新型的激光除草剂，其主要成分是按基乙酰丙酸。这种除草剂完全是通过光发挥作用的，效力大，用量小，不损害农作物，对人畜无害，使用非常方便。于黄昏前喷射施用，被杂草吸收后，在光的作用下，便产生有害物质，破坏杂草的细胞膜，最后流出汁液，在4小时之内杂草就变白而枯死。
       平地整地技术是利用激光独有特性，将激光束作为控制手段，控制液压平地机具的升降高度。激光平地设备一般由激光发射器、接收器、控制器和平地机具组成。激光发射器发射一束极细且能旋转360。的激光束，提供恒定平地基准。装有接收器的装置放在靠近平地机具测量标杆上，从激光束到平地刀口之间的固定距离即为标高测量基准，接收器检测到激光信号后不间断地给控制器发送坡度信号，从而实现机具控制，达到农业平地整地的效果。

激光改良水果品种
      沙田柚是盛誉海内外的名果，果肉柔嫩，味甜有蜜味。主要缺点是果内的籽太多，一个果平均有籽140－150粒。现在用激光改造了柚子树性能，结的柚子里面含的籽很少，而且有4％的果内一粒籽都没有。 果子的肉更甜，含可溶性固性物高达12－14％，比通常的果子含量高2％左右，产量也提高了。 以往一朵花只结一个果，结两个果的就很少了，现在，一般结二三个果，还出现一朵花结40个果的事。平均每棵树可以收400个果，而以前只有150－200个。 还有一种叫“沙子早生”的桃子树，它结的桃子肉厚、嫩、甜，是制造桃子水果罐头的好原料。我国引种了好几年，但结果率很低。果树栽培专家说，这是因为它患有“不育症”。现在采用激光照射处理的办法，终于治好了它的“不孕症”，结果率达85％以上，产量比原先提高4倍以上，而且果子的品质也获得提高，含糖量高达14.5％，恢复疲劳素（天冬氨酸）的含量提高。
激光缩短生长周期
      日本北海道农业研究所先采用大功率半导体激光器在钵内育苗，8天后移到营养液中栽培生长，同时在生长期间用红色波长的激光和蓝色的荧光灯灯光照射水稻，使其高效率地进行光合作用，56～68天内全部成熟。按照这种栽培法的生长期计算，1年至少可收获5次。