[Vật lí 10][Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 - CTST]Tìm hiểu những ứng dụng khác của vật lí trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp

Giải Chuyên đề Vật lí 10 Bài 3: Ứng dụng của vật lí trong một số ngành nghề

Lời giải:

Những ứng dụng khác của vật lí trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp:

- Ứng dụng của từ trường nhân tạo để kích thích sinh trưởng và phát triển một số giống cây trồng trong giai đoạn nuôi cấy mô và ươm.

Hình 1. Ứng dụng từ trường nhân tạo để kích thích sinh trưởng và phát triển một số giống cây trồng trong giai đoạn nuôi cấy mô và giai đoạn vườn ươm

- Nước từ tính(ferrofluid)­Nguồn nước tưới đầy tiềm năng

Ngày nay, nhiều công trình khoa học của các nhà sinh học và lý sinh đã mô tả ảnh hưởng của từ trường đối với việc sản xuất của các nhà máy. Dựa trên những nghiên cứu này, “Công nghệ Nam châm” đã được nhiều công ty đưa ra một phương pháp đó là tác động của từ trường đối với vùng nước tự do. Phương pháp này là một phần thiết yếu trong toàn bộ hoạt động phức tạp của việc sử dụng từ trường trong nông nghiệp. Nó bao gồm sự thay đổi hóa học các thông số nước tự nhiên, dẫn đến cải thiện các đặc tính lọc và tác động vào một số các tính chất của nước. Những thay đổi này dẫn đến kết quả là sự đồng hóa tốt hơn các chất dinh dưỡng cho cây và tạo ra lượng phân bón trong các nhà máy phục vụ cho quá trình phát triển của thực vật.

Hình 2. Nước từ tính phù hợp cho hệ thống trồng thủy canh.

- Loại bỏ cỏ dại trên cánh đồng nhờ vào nam châm lọc sắt

Trong canh tác, người nông dân thường gặp rất nhiều khó khăn đối với việc diệt cỏ dại trên quy mô lớn. Thông thường, nông dân sẽ dùng các chế phẩm hóa học để diệt cỏ, điều này gây ra nhiều vấn đề bất cập như: chất hóa học không phân hủy hoặc phân hủy với tốc độ chậm gây ô nhiễm môi trường; tiêu diệt cùng lúc các thiên địch của các loài gây hại;…Cho nên để khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học đã thực hiên dự án loại bỏ hạt giống cỏ dại bằng nam châm lọc sắt.

Hình 3. Ứng dụng nam châm diệt trừ cỏ dại

- Nam châm giúp bò giảm chứng viêm màng ruột

Nghe có vẻ khó tin, nhưng khẩu phần ăn của các chú bò hiện nay thường được bổ sung thêm một viên nam châm nhỏ. Nguyên nhân của việc thêm nếm nghe có vẻ khá dị thường này là do vai trò của nam châm trong việc chữa trị chứng viêm màng bụng ở các loài động vật nhai lại như bò.

Hình 4. Bò sữa ở trang trại

Bò cũng như tất cả các loài động vật nhai lại khác không nhai trước khi nuốt. Tuy chúng dành rất nhiều thời gian để nhai lại thức ăn đùn lên từ dạ dày, nhưng chúng luôn nuốt chửng thức ăn trước tiên. Điều đó đồng nghĩa với việc chúng nuốt luôn tất cả những mảnh vụn kim loại nằm lẫn trong đám cỏ chúng ăn vào. Những miếng kim loại này đọng lại ở màng bụng, ngăn thứ hai của dạ dày, và dính chặt lại ở đó. Những mảnh sắc thậm chí có thể thọc qua dạ dày và đi thẳng vào tim. Nguy hiểm hơn nữa, chúng có thể ngăn cản quá trình tiêu hóa và khiến cơ thể con vật phồng trương .

Hình 5. Miếng nam châm có kích cỡ bằng ngón tay út

- Nâng cao năng suất cây trồng nhờ ánh đơn sắc LED:

Sau nhiều nghiên cứu về tác động của ánh sáng lên tốc độ tăng trưởng của thực vật, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các sắc tố quang hợp khác nhau sử dụng các bước sóng khác nhau và trong mỗi giai đoạn sinh trưởng khác nhau thì cây cần các bước sóng khác nhau. Dựa vào đặc điểm sinh trưởng của mỗi cây mà người ta sẽ phối trộn các ánh sáng đơn sắc mà cây cần hấp thụ theo tỉ lệ thích hợp, nhờ đó giảm chi phí tiêu thụ năng lượng và chi phí đầu tư, tăng hiệu suất canh tác tránh lãng phí, thích hợp cho việc canh tác trong nhà kính và các sản phẩm nông nghiệp đạt chất lượng cao.

Ứng dụng của đèn LED trong chăn nuôi

Hình 6.  Sử dụng hệ thống đèn LED trong chăn nuôi gia cầm

Màu sắc của ánh sáng có thể ảnh hưởng tới sản lượng trứng, hình dạng trứng, khối lượng của trứng, thành phần dinh dưỡng và tỷ lệ ấp nở của trứng gà. Ngoài tác dụng sinh lí, đèn LED còn có tác dụng nhiệt. Đặc tính này được áp dụng trong máy ấp trứng giúp nâng cao tỉ lệ trứng nở, khắc phục những yếu điểm so với ấp nở tự nhiên, tạo điều kiện cho việc sản xuất con giống gia cầm đại trà

Hình 7. Máy ấp trứng tự động CPLED­500

 Hình 8. Hệ thống soi trứng

- Đèn LED­ chìa khóa vàng cho khai thác đánh bắt thủy hải sản

Hình 9. Ứng dụng đèn LED đánh bắt thủy hải sản

Hầu hết các loài cá nhỏ và phù du trôi nổi trong nước thường bị ánh sáng thu hút,đồng thời các loài cá lớn, mực, tôm,…theo dấu con mồi bơi lên chỗ có nhiều thức ăn. Lợi dụng đặc điểm đó ngư dân đã dùng đèn LED có công suất lớn đặt trên tàu để thu hút và đánh bắt thủy sản.

- Ứng dụng tia LASER đối với cây trồng

Ở viện nghiên cứu Krasnodar phía Nam nước Nga, năm 1976 đã xử lí tia laser lên hạt lúa mì gây đột biến Ljubov có hàm lượng protein tăng và năng suất tăng 15% so với giống gốc.

Hình 10. Lúa mỳ