(二) 核技术应用
1960年,浙农大成立农业物理系,并建立同位素实验室 (1982年发展为原子核农业科学研究所),1962年建立钴-60辐照源,强度为2 000居里。1984年该校被批准为全国农业院校中唯一的生物物理学科博士学位授予点,1989年被评为国家级重点学科,1993年辐射源扩建为50万居里,成为全国核农学重点开放实验室。省农科院于1965年成立原子能应用研究室,1977年扩建为研究所,1978年建成5万居里铯-137辐射源,填补了国内强铯源及其应用的空白,其试验基地成为全国农用标准化示范场,同时还有钴源总量为14万居里,并有γ-种植房等设施。此外,中国水稻研究所、中国农科院茶叶研究所、中国林科院亚热带林业研究所、浙江省技术物理应用研究所、杭州大学生物系也从事核技术农业应用的研究。在水稻辐射育种、麦稻体细胞无性系变异育种、示踪技术应用、奶牛早期妊娠通讯奶样放射免疫诊断等方面居国内领先水平。浙农大陈子元等主编《核技术及其在农业科学中应用》(1983年科学出版社出版),为形成国内核农学科奠定基础,他于1985—1987年被聘为国际原子能机构科学顾问委员会16名委员之一。
1. 核辐射的农业应用。到1992年浙江省通过辐射直接育成的品种 (品系) 18个,间接育成 (亲本之一为辐射突变体)的8个,育成小麦、紫云英、菊花等新品种多种。1973年省农科院育成早籼稻原丰早,1980年浙农大育成中熟早籼稻浙辐802,都在长江中下游大面积推广。同时,进行了诱变机理、选育方法等的研究。
从1981年开始,省农科院经过10年努力,征集到水稻突变种质16 000份,经对1 142份农艺性状和形态特征的观察,发现突变体发生单一性状变异频率为6.3%,2—6个性状同时发生变异频率为91. 9%,改变了以往认为辐射诱发仅改变单一性状的观念。
70年代初,浙江开始小麦辐射育种。1979年浙农大育成适于套种的小麦核农1号。1983—1986年该校又在小麦育种中将诱变处理与组织培养结合起来,创造出一种新的育种方法。
1975—1983年,省农科院研究探明,小菜蛾辐射不育的剂量和适宜辐照虫态,达到雌虫绝育,雄虫亚不育。明确小菜蛾辐射遗传规律是,当代不育率60%,第二代99%,第三代育性基本恢复。1982年在杭州市郊蔬菜地连续2次放不育虫,比例为4.5:1与4.7:1,防治效果分别为84.1%与79.1%。1985—1990年,该院参加利用辐射不育防治柑桔大实蝇研究,1987—1989年在500亩柑桔园隔年放56 000与95 000头不育雄蝇,柑桔受害率由7.5%下降到0.005%。
2. 核示踪技术的应用。
(1) 在农业环境污染防治方面的应用。从60年代起,浙农大用核素示踪技术研究农药乐果、E1059在茶叶、蔬菜等作物中的残留。1964年开始,先后研制成76AS-稻脚青、14C-六六六、35S-杀螟松等14种标记农药。1974—1979年,他们牵头主持由农业部下达的、全国43个单位参加的农药安全使用研究,编制出29种农药同18种作物组合的69项 《农药使用安全标准》,1981年由农业部颁发全国执行,1984年经城乡建设环境保护部批准为国家标准 (GB4285-84),为经济、有效、安全、合理使用农药,控制污染提供依据。1981—1985年,浙农大在国内首次研究明确六六六、速灭菊酯、杀虫双在农业生态环境中迁移、转化、残留与消灭的规律,建立国内先进水平的半封闭式农业生态环境的试验基地;首创杀虫双颗粒剂。此外,他们还分别参加农业部、中国农科院组织的“农田灌溉水质标准”、“工业废水污染的防治和综合利用”、“氮肥增效剂残留和肥效”等的研究。
(2) 示踪技术在作物营养生理方面的应用。1972—1976年,浙农大、杭州大学、杭州市农科所协作用示踪技术研究小麦化学杀雄及其机理表明,在小麦花粉母细胞形成至减数分裂初期,每亩喷3 000—6 000ppm的乙烯利药液200—250公斤,可配制杂交种子50公斤。1975—1980年,省农科院承担棉花乙烯利催熟应用技术及机理研究表明,叶片吸收输出率10%,铃上输出率40%,从叶片吸收运到种子8小时完成,乙烯利可促进棉花提早吐絮。1982—1984年,该院用核示踪技术研究棉花喷施缩节胺,喷后15—25天叶片同化功能分别提高7.1%与10.2%; 叶片光合产物的输出分别提高5%与7%;促使根系对磷与氮的吸收。
3.放射免疫分析技术的应用。1980年,省农科院应用微量固相放射免疫分析法,检测水稻齿叶病毒。1981—1983年,浙农大以放射免疫技术对奶牛妊娠进行早期诊断,在输精后17—25天内能确定妊娠与否,确诊率91.8%。在此基础上研究成功奶牛早妊通讯奶样放射免疫诊断,以特定滤纸为载体,按规定日期的下午尾奶挤在纸上,干燥后装入塑料袋邮寄实验室诊断。1984年对全国13个省市1 519头奶牛诊断的准确率为81.2%—93.9%。
此外,辐射技术还应用于农副产品杀虫、灭菌、保鲜与保藏等方面。1987年,省农科院研究成功辐照加速黄酒陈化技术,经过辐照的加饭酒,贮藏半年能达到自然陈化一年半左右的效果,色香味保持传统酒特有的风味,卫生指标符合国家标准。