植物的种子经一定量的射线照射后基因可发生改变。人们利用辐射技术培育出抗病、抗虫、耐寒、耐早、早熟和高产的优良品种。我们将核技术与农业科学技术互相滲透和结合的学科称之为“核农学”。主要研究核素、核辐射及相关核技术在农业科学和农业生产中的应用及其作用机理。核技术是增加农业生产、提高农业产品品质的最有效手段之一，可为农业提供优质良种、控制病虫害、延长存储时间、保持营养品质等。

第一节辐射育种五谷丰登

辐射育种是指利用辐射诱变技术选育农作物新品种，即利用射线照射农作物的种子、花粉、植株或枝条等，引起农作物内部的遗传基因的改变，从而产生各种各样的变异甚至是自然界没有的变异。辐照过的种子、植株，经过人工几代选择和培育，便可获得新的优良品种。
1934年，印尼科学家托伦纳利用X射线照射烟草，育成烟草新品种，开创了农作物辐射育种新纪元。我国的辐射育种起步于1958年，起步晚但辐射育种成绩斐然，诱变育成育变品种占世界诱变品种总数的25％以上。育变品种的种植面积在900万公顷以上，先后有18个品种获国家发明奖，如：鲁棉一号（图4－1）、水稻原丰早小麦山农辐63等。每年为国家增加粮食40亿公斤，棉花2亿公斤，油料0．75亿公斤，创经济效益每年达40亿元。

图4－1鲁棉一号

浙江农大育成水稻新品种“浙辐802”连续9年居全国常规稻推之首，累计种植面积达1050万公顷，成为世界上推广面积最大的水稻育变品种（图42）。中国农科院原子能利用研究所利用辐射诱变和花药培养方法，选育出大穗、矮杆、抗病的超高产小麦新品系“H92－12”，产量达9吨／公顷左右。山东省农科院原子能利用研究所继“鲁棉一号”之后，利用辐射诱变和常规育种方法相结合选育出具有陆地棉和海岛榀性状的长绒棉新品系“鲁棉343”，其最大绒长达30．4毫米，并适宣在黄淮棉区种植，是我国在选育改良长线棉花品种研究中的一个突破进展。
全世界利用辐射育种培育出的新品种已有2000多种，播种面积已达儿千万公顷：我国培育出620多个新品种。

图4-2辐照育出的水程品种原丰旱

图4-3辐照育出的新品种 

其中，图4－3，谷穗图中，右侧谷穗为辐射培育的新品种，提高了产量：花朵图中下部为培育的新品种，较原种亮丽。
 

第二节防治害虫有一手

“以虫治虫”环保无残留。

世界上每年约有25％～35％的作物遭受虫害，使用农药杀虫会有农药残留、还会产生抗药性，污染环境，破坏生态平衡。现在人们喜欢绿色食品，减少杀虫剂的使用已成为人们的强烈呼声。辐射灭虫提供了一个绿色的灭虫方法，辐射灭虫是通过使昆虫失去繁殖能力，从而减少他们的数目。现在世界上很多国家使用辐射灭虫技术并取得了较大的成效。

昆虫辐射不育技术是一种“以虫治虫”的生物防治方法，对人类的生态环境不产生消极影响。它是利用射线对害虫的虫蛹或成虫进行一定剂量的照射，使雄虫全部或者部分丧失延续后代的能力，并可遗传到下一代，使下一代比当代更不育。由于辐照后的昆虫仍能保持正常的生命活动并寻找配偶，将经过辐照处理的不育昆虫在虫害地区连续大量释放，就可使其同正常昆虫进行交配而不产生后代。经过儿代之后，自然种群因不育而数量减少，以致有可能完全消灭这一地区的虫种。此法不会造成环境污染，对人、畜和天敌无、防持、专一性、对消大血、管出等钻进植物体内数、的人酸很难触及的害虫效果尤佳。

我国自上世60年代以来，先后対玉米、查、小菜相精人实、棉铃虫等10多种害虫进行辐射本育究、1化何养人面积田间释放，效果达9094以上。特别是対相結大实的人养成功并在州惠水具18公画计10多万株相树的精园内，连释放200多万头不育虫競，将相大实师的受害率由释放前的519ト降到08％，相枯年产量由23．7万公斤上升到503万公斤得显著效果。
 

来自商务部的趣闻一则

2015年6月10日，据《环球根》，以色列将当地4亿只幅射绝育处理后的果到巴尔干半岛国家以消除当地果蝇（图4－4）给农业带来的损失。这些以色列果将在儿个月内遍布克罗地亚和波斯尼亚周边的果园。商务部同站截图见图4－5。

此批果蝇由位于以色列有机农庄 Sde Eliyahu基布兹的生物虫公司 Biobc提供、所有果均通过精准辐射绝育。该公同主要通过开发生物天融控制生物虫害，以减少农业生产中化学杀虫剂的使用。此次4亿果蝇的招标活动中， Biobee在竞标时击败一家西班牙公司，获得价值100万谢克尔（以色列的官方货币）的合同。

图4-4果蝇

图4-5辐射绝育昆虫商务部网站截图

第三节神奇的农业示踪

同位素示際技术在农业中的应用是核农学研究的重要组成部分，主要用于揭示和明农业生产过程中各种因素的作用机理，为农业技术的实施、环境评价及宏观管理提供科学依据。

同位素示踪技术是利用放射性核素作为示踪利对研究对象进行标记的微量分析方法。

基本原理：把化合物中的非放射性原子用同一元素的放射性原子所取代，例如把有机化合物中的“碳原子用碳原子代替等。由此即可以在化学、生物效应或迁移过程中跟踪这些放射性核素的行迹。

农业中的同位素示踪技术有以下儿方面：用示踪剂研究化肥在植物体内的分配和运转，了解营养元素被作物吸收的过程，指导合理施肥；用示踪技术研究农药等有毒有害物质在生态环境中的迁移规律及污染物与环境因子相互作用机理，对农业的生态环境进行控制和治理：用示踪技术研究氮素转化、肥料氮在土壤中的移动和固定、氮的循环以及氮的利用和损失：用示踪剂标记昆虫后释放，再在不同的时间和地点捕捉昆虫并检测其放射性，研究其迁飞的速度和分布范围。