當(dāng)代高科技農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)

劉北辰

貝特茨維爾農(nóng)業(yè)研究中心屬美國農(nóng)業(yè)部，是世界上專門研究食物生產(chǎn)的最全面的實(shí)驗(yàn)所之一。目前這里的900名科技人員正不懈地從事食物生產(chǎn)的研究工作，他們已經(jīng)培育出貝特茨維爾火雞，現(xiàn)代越桔和長年結(jié)果的草梅等。

該研究中心位于馬里蘭州，離首都華盛頓不遠(yuǎn)，在它那2900公頃叢綠的農(nóng)場(chǎng)里，有梨園、桃園、蘋果園，種植的作物有大豆、甜菜、玉米、馬鈴薯和蕃茄，養(yǎng)殖的動(dòng)物有羊、豬、乳牛等家禽和蜜蜂，此外還大量收集種類繁多的種子，昆蟲，寄生物，線蟲，真菌和細(xì)菌。

這里的工作人員既干農(nóng)活又搞科研，既象農(nóng)民又是科學(xué)家。科爾博士，是一位從事研究工作的遺傳學(xué)家，15年來一直試圖培育一種可望振興美國甜菜工業(yè)的甜菜新品種。

種植甜菜的首要目的是為了取用它的主根?，F(xiàn)在無論什么品種的普通甜菜，當(dāng)你抓住它綠色的莖葉部分把它拔出來時(shí)，它總要帶出半公斤左右的泥土，科爾博士和他的工作人員找到了解決這個(gè)問題的辦法。他們培育出來的甜菜，只有一些分散在主根表面上的退化了的細(xì)根系，再?zèng)]有叢生成團(tuán)次生根，收獲這種甜菜時(shí)，只要用勁一拔，它就脫土而出，干干凈凈。

培植這種甜菜不僅是為了保持土壤，而且還為了減少收獲后使用機(jī)器的其他加工工序，節(jié)約費(fèi)用，防止在加工過程損害一些甜菜，因此這種新品種甜菜也就可以省錢。

科爾博士是典型農(nóng)民兼學(xué)者，他曾獲得克薩斯大學(xué)的博士學(xué)位，小時(shí)侯成長在一個(gè)曾飽受經(jīng)濟(jì)蕭條打擊的棉花和高梁種植農(nóng)場(chǎng)?，F(xiàn)在他仍然炫耀地戴著一頂舊草帽，活象“憤怒的葡萄”中的人物。他是一個(gè)埋頭于田間工作的人，每天大部分時(shí)間，從早晨七點(diǎn)鐘開始，它都在甜菜地里干活，直到中午才回實(shí)驗(yàn)室吃點(diǎn)東西，難得坐下來寫點(diǎn)什么。

貝特茨維爾水果實(shí)驗(yàn)室主任米克洛斯·福斯特有句言簡意賅的哲理：“如果你的實(shí)驗(yàn)不成功，你可以一輩子吃個(gè)不?！薄Ｋ倪@條哲理充分體現(xiàn)了貝特茨維爾科學(xué)家們的求實(shí)精神。米克洛斯·福斯特本人正是這樣身體力行的。他和貝特茨維爾的其他科學(xué)家從世界各地搜羅來各種梨樹、桃樹和蘋果樹，來研究它們各自的特性，然而最重要的是通過反復(fù)不斷地實(shí)驗(yàn)和品嘗來改良品種，這兒的一棵俄羅斯梨樹，結(jié)的梨子太少，而且汁少渣多，那兒的一棵中國梨樹結(jié)的梨子倒是多不勝數(shù)，但全都酸溜溜的，才指甲那么大。

此刻福斯特最引以為榮是他們果園里那些矮小的果樹。他種了一行行的小桃樹和油桃樹。這些果樹都一米來高，枝繁葉茂，果實(shí)累累。味道好極了，又清涼又干甜?！鞍麡鋱@是將來的發(fā)展趨勢(shì)”，他斷言說。矮果樹占地少(在荷蘭和意大利，每公頃約種2500棵，在以色列每公頃可種10000棵)，遮陰面積小，所有葉子都能得到陽光充足的照射，因而可以為果樹提供更多的養(yǎng)料；如果為果樹噴灑農(nóng)藥，用手操作就行了，而且工作效率很高：尤為重要的是，可以站著收摘水果。

但是，當(dāng)福斯特談到組織培養(yǎng)時(shí)他的聲調(diào)更加充滿詩意：“我們有一個(gè)果園，里面的果樹全用組織培養(yǎng)法種植出來，這種方法很快就會(huì)取代自圣經(jīng)時(shí)代以來一直采用的嫁接法，即把蘋果樹或其他果樹的枝條嫁接到別種較堅(jiān)實(shí)的枯木上”。

在組織培養(yǎng)室，那里干干凈凈光線充足，在一層層架子上放著皮氏培養(yǎng)皿和各種粗短的試管，里面正培養(yǎng)著處在各個(gè)生長階段的蘋果、黑莓、越桔和草莓的幼芽。

組織培養(yǎng)就是先從一棵具有你感興趣的特性的果樹取一個(gè)芽梢(稱分生組織)，把它種植在具有養(yǎng)份和生長激素的培養(yǎng)體里，它就會(huì)自己生出另一些新芽。把這些新芽分離開來，再移植到其他皮氏培養(yǎng)皿中，上述過程便會(huì)周而復(fù)始地進(jìn)行下去?！安捎眠@種中間培養(yǎng)法，在四個(gè)月之內(nèi)就可以生產(chǎn)出數(shù)千棵同樣的樹苗來”。福斯特又補(bǔ)充說，“它的最大優(yōu)點(diǎn)是，每一棵新苗至此都可以靠自己的根系生長起來而且只要細(xì)心照料就可以保證這樣培養(yǎng)出來的樹苗不會(huì)受到病毒的侵害。用老方法育種出來的樹苗就不敢打這個(gè)包票了。”

在實(shí)驗(yàn)室外面，福斯特培植的蘋果不斷成熟，象一串串的葡萄，沉甸甸地壓的枝頭低垂，“這樣高的生產(chǎn)能力本身是有害的”，他說，“果實(shí)這樣豐碩，遇到大風(fēng)，對(duì)果樹本身是很危險(xiǎn)的，因此，當(dāng)務(wù)之急就是要控制它們的生育，實(shí)行胚胎流產(chǎn)，舉蘋果樹為例。每一棵樹開花五天就結(jié)果，在開花到第三天，向它噴射生長調(diào)節(jié)激素，就可以打掉那些早生的果子，留下充分余地讓蘋果樹能夠均衡地生長結(jié)果”。

科學(xué)家們對(duì)付侵染性昆蟲的戰(zhàn)斗本身往往帶有某種幽默色彩。有一位昆蟲學(xué)家在靠近一排溫室的一塊小小的蕃茄地里張貼了一張警告：“本處蔬菜正進(jìn)行農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)，切勿采摘”!其實(shí)，所謂警告純系花招。這是研究者阻嚇路人，不要亂摘他的番茄，他現(xiàn)在研究用非化學(xué)方法來防治可惡的科羅拉多馬鈴薯甲蟲，這種甲蟲經(jīng)過多年繁殖，它的后代對(duì)最烈性農(nóng)藥都有抗藥性，甚至于滴滴涕也耐何它不得。人們利用化學(xué)方法防治它的各種試圖全歸失敗，現(xiàn)在這種甲蟲正把它的寄主范圍擴(kuò)展到番茄和茄子。隨著馬玲薯種植的向西擴(kuò)展，這種甲蟲的為害也擴(kuò)大了很多。

在貝特茨維爾，研究人員正在培植對(duì)這種甲蟲具有抵抗力的番茄和馬鈴薯的新品種，這些新品種再也不是馬鈴薯甲蟲開胃的美食了。有一種野生番茄對(duì)馬鈴薯甲蟲具有抵抗力，研究人員從中挑選適于園藝種植的一些品種，把它們與一些較好的培育品系雜交，生物法防治為解決蟲害問題提供了又一種途徑，該所的科學(xué)家正積極開展這方面的研究工作。一個(gè)引人矚目的方案是放養(yǎng)昆蟲的寄生蟲。比如，墨西哥瓢蟲是一種為害利馬豆和大豆最烈的昆蟲，截止到目前還沒有一種好辦法對(duì)付它，但是從印度進(jìn)口的一種微小的寄生蜂卻能制它于死地。這種寄生蜂自上個(gè)世紀(jì)以來就在豆田里為人們消滅豆瓢蟲，它的唯一缺點(diǎn)是在寒冷冬天低溫下不能生存，因此每到春天就必須放養(yǎng)一批新蜂。

貝特茨維爾的科學(xué)家們正在堅(jiān)持不懈地尋找能為各種植物害蟲所招引的寄生蟲，在美國農(nóng)業(yè)部密蘇里州哥倫比亞的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)中，科技人員發(fā)現(xiàn)了一種微小的寄生蜂，它把卵產(chǎn)在馬鈴薯甲蟲卵簇中，這種蜂卵首先孵化成幼蟲，并以馬鈴薯甲蟲的卵為食，其殺傷率達(dá)65％，節(jié)約滅蟲成本又不用化學(xué)殺蟲劑，有利于環(huán)保。

但是居高臨下地觀察田間作物的長勢(shì)仍是診斷該片地里是否有病蟲害的重要方法。作物的綠色色調(diào)及葉子的紋理和大小都是不可或缺的先兆，農(nóng)民從它們顯示的狀況就可以知道該什么時(shí)間澆水，什么時(shí)間施肥，什么時(shí)間剪枝，什么時(shí)間采摘，現(xiàn)在該所正在研究植物冠蓋對(duì)光的反射能力，以便應(yīng)用到太空衛(wèi)星上去。

這樣從太空向下觀察所作出的判斷就可以提醒農(nóng)民更及時(shí)更迅速和在更大的地域內(nèi)對(duì)蟲災(zāi)、早期旱災(zāi)以及各種不利的環(huán)境變化所造成的侵害采取預(yù)防措施。這方面工作正在展開，所用儀器正由國家航空局設(shè)計(jì)，然后送交研究所校準(zhǔn)，這些儀器將裝到衛(wèi)星上。目前，科學(xué)家們正在一些小片地上培植小麥、玉米、苜蓿和大豆。以便觀察它們?cè)谑痔醿x器或安裝于卡車頂上的衛(wèi)星原型中顯示出來的情況。

這方面的研究成果，將不僅可以用來預(yù)測(cè)整個(gè)地區(qū)內(nèi)莊稼的產(chǎn)量和價(jià)格，而且可以使水、肥和農(nóng)藥的施用更加科學(xué)化。

衛(wèi)星并不是該研究所唯一的太空時(shí)代的技術(shù)。所內(nèi)的一位農(nóng)業(yè)工程師還發(fā)明了紅外反光度譜儀。這種儀器主要用來測(cè)定和記錄谷物樣品中的水分、油脂和蛋白質(zhì)的含量，它能立即提供測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)讀數(shù)，是購銷糧食時(shí)一種極有用的儀器(水分含量超過14％的糧食不能長期儲(chǔ)存)。研究所改良作物的研究范圍極為廣泛，這點(diǎn)從他們有關(guān)家禽家畜的繁殖、營養(yǎng)和病害的各項(xiàng)重大研究規(guī)劃中也可反映出來，總的目標(biāo)還是增加食品生產(chǎn)，該所發(fā)展了冷凍和解凍豬和家禽精液的新技術(shù)，使每個(gè)農(nóng)民都有條件得到最優(yōu)良的種畜和家禽的精液，研究人員現(xiàn)在非常重視一種中國豬。這種豬的生殖能力大的驚人，每胎產(chǎn)崽26只，而一般豬每胎只能生16只，另外他們還大力研究如何控制牛羊和豬的發(fā)情期和手精期。目標(biāo)是要使同一群的所有牲畜都能在差不多同一期間內(nèi)受精和產(chǎn)仔。過去這方面成績表明，它使成活率有顯著提高。他們還訓(xùn)練狗利用它的嗅覺，只要狗嗅一下少量奶樣品就能把發(fā)情的奶牛鑒別出來。

雖然這種方法不夠踏實(shí)，利用狗的嗅覺僅僅是一個(gè)開始。但最終，狗的作用會(huì)被由電腦控制的傳感器代替，甚至于某些工作人員的活計(jì)也很可能被電子傳感器代勞。