用光作肥料

陶詩秀

至上世紀(jì)末，全世界平均每人占有的耕地面積已由0.4公頃減少到0.2公頃。這就是說，人類要養(yǎng)活自己，必須大大提高農(nóng)作物產(chǎn)量。但是，怎樣才能達(dá)到這個目的呢？一個重要的手段，就是必須科學(xué)地利用光。就拿一塊小麥田來說吧，播種前用激光處理種子，麥苗出得一定比別的麥田齊得多，受春寒和雜草的危害也會小得多。小麥生長期再用激光照射，就不會得病，成熟時間會提前，而且產(chǎn)量也能提高。

從火到化學(xué)殺蟲除莠劑

人類耕種土地大約已有兩萬年的歷史了。為了獲得高產(chǎn)，付出了高昂的代價。比如在“火耕”時期，當(dāng)時森林被燒掉了，田野上堆滿了摻了灰燼的土壤。但是過不了幾年，土壤就會變貧瘠。接著人們又在另一個地方燒出耕地。結(jié)果森林面積越來越小。

過了幾千年，先是簡單的木犁取代火，后來又用上了鐵犁。新技術(shù)促進(jìn)了生產(chǎn)，但是，土壤很快受到嚴(yán)重侵蝕。這種侵蝕造成的損失是很難計算的。例如，過去北非地區(qū)能養(yǎng)活整個羅馬帝國，但是犁使北非大部分變成了沙漠。深耕破壞了土壤的天然結(jié)構(gòu)，使其再也不能抵擋風(fēng)和春汛的侵蝕。

后來，人們開始使用化肥和化學(xué)殺蟲除草劑，并使全世界的農(nóng)作物產(chǎn)量提高了將近四分之一?？杀氖牵谵r(nóng)業(yè)上廣泛使用化學(xué)制劑造成了嚴(yán)重的后果。施放到土壤里的化肥和農(nóng)藥，被雨水沖刷出來帶到了河湖泊里。例如，在美國和西德一些地區(qū)，水體里含的亞硝酸鹽的濃度已經(jīng)達(dá)到人畜無法飲用的地步。此外，化肥進(jìn)入水里后，使水草瘋長，吸收大量氧氣，導(dǎo)致魚類的死亡。最后，被污染了水流到海洋里，殺死了那里的浮游生物。要知道，這些浮游生物乃是包括人類在內(nèi)的巨大生物鏈賴以順利生存的重要一環(huán)。

那么，在這種情況下不用化肥是否更好呢？不，原來這是不可能的。近年來生物遺傳學(xué)家們創(chuàng)造的高產(chǎn)作物品種是直接依靠人工追肥的，沒有人工追肥，那些創(chuàng)紀(jì)錄的高產(chǎn)作物甚至連很平凡的收成也達(dá)不到?？磥砣藗兯坪鯐萑霟o出路的窘境。

光的秘密

萁實，人們早就發(fā)現(xiàn)，陽光對植物的生長有很大影響。早在本世紀(jì)二十年代，蘇聯(lián)科學(xué)家科里緬特·季米特里亞捷夫就已強(qiáng)調(diào)指出，作物高產(chǎn)的鑰匙不應(yīng)在田地和土壤中尋找。而應(yīng)在植物能否高效率地吸收太陽光方面尋找。但是，難題就在于，植物通常只能吸收和在自己的“綠色工廠”里加工3～4%的陽光。當(dāng)然也有少數(shù)情況例外，例如在蘇聯(lián)帕米爾的高山植物園里，太陽輻射能比一般地方高好幾倍。在那里能夠見到一棵桿上生長五十個花盤的向日葵，一年結(jié)兩次果的蘋果樹，特大的西瓜和重達(dá)四公斤的馬鈴薯。那里的植物所吸收的太陽能不是通常的3～4%，而是50%。

看來只要各地的植物都“學(xué)會”利用更多的陽光就行了。其實這并不是一件簡單的事。幾百萬年以來，大自然已為每一種植物找到了最適宜的營養(yǎng)量和對陽光的吸收量，直到現(xiàn)在也還未使其改變。當(dāng)然，天氣和周圍條件是變化的。不過，植物在任何情況下都是努力獲得只為它規(guī)定的份額。如果光照不足，它就竭力趨向于太陽；如果陽光照射太強(qiáng)，植物就會卷葉或者死亡。

植物在吸收陽光時還有一個秘密。原來它們對輻射光譜的反應(yīng)是很有選擇性的，能夠區(qū)分出各自所“喜歡”的顏色。例如，洋蔥喜歡橙紅色，小洋蘿卜喜歡藍(lán)色，向日葵喜歡的幾乎是紫色光線。在“自己的”光線顏色照射下，植物會很快從冬眠中蘇醒過來，長得比較好，患病也少得多。

“光子追肥”

科學(xué)家們用各種激光裝置和不同的功率對植物進(jìn)行反復(fù)多次的試驗，最后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氦氖激光裝置放出的單一紅色光線擊中植物細(xì)胞時，細(xì)胞里的整個動力反應(yīng)會提高好幾倍。后來科學(xué)家們用這種激光照射糧食。要知道，即使精選出的最好的種子，經(jīng)過一個冬天也會損耗不少能量，因為種子內(nèi)部氧化過程一刻也不會停止。種子里的生命過程盡管很緩慢，但卻一直進(jìn)行著，為維持這個過程，就需要消耗能量。這就是春天種到田里的種子已經(jīng)變得相當(dāng)虛弱的原因。在這個時候用激光照射種子正是大好時機(jī)。經(jīng)過激光處理的種子，出的苗又齊又壯，而且產(chǎn)量可提高15%。

沒過多久，生物學(xué)家們便把自己的經(jīng)驗從研究所的試驗田里帶到集體農(nóng)莊的大田里。于是，“光子追肥”開始在哈薩克斯坦許多農(nóng)莊里應(yīng)用起來?，F(xiàn)在，照射植物的激光裝置不僅能在小麥田、棉花田和玉米田里看到，而且也能在菜園和溫室里看到。原來，胡蘿卜和洋蔥，黃瓜和西紅柿也喜歡“光肥”。就拿鮮艷多汁、味道鮮美的西紅柿來說吧，在溫室里借助于激光的照射一個星期之內(nèi)果實就能全部成熟。

（責(zé)編：劉倩瑋）