淺議由唐詩《憫農(nóng)》引發(fā)的生物學(xué)思考

陳巒

摘要：唐詩是中華民族文化的瑰寶，許多詩篇都體現(xiàn)出了一定的生物科學(xué)知識，運用生物學(xué)的思維去學(xué)唐詩更能品讀出唐詩的韻味，亦能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。文章以唐詩《憫農(nóng)》為例，淺談了其含有的生物學(xué)知識。

關(guān)鍵詞：唐詩;生物學(xué)知識;發(fā)散思維

習(xí)近平總書記近期對制止餐飲浪費行為作出重要指示：餐飲浪費現(xiàn)象觸目驚心、令人心痛！ “誰知盤中餐，粒粒皆辛苦”，我們對糧食安全要始終有危機(jī)意識?？倳浻弥腥A傳誦的經(jīng)典詩句告誡國民要時刻節(jié)約糧食，這更能引起共鳴?！罢l知盤中餐，粒粒皆辛苦”，這兩句詩來自于唐朝詩人李紳的《憫農(nóng)》篇章，除了這兩句，還有兩句也被世人傳誦為經(jīng)典，那就是“鋤禾日當(dāng)午，汗滴禾下土”。這首詩可謂婦孺皆知，詩的字里行間散發(fā)著的詩人的憫農(nóng)情懷，也體現(xiàn)出了古代農(nóng)民的勞動智慧，因為其體現(xiàn)了一定的生物科學(xué)知識，那么這首詩都體現(xiàn)出了哪些生物學(xué)知識呢？

這首詩所體現(xiàn)出的生物學(xué)知識集中在詩的第一句，即“鋤禾日當(dāng)午”中，這句詩清晰的表明了勞作的形式是鋤禾，勞作的對象是田地，勞作的時間是中午。我們可以把這句詩分為兩部分來分析，即“鋤禾”和“日當(dāng)午”兩部分。

我們先分析“鋤禾”部分，鋤禾有兩層含義，鋤草和鋤地。鋤草即除去莊稼地中的雜草兼有疏松土壤的功能。鋤地其主要功能是疏松土壤兼有除草的功能。

鋤草主要目的是除去莊稼地中的雜草。雜草與莊稼會爭奪陽光、水、礦質(zhì)元素等等，與莊稼形成競爭關(guān)系，不利于莊稼的成長。新高考之前的教材把競爭關(guān)系單純的描述為種間關(guān)系，即不同種生物之間才會發(fā)生競爭關(guān)系，但是這不能解釋社會學(xué)中存在的競爭關(guān)系，比如“在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，人與人之間的競爭日益激烈”，這句話描述的競爭關(guān)系發(fā)生在同種生物人與人之間，這種情況在生物學(xué)上只能稱之為種內(nèi)斗爭，而不能稱之為競爭。新高考改革之后的新教材對競爭關(guān)系的處理更加人性化，規(guī)范化和科學(xué)化了，其強(qiáng)調(diào)競爭關(guān)系可以發(fā)生在種間也可以發(fā)生在種內(nèi)，發(fā)生在種間的競爭稱為種間競爭，發(fā)生在種內(nèi)的競爭稱為種內(nèi)競爭，這樣處理競爭關(guān)系就能從生物學(xué)和社會學(xué)上都能得到合理的解釋。鋤草能降低雜草與莊稼的種間競爭的強(qiáng)度，使莊稼獲得更加充足的陽光等資源，促進(jìn)莊稼的光合作用進(jìn)而產(chǎn)生更多的糧食，最終促進(jìn)人類的生存和發(fā)展。所以鋤禾能調(diào)整能量的流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?/p>

鋤地其主要目的是疏松土壤兼有除草的功能，即在雜草很少的情況下鋤禾，主要目的在于疏松土壤，順便把雜草除去。疏松土壤使土壤中的空氣充足，有利于莊稼根部細(xì)胞的有氧呼吸（有氧呼吸的過程見右圖）。有氧呼吸使植物根部細(xì)胞產(chǎn)生充足的能量進(jìn)而用于包括主動運輸在內(nèi)的各項生命活動，莊稼吸收土壤中的礦質(zhì)元素依靠的就是主動運輸，所以疏松土壤有利于莊稼對土壤中礦質(zhì)元素的吸收，促進(jìn)莊稼成長。

封建社會人們主要以務(wù)農(nóng)為生，日出而作，日落而息，人們把主要精力都放在了田地中，細(xì)心呵護(hù)著農(nóng)田和莊稼。在農(nóng)業(yè)技術(shù)并不發(fā)達(dá)的當(dāng)時社會，詩中的鋤禾不管是除草抑或是鋤地，都會對莊稼產(chǎn)生有利影響，都體現(xiàn)著人民對春華秋實的期盼，對生存狀態(tài)的關(guān)注和擔(dān)憂。但是鋤禾也存在不利影響，從生態(tài)學(xué)的角度來看，鋤禾會降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，2020年高考生物全國卷Ⅱ卷就考了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性這個名詞解釋。鋤禾會降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中群落的物種豐富度，導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)異常簡單，嚴(yán)重降低了此生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性，使其易遭不良環(huán)境的影響，因此農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作為人工的生態(tài)系統(tǒng)更應(yīng)得到人們的保護(hù)，更應(yīng)得到人們更多的物質(zhì)和能量投入。

隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的農(nóng)民不再像過去那樣天天“汗滴禾下土”了，這不是農(nóng)民懶惰了，而是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步了，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到了極大提高，節(jié)省了很多的人力和時間。比如除草劑的發(fā)明和使用，使用除草劑就節(jié)省了鋤草所消耗的勞動。這里就會涉及到諸多的生物學(xué)知識，除草劑有部分是生長素類似物，其除草原理是利用雜草與莊稼對生長素類似物的敏感度不同，低濃度促進(jìn)生長，高濃度抑制生長。部分雜草對生長素類似物的敏感度高于莊稼，一定濃度的生長素類似物，對于莊稼來說促進(jìn)生長而對于雜草卻起抑制生長的作用，這樣就達(dá)到了除草的效果。有時候科研人員或者是農(nóng)技人員為了檢測除草劑的除草效果，就會對使用除草劑和未使用除草劑的農(nóng)田進(jìn)行對照實驗，通過檢測某種雜草的種群密度來查看效果。這里就會涉及到相關(guān)統(tǒng)計植物種群密度的生物學(xué)知識，統(tǒng)計方法常用樣方法，取樣時要求是隨機(jī)取樣，為了保證隨機(jī)取樣，常采用五點取樣和等距取樣的方法（見下圖）。

以上是“鋤禾日當(dāng)午”，中“鋤禾”所體現(xiàn)的部分生物學(xué)知識，當(dāng)然“鋤禾”直接或間接涉及的生物學(xué)知識還有很多，我們不做更多的贅述，請讀者仁者見仁，智者見智。

鋤禾為什么要選在“日當(dāng)午”呢？中午溫度高，陽光照射強(qiáng)烈，極不適于勞作，而鋤禾又偏偏選在這個時候，難道有什么玄機(jī)？其實這是汗水中體現(xiàn)出的勞動人民的智慧。中午烈日炎炎，人熱，雜草也熱，雜草要經(jīng)過強(qiáng)烈的蒸騰作用，通過蒸發(fā)大量的水分來降低自身溫度，鋤草導(dǎo)致雜草與土壤分離，致使雜草不能從土壤中獲取水分而雜草為了降溫又不得不散失水分，這種情況下雜草在短時間內(nèi)就失去大量的水分而迅速死亡，所以中午鋤草是為了達(dá)到更好的鋤草效果。這就是詩句“鋤禾日當(dāng)午”，“日當(dāng)午”部分所主要體現(xiàn)出的生物學(xué)知識。

唐詩是中華民族文化的瑰寶，許多詩篇都體現(xiàn)出了一定的生物科學(xué)知識，運用生物學(xué)的思維去學(xué)唐詩更能品讀出唐詩的韻味，亦能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。生物與語文學(xué)科間的交叉融合學(xué)習(xí)也能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，我們常說知之者不如好之者，好之者不如樂之者，寓教于樂才是教學(xué)最好的方法。