當代高科技農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢

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)的最全面的實驗所之一。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)代越桔和長年結果的草梅等。

該研究中心位于馬里蘭州，離首都華盛頓不遠，在它那2900公頃叢綠的農(nóng)場里，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)民又是科學家。科爾博士，是一位從事研究工作的遺傳學家，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。現(xiàn)在無論什么品種的普通甜菜，當你抓住它綠色的莖葉部分把它拔出來時，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根系，再沒有叢生成團次生根，收獲這種甜菜時，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器的其他加工工序，節(jié)約費用，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)民兼學者，他曾獲得克薩斯大學的博士學位，小時侯成長在一個曾飽受經(jīng)濟蕭條打擊的棉花和高梁種植農(nóng)場。現(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。他是一個埋頭于田間工作的人，每天大部分時間，從早晨七點鐘開始，它都在甜菜地里干活，直到中午才回實驗室吃點東西，難得坐下來寫點什么。

貝特茨維爾水果實驗室主任米克洛斯·福斯特有句言簡意賅的哲理：“如果你的實驗不成功，你可以一輩子吃個不停”。他的這條哲理充分體現(xiàn)了貝特茨維爾科學家們的求實精神。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不斷地實驗和品嘗來改良品種，這兒的一棵俄羅斯梨樹，結的梨子太少，而且汁少渣多，那兒的一棵中國梨樹結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，果實累累。味道好極了，又清涼又干甜。“矮果樹園是將來的發(fā)展趨勢”，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，當福斯特談到組織培養(yǎng)時他的聲調(diào)更加充滿詩意：“我們有一個果園，里面的果樹全用組織培養(yǎng)法種植出來，這種方法很快就會取代自圣經(jīng)時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實的枯木上”。

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，上述過程便會周而復始地進行下去。“采用這種中間培養(yǎng)法，在四個月之內(nèi)就可以生產(chǎn)出數(shù)千棵同樣的樹苗來”。福斯特又補充說，“它的最大優(yōu)點是，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心照料就可以保證這樣培養(yǎng)出來的樹苗不會受到病毒的侵害。用老方法育種出來的樹苗就不敢打這個包票了。”

在實驗室外面，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，“果實這樣豐碩，遇到大風，對果樹本身是很危險的，因此，當務之急就是要控制它們的生育，實行胚胎流產(chǎn)，舉蘋果樹為例。每一棵樹開花五天就結果，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果”。

科學家們對付侵染性昆蟲的戰(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：“本處蔬菜正進行農(nóng)藥實驗，切勿采摘”!其實，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展到番茄和茄子。隨著馬玲薯種植的向西擴展，這種甲蟲的為害也擴大了很多。

在貝特茨維爾，研究人員正在培植對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，該所的科學家正積極開展這方面的研究工作。一個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付它，但是從印度進口的一種微小的寄生蜂卻能制它于死地。這種寄生蜂自上個世紀以來就在豆田里為人們消滅豆瓢蟲，它的唯一缺點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。

貝特茨維爾的科學家們正在堅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驗場中，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65％，節(jié)約滅蟲成本又不用化學殺蟲劑，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間澆水，什么時間施肥，什么時間剪枝，什么時間采摘，現(xiàn)在該所正在研究植物冠蓋對光的反射能力，以便應用到太空衛(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)民更及時更迅速和在更大的地域內(nèi)對蟲災、早期旱災以及各種不利的環(huán)境變化所造成的侵害采取預防措施。這方面工作正在展開，所用儀器正由國家航空局設計，然后送交研究所校準，這些儀器將裝到衛(wèi)星上。目前，科學家們正在一些小片地上培植小麥、玉米、苜蓿和大豆。以便觀察它們在手提儀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，將不僅可以用來預測整個地區(qū)內(nèi)莊稼的產(chǎn)量和價格，而且可以使水、肥和農(nóng)藥的施用更加科學化。

衛(wèi)星并不是該研究所唯一的太空時代的技術。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，它能立即提供測定結果的數(shù)據(jù)讀數(shù)，是購銷糧食時一種極有用的儀器(水分含量超過14％的糧食不能長期儲存)。研究所改良作物的研究范圍極為廣泛，這點從他們有關家禽家畜的繁殖、營養(yǎng)和病害的各項重大研究規(guī)劃中也可反映出來，總的目標還是增加食品生產(chǎn)，該所發(fā)展了冷凍和解凍豬和家禽精液的新技術，使每個農(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，利用狗的嗅覺僅僅是一個開始。但最終，狗的作用會被由電腦控制的傳感器代替，甚至于某些工作人員的活計也很可能被電子傳感器代勞。