高欣昭
長期以來,農家使用的肥料絕大多數是呈固態或液態的有機肥料和化學肥料。諸多實驗表明,化學肥料雖然比有機肥料效力大,但是,長期使用將導致土壤變性,造成環境污染。隨著科學技術的進步,一些無形的物理肥料粉墨登場,為農業增產作出了極大的貢獻。
電
地球是一個巨大的帶電體,它的表面空間有一個巨大的電場,一切生物都在這個電場中生長。生物體的每一個細胞都是一個特殊的電池,因此,整株植物不斷有微弱電流通過。如果給作物外加一個電場,或者說使作物與大氣間的電壓增大,作物的光合作用就會加強,作物的生命過程就會加速,果實就會更豐碩。
美國一位植物生理學家做過一個實驗:在植物的上方布滿鐵絲網,將高壓直流電源的正極接在鐵絲上,電源負極接在地上,把黃瓜、南瓜、西紅柿、蘿卜、白菜和豆類放在這個高壓靜電場中。這些蔬菜與不加電場的比較,成熟期縮短了一半,果實重量分別增加了3~5倍。在這個電場中種植棉花,其產量增加了50%,棉花纖維質量也顯著提高。
研究人員將稻田通電,人為提高稻田電位差,結果水稻產量增加了50%,灌溉用水減少到原來的1/6。用雷擊法可使蘑菇增產20%。將西瓜種子浸泡在75V的稀鹽酸溶液中,可使西瓜含糖量增加40%,產量提高10%。
光
有的農業科學家認為,使作物豐收的關鍵不是土壤,而是其吸收太陽光的能力,即作物利用太陽光進行光合作用,把光能轉化為化學能的能力。如何提高作物吸收陽光的能力?科學家經過長期的觀察發現,在上午10點鐘到下午2點鐘,由于大氣干燥炎熱且紫外線強,小麥的葉片氣孔關閉,光合作用處于低谷。為了增加光合作用的時間,人工創造條件,用薄膜遮擋紫外線,使空氣濕潤,并降低氣溫。結果,作物光合作用的速率顯著增加,產量大幅度提高。
經過反復實驗,人們還發現:并不是所有色光對作物的作用都相同,特殊波長的光會對植物產生特定的刺激。比如,波長為390~410nm的紫光可加速葉綠體運動;波長為600~700nm的紅光可增強葉綠素的光合作用;波長為500~650nm的綠光會被葉綠體反射和透射,使光合作用下降。農業科學家還發現,作物對陽光的吸收具有選擇性,有的喜歡這種色光,有的喜歡那種色光。用紅色激光照射豆角,豆角的基因會發生變化,變成新的品種:果實變大,8個豆角就有0.5公斤,畝產可達3 000公斤,營養成分高于其他豆角且春夏秋3季均可種植。用紅橙色光照射黃瓜和西紅柿,可使其果實成熟期提早兩個月,產量增加2倍,且果實中的糖分、維生素和微量元素含量明顯提高。用黃光照射芹菜,可使其莖粗葉大,纖維含量大大減少,增產25%~28%。用粉紅色光照射草莓、西紅柿和辣椒,能使其顯著增產。用紫光照射茄子,可使其果實既多又大。用藍紫色光照射小麥,可使之生長旺盛,蛋白質含量顯著提高。用藍紫色薄膜進行水稻育秧,可使其葉綠素、氮素和磷酸的含量增加,還可有效防止秧苗黃化,使之移栽后的分蘗數提高20%,在寒冷地區可起到穩定高產的作用。綠色光有助于消滅雜草,銀色光能防治蔬菜瓜果的病蟲害。
磁
地球上的一切作物都生長在磁場中,一旦離開磁場,作物就會枯萎、死亡。研究人員發現,如果給農作物外加一個一定強度的磁場,農作物的光合作用會增強,從而促進生長。灌溉水經過0.3T的磁場處理,由于洛倫磁力的作用,大的水分子團變為小分子團,易于作物吸收,磁化水能使作物獲得高產。如果將煤渣磨細,經過磁場處理后再施到農田里,以磁代肥,也可以加快作物生長,獲得高產。在農作物根部施用摻了永磁微粉的化肥磁化水,茄果蔬菜產量可提高25%~30%。
聲
聲波攜帶能量,作物吸收聲波能量后細胞活力增強,細胞分裂加速,生長發育得到促進。頻率不同的聲波會對作物產生不同的剌激。優美的樂曲可以調節作物的新陳代謝,促進作物生長;尖銳的噪音會抑制作物生長。印度人做過這樣一個實驗:每天給鳳仙花聽25分鐘優美動聽的樂曲,15周后發現,這些鳳仙花長得更快,花朵更艷麗,花期更長。還有實驗證實:優美的樂曲可使水稻增產25%~60%,可使花生增產50%。法國人每天為西紅柿播放3小時的音樂,西紅柿的果實重達2kg;給卷心菜聽音樂,產量可達27kg。俄羅斯人每天為溫室中的蔬菜播放兩次音樂,蔬菜產量增加了2~3倍。
超聲波頻率高、能量大,能軟化植物表皮,使細胞膜的透性增大,促進植物細胞內部物質的氧化、還原、分解和合成,增加農作物的產量。法國人使用超聲波播放器育出的蘿卜比普通的蘿卜大2倍。英國人用超聲波育出了足球大的紅薯和直徑0.6m的蘑菇。我國用超聲波處理小麥種子,提高了小麥種子的發芽率和出苗率,縮短了其生長發育周期,使之增產10%。
氣
光合作用是植物最基本的物質代謝和能量代謝,是利用光能把無機物合成有機物的生理作用,為植物提供有機物和能量。二氧化碳是植物光合作用必不可少的原料,在一定范圍內,二氧化碳的濃度越高,植物光合作用越強。因此,二氧化碳是農作物的氣肥。美國人通過研究發現,在農作物的生長旺盛期和成熟期使用二氧化碳效果最好。在這兩個時期每周噴射數次二氧化碳,可使蔬菜增產90%,使水稻增產70%,使大豆增產60%,使高梁增產200%。德國人發現,凡是有地下天然氣冒出來的地方,植物生長都特別茂盛。由此他們想到將液化天然氣通過專門的管道送入土壤,效果很好。原因是天然氣中的甲烷能幫助土壤中的微生物繁殖,這些微生物能改善土壤結構,幫助植物吸收營養物質。其他氣體是否也能做肥料呢?這須要進一步研究。
除上述5種物理肥料以外,人們還發現,用“沸石”為原料生產的一種土壤改良劑可以疏松土壤,增強土壤的保肥能力,提高土壤中陽離子的交換性能,有利于農作物發育,使農作物根系強壯、根量增多,從而獲得增產效果。
總之,電、光、磁、聲等物理能量都可以不同程度地起到肥料的作用。物理肥料無污染,能增產,因而受到各國植物生理學家的密切關注和高度重視。隨著科學技術的發展,對物理肥料的開發和應用,必將呈現出繁榮的景象。