音樂環境對于植物及果實生長的促進作用
——以“第七屆植物生長建模、仿真、可視化與應用國際研討會”為例

人類生活離不開音樂，植物同人類一樣，它們身體里有一塊特殊的音樂敏感區可以隨時感受音樂的影響，所以植物與人類一樣，離不開音樂。盡管植物對于音樂是敏感的，也能在任何時候被音樂所感染，但是并非任何音樂都能激發植物的興趣，選擇音樂是大有學問的，要因植物而異，這是科學和藝術的微妙聯系。總之，音樂應用于農業生產，既不對環境造成污染，又能夠對植物生長起到有效的催發作用，對于現代化農業發展的需要無疑具有較大的促進作用，與此同時，農業生產過程中音樂的播放也能夠陶冶性情，讓農民體會到農業生產帶來的快樂，以上這些均表明音樂對農業生產起到催發作用具有巨大的應用優勢，目前階段對于音樂對植物和果實生長關系的研究仍處于摸索狀態，怎樣將其催發作用最大化仍需要深入研究和探討。

2022 年10 月26 日至28 日，江南大學與法國巴黎薩克雷大學、中科院自動化所、安徽農業大學共同主辦的“第七屆植物生長建模、仿真、可視化與應用國際研討會”以線上會議方式召開，中國、美國、法國、荷蘭、澳大利亞等十幾個國家的專家學者出席了此次會議，該報告已累計收看2 萬余人次。會議重點針對植物模型前沿科學技術進行了深入探討，內容涵蓋了分子至生態系統尺度上的建模理論、計算算法、模擬技術及可視化方法，旨在推動植物生命科學、計算機，物聯網和自動化領域的交叉，與農業智能化和可持續發展。與此同時，會議還強調了在全球氣候變暖和勞動力短缺的大背景下，食品保障問題對全球人類構成威脅，因此農業精準化和智能化程度非常重要，必須大力集合世界各國專家對植物及其果實生長進行相關研究并推動交叉學科的發展。文章結合“第七屆植物生長建模、仿真、可視化與應用國際研討會”大會的內容，深入探究音樂環境對植物和果實生長的影響，以期推動植物生長方面的研究得以迅速發展。

一、音樂環境下的植物及果實生長

隨著現代農業的蓬勃發展，利用科技手段促進植物生長已成為當前備受關注的研究領域。在“第七屆植物生長建模、仿真、可視化與應用國際研討會”中，提到了多種現代信息技術，如科學技術發現、音樂熏陶等，這些技術可以實現對農業對象、環境和全過程的可視化表達、數字化設計、信息化管理等，從而讓植物在舞動的過程中展現出驚人的生長速度，甚至可以達到原來的兩倍。植物也需要“聽”，比如聽音樂。東方弦樂是植物最鐘愛的音樂類型，而重金屬和搖滾等嘈雜的音樂則是植物最不喜歡的，因為植物聽到自己反感的音樂時總是想要逃離發出聲音的地方，甚至會出現萎靡不振的現象，而民間的一些音樂則不會對植物造成任何影響。植物為什么會這樣？在云南省，有一種被稱為“風流草”的植物，當人們為它播放優美動聽的音樂時，它的葉子便會隨著音樂的節奏舞動，仿佛草木之間的知音一般。這種“風流草”是多年生草本植物，生長緩慢，葉片小而且薄。然而，若以手觸之，其不會顯現任何反應，因為唯有音樂或歌聲方能使其舞動，當地居民亦稱其為“知音草”。

許多科學家都對音樂熏陶下的植物有著濃厚的興趣，法國有位植物科學家將他的耳機給番茄套上，結果番茄竟然長到了2 公斤重。其他人聽說后紛紛效仿，如蘿卜長到了3 公斤、直徑60 厘米的巨型蘑菇、12 公斤重的甜菜、25 公斤重的萵苣等等。印度人反其道而行，給植物“聽”煩躁刺耳的音樂，結果可想而知，植物最后變得萎靡不振。有些音樂特別受歡迎，法國的農民根據農作物的喜好選擇音樂種出了“貝多芬生菜”、“鋼琴曲玉米”“華爾茲土豆”等菜品。日本農民在種植蔬菜時發現，對長勢好的蔬菜連續播放兩周搖滾樂，兩周后蔬菜都枯萎了，而原本長勢不太好的蔬菜卻好好地活著。另一個實驗，農民將番茄幼苗分成兩組，一組播放東方弦樂、一組播放搖滾樂，結果前者長出的番茄比正常番茄大一些，而“聽”搖滾樂的番茄幼苗卻萎靡不振。

浙江大學的蔡衛明教授對聲波和植物生長之間的關系進行深入研究，他發現不同聲波的振動頻率對植物生長的影響是不一樣的，對植物生長影響最為明顯的聲頻在2000Hz 左右。蔡衛明分析實驗結果得出聲波與植物生長的關系大致為倒U 型，聲波頻率過高可能會使植物生長呈現出遞減的趨勢。

美國的植物科學家開展聲頻對植物傳粉的影響探究，實驗表明，音樂可以幫助植物快速完成授粉。實驗具體內容大概是，科學家們在培養室中為植物播放優美動聽的音樂，通過調整音樂的振動頻率來改變空氣的流動方向，進而控制植物花粉的傳播方向。最后幫助植物快速授粉成功。同時，他們發現，輕松愉快音樂環境的授粉速度比嘈雜音樂環境授粉速度高出45%左右。根據眾多事實以及上述實驗說明，不同的音樂對植物有著不同的影響，如輕松歡快的音樂可以加速一些植物生長，縮短植物生長時長，同時增加植物果實產量。

二、基于物理視角下音樂對植物及果實生長的作用

用物理原理解釋，音樂能夠影響植物是通過聲波振動實現的，音樂是一種彈性機械聲波，它具有節奏，有很強大的能量。這種聲波能量可以對植物細胞產生物理刺激，影響植物細胞功能，從而使細胞產生化學生物反應，進而就會影響植物的生長。

植物雖然沒有耳朵，但是植物葉面有很多氣孔，這些氣孔就是植物的“耳朵”。音樂就是通過這些氣孔進入到植物體內的，聲波通過刺激植物細胞產生電流來實現在植物機體內傳播。植物細胞就如同音樂在植物體內的翻譯官，當外界播放音樂時，植物細胞就將聲信號翻譯成可以在植物體內流動的電信號，使植物迅速感知到，并且做出相應反應。聲波主要是通過刺激植物葉子表面的氣孔，氣孔在得到刺激之后就會增加對二氧化碳的吸收量，二氧化碳的含量可以控制植物的光合作用，進而提高植物對有機物質的合成速度，最后植物的光合作用能力就得到了提高，植物多進行光合作用，就有更多的能量及營養供自身生長需要，能量及營養越多，植物生長的速度就越快。相反，植物討厭的音樂聲波震動會讓植物自主的關閉表面氣孔，植物將自身“對外交流的窗口”關閉的話，肯定會對植物進行光合作用及其他物質合成造成消極影響，久而久之植物就會枯萎。

基于上述原理可以發現，植物選擇音樂的標準非常高，植物喜愛優美動聽的音樂，主要是因為此類音樂的聲波頻率是有規律的，可以和植物細胞產生共振效應，加速植物新陳代謝。不適當的音樂會妨礙到植物細胞原有的聲波振動頻率，植物細胞在被不適當的聲波刺激時，細胞分裂功能就會紊亂，進而影響植物發展。相對而言，振動頻率較快且規律的聲音對其生長的影響效果最為顯著，當然，聲波頻率并非越快越好，恰當的頻率可以促進植物的生長。如果頻率太高或者過低都會使植物受到傷害。對于植物而言，超聲波的作用時間并非越長越有益，即使是微小的聲波也可能刺激植物細胞的分裂，而適量的超聲波則可以促進植物的生長，但過多的超聲波則可能抑制植物的生長，甚至導致其枯萎。

三、基于情緒調節視角下音樂對植物及果實生長的作用

不光是人類才有情緒，植物也有情緒。人們有物質需求和精神需求，殊不知，植物除了對自身需要的營養物質有需求外也有精神方面的需求，即植物也有喜怒哀樂等情緒，也有高級情感。植物葉面的氣孔充當“耳朵”可以傾聽音樂，植物不但能“聽到音樂”還喜歡好音樂，植物界也有很多音樂愛好者。

在國外有個科學家曾經做過一個有趣的實驗證實植物是有聽覺的，將番茄分成兩組培育，生長環境保證一致，每天夸贊A組番茄“你真好看”“你的果實又大又美味”，對于B 組不進行外界干涉。結果A 組的番茄真的比B 組的番茄長得好，可見植物真的可以聽到聲音，并且可以根據自身分辨聲音的好壞。植物也是有感情的，當植物遇到危險時，雖然它們不能發出求救的信號，但是它確實會感到害怕。為此，本次會議中體現，德國一些科學家專門為植物研發了一種可以幫助它們“說話”的儀器。當植物受到侵害時，這種儀器可以將植物此刻的心理活動展現出來，并發出低沉且混亂的聲音，類似于人類痛苦時的呻吟聲。

有些類型的音樂會使人感到輕松愉悅，而有些類型音樂會讓人感到煩躁壓抑，對于植物來說也是這樣的?？茖W家發現，蔬菜更傾向于優美的樂曲，討厭嘈雜的搖滾樂，如果音樂一直伴隨植物生長，植物光合作用就會增強或減弱，從而影響植物內葉綠素的數量植物都有鐘情的音樂，例如，蘋果樹喜歡鋼琴曲、大豆玉米喜歡聽《藍色狂想曲》、牽?；ㄏ矚g聽小提琴音樂。

植物在不同的音樂環境中體現不同的情緒。有個美國音樂家做了一個有意思的實驗，她將土豆、玉米、小番茄等幼苗分別放到四個房間中，第一個房間的植物自由生長，不做其他人為干涉，第二個房間的植物每天聽24 小時不同類型的音樂，第三個房間內給植物間斷地播放3 小時輕松愉快的音樂，第四個房間內給植物間斷地播放3 小時嘈雜的搖滾樂曲。兩星期后發現，第二、四房間內的植物全部枯萎，因為植物情緒都受到了消極影響，所以才會出現枯萎的現象，第二個房間內的植物因為聽不同類型的音樂而過快的轉換情緒，從而使植物機體功能紊亂，影響發育，第四個房間內的植物直接受到嘈雜音樂的影響，破壞了細胞正常分裂功能，當然也會影響植物的生長。第三個房間內的植物比第一個房間內的植物生長的茂盛，該房間內的植物情緒最為穩定，所以其生長的較為茂盛。

總之，“第七屆植物生長建模、仿真、可視化與應用國際研討會”以探討植物模型和植物表型之間的互補協同作用以及相關應用為目標，這一系列國際研討會將會積極促進推動植物和果實生長領域國際技術交流，對推動我國數字農業的發展以及農業智能化水平具有至關重要的作用和意義。不僅人需要音樂來放松身心，植物更需要音樂，植物雖無耳，但卻有能“聽見聲音”的氣孔，有助于自己調節聲音對身體的作用。通過本課題的研究可發現合適的音樂頻率能夠促進植物光合作用和新陳代謝，在利用好音樂前提下音樂可作為有機肥料來促進植物生長，提高果實產量并進一步完善人類生存的生態環境。