物理肥料：三种能量改变农业产量

谈谈物理肥料

目前，人们谈到化学肥料可能都比较熟悉，然而，化学肥料长期使用将导致土壤变性和环境污染。因此，世界各国专家都加紧开发多种物理肥料。本文从光肥、声肥、电肥三方面，对目前在国际上兴起的物理肥料在农业生产上应用前景作一概述。

一、光肥

光是地球上一切生命的能量来源，也是一切作物赖以生存的环境中最为重要的因素之一。任何植物都离不开阳光。但是，并不是所有的光对植物的作用都相同，只有特殊波段的光才对植物有特定的刺激、生长等积极作用。据研究表明：波长390～410nm的蓝紫光，可活跃叶绿体的运动；波长600～700nm的红橙光，可增强叶绿素的光合能力，它们都能促进植物的生长；而波长500～560nm的绿色光，则会被叶绿体反射和透射，使植物的光合能力下降，不利于生长。根据这一原理，国外出现了一股试用各种有色薄膜进行植物生产的热潮。有色薄膜的作用在于改变其光谱成分，使通过的光线具有更多的红橙光和蓝紫光，从而提高植物的光合效率，达到增产和改善品质的目的。据研究，红色光能提高作物的含糖量，蓝色光能增加作物的蛋白质含量。实验证明：甜瓜在红光照射下，不仅能显著提高瓜肉糖分和维生素含量，而且可以提前20天收获。小麦在红光下或晚播后覆盖红色薄膜，可以加速生长，增加产量，并且可以加速其蛋白质的合成，大大改善小麦的品质。四季豆和辣椒以红色膜为好。棉花育秧也以红色膜为好，这样培养出来的棉花株高茎粗根多叶大。蓝色薄膜下的黄瓜和香菜，维生素C的含量增加。

除红、蓝光外，还有人用黄色薄膜栽培黄瓜，结果增产40%左右。有人用黄色薄膜覆盖芹菜和莴苣，发现不仅叶柄显著伸长，植株高大，还能推迟抽薹，延长食用期。番茄、茄子、韭菜在紫膜下产量增加。菠菜在紫色和银色膜下，生长迅速。用青色（蔚蓝色）薄膜进行水稻育秧时，叶绿素、氮素、磷酸的含量都增加，可防止秧苗发生黄化现象，这种秧苗移栽以后，分蘖数高10%～20%，干物重增加，这对于寒冷地区水稻生产来说，可起到稳产、高产的作用。

此外，用激光照射种子、植株及灌溉水，加速细胞生长过程，发芽率高，光合效能强，早熟高产。实验表明，经过处理的种子，每平方米土地上胡萝卜提高10%，甜菜提高20%。

二、声肥

声波也是一种能量，可被作物吸收，增加细胞活力，加速细胞分裂，促进生长发育。但不同频率的音调对植物有不同的刺激作用。实验中发现，强烈、尖啸的噪音能够抑制作物生长，有的甚至死亡。但轻柔、优美的声音和音乐旋律却可促进作物的生长，调节作物的新陈代谢过程。法国有一位业余园艺家，对一株西红柿每天播放3小时音乐，结果这株西红柿超出正常产量的6倍，最大的一只西红柿竟重达2kg，成为世界上最大的西红柿。又给一株卷心菜听音乐，这棵卷心菜长到27kg。前苏联的莫斯科红色农场对一座温室里的蔬菜每日定时播送两次音乐，使这个温室的蔬菜产量增加了2～3倍。(www.xing528.com)

超声波具有促进种子萌发、加速作物生长和提高产量的作用。法国国家科学研究中心建立了一个超声波培植法实验园，经过两年的实验，试制成了一种农用超声波播放器，它可使各种蔬菜迅速生长，萝卜比普通的约大两倍。英国用超声波培植法，已培育出6.4kg重甜菜，2.7kg重卷心菜；前苏联种出2.5kg重萝卜，大如足球的红薯和直径0.6m蘑菇。

我国在进行超声波处理农作物的实验中，亦取得很大的成果。如用超声波处理小麦种子，可提高发芽率和出苗率，缩短其生长发育期，增产8%～10%，并且第二年仍有一定的增产效果。棉花经超声波处理后，可提前3天吐絮，并提高了结桃率。水稻、玉米、白菜、黄瓜等经超声波处理后，均可提高产量。中药七叶一枝花的种子一般需要两年才能发芽出土，用超声波处理20分钟，4个月就开始萌发，7～8个月即可出土，发芽率提高两倍，开花期也提前，丹参的种子处理后，发芽率可提高1～2倍，而且能保持到第二代，发芽期还可提前20～30天。处理过的桔梗，提前一年就能开花结果。丹参经超声波处理后，生长量大大提高，种子每平方千米产量提高10～40倍。

研究证实：超声波是一种能量，它能使植物种皮软化，细胞膜的透性增大，因此用它处理过的种子吸水速度大大加快，幼苗容易突破种皮，同时，它还可以增强种子中的酶的活性，有利于种子中的淀粉、蛋白质等物质转变为可溶性的物质，供胚吸收利用。同时，超声波又是一种弹性机械波，在传播中也会产生化学反应、热效应等。由于它的机械和温热的直接作用，可促使植物细胞内部物质的氧化、还原、分解和合成，因而增加了农作物产量。

三、电肥

地球表面就像一个巨大的电场，这个电场的两极分别是带正电荷的高空和带负电荷的大地，一切生物都生长在这个巨大的电场之中。而作物跟一切生物一样都是带电体，若体内与大气之间的电位差越大，其光合作用就越强，所以人为地改变大气和土壤间电场的强度和极性，会直接刺激植物的生长。电流可促进植物的新陈代谢，增加光合作用。实验证实：微弱的电流通过土壤，能使许多植物的种子发芽迅速，产量提高。科学家们用人造电场对黄瓜、西红柿等实验，结果蔬菜生长周期明显缩短，产量也增加4倍以上。用人造电场试种棉花，产量增加50%。科技人员向稻田中通电流，人为地提高稻田地的电位差，产量增加了50%。起到了促进水稻的营养供给和控制作物生长的作用，而且灌溉用水降低到原来的1/6。如给菊科植物通以18V的电，光合作用增加一倍；用220V的电处理西红柿可增产17%，果实中维生素C含量增加7%，糖1.2%；燕麦施“电肥”可增产40%，黄瓜增产1～3倍。将西瓜种子浸泡在加以75V电压的稀盐酸溶液中，西瓜含糖量会增加4%，产量提高10%。日本还用电击法使蘑菇增产。美国一位植物生理学家做了一个有名的实验：在植物的上方布上铁丝网，然后将高压直流电源的正极接在铁丝上，负极接地。在这个高压电场中生长的西红柿、黄瓜、白菜、南瓜、萝卜等蔬菜和豆类，成熟期缩短了一半，重量分别增加了3～5倍。在同样的电场中种植棉花，其产量也增加了50%，而且棉纤维有显著提高。现在已有人用这种电场来培育树和珍贵林木的幼苗，其生长速度快，成活率高。更为有趣的是，如果改变电场的极性，把正极铁丝网布在植物的下方，来控制葡萄、南瓜藤蔓的营养，以加速果实的生长发育，也取得了成功。

科学家认为，所有植物细胞都是一种特殊电池。因此，整株植物总是不断地有弱电流通过，如果给植物再外加一个电场，那么就会刺激植物加速完成生命过程，这个过程可以使果实更为丰硕。

总之，光、声、电等物理性能量，都可以起到肥料的不同功能和作用，因此被称为物理性肥料。目前，物理肥料在农业生产的应用已愈来愈受到各国植物生理学家的密切关注和高度重视，由于它具有比其他农业技术能耗低，并能有效控制农药和化肥的使用量，提高产量，减少农产品中有害残留物，有益于人体的健康等诸多优点。因此，物理性肥料虽然目前还仅仅处于研究和试用阶段，但是，我们深信，随着科学技术的不断发展和测试手段、对比试验的不断改进以及研究的不断深入和发展，层出不穷的种种物理肥料在农业生产应用，必将呈现一派欣欣向荣繁荣景象。