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中国农科院科研团队前段时间在新疆和田沙漠温室首次试种了快速繁育水稻,并且试种成功。更令人激动的是,他们种植的水稻从育苗到成熟仅需 60 天时间,其产量能达到每亩一千多公斤。
看似不可能的任务,引发了很多人的疑问。在 21 世纪的今天,难道农业的“浮夸风”又出现了?沙漠干旱至极,连水都难以获取,能种水稻吗?那我们得先从他们的种植技术谈起。
专门培养植物的“植物工厂”
种植水稻通常要历经育苗、移栽以及管理等诸多步骤。从种子长成秧苗,再到水稻成熟,大概需耗费 120 天到 150 天。每亩的产量差异较大,有些早稻产量约为 700 斤,有些晚稻产量约为 800 斤,还有些中稻产量约为 1200 斤。据国家最新数据表明,如今中国水稻平均每亩产量接近 1000 斤。
农科院在和田沙漠的这次试种,时间比普通种植缩短了一半,产量约为最新数据的两倍。这样的数据令人惊讶,不禁让人联想到大跃进时期“亩产万斤”的浮夸风,尽管这里没说亩产万斤,但仍让人好奇。并且,沙漠连日常用水都有问题,那它究竟怎么还能种出水稻呢?
农科院在和田沙漠种植水稻是在“植物工厂”环境下进行的。需注意,植物工厂是用于培育植物和农作物的,并非植物加工厂。许多人第一次听闻这项技术,没有概念,简单来讲,它就是温室大棚的升级版。
传统大棚我们知晓。它主要借助大棚的保温性促使植物生长。因为外层薄膜的作用,能使内部长时间处于温暖、湿润的环境中。并且倘若防护措施恰当,连害虫也能被阻挡在外面,从而让里面的农作物能安心生长。
传统大棚的缺点较为明显。其一,其内部环境难以控制。其二,虽然能起到保温作用,然而一旦长时间遭受暴晒,内部就会变得极为炎热。其三,适宜的温度对植物有益,但温度过高则会对植物造成伤害。
植物工厂比温室大棚先进。它能利用玻璃房的“温室效应”,使内部一直保持温暖。若温度过高,它会打开风扇或遮挡阳光,以控制内部温度不会过高。
不过这仅仅是基础操作。更高级的情况是,倘若遇到阴天,没有了太阳的照射,在植物工厂里存在专门的“人工光源”,能够为植物提供所需的光照。能够产生并实现人工光源的技术设备,就是我们所熟知的“LED 灯”。
植物对光源的需求并非只要会发光就行,它对光源的红外线和紫外线有要求。而植物工厂的这种 LED 灯能够调节这两种参数,使植物获得更适宜的光源效果。如此一来,植物在 24 小时内都能得到充足的光照,且是最佳光照。
除此之外,植物工厂通过流动的营养液来培育农作物。与传统种植方式相比,使用营养液有两方面好处:一是能加快植物根系对营养物质的吸收;二是可以精准调控营养物质的配比,使植物能获得更适合的营养物质。
植物工厂除了能做到这些之外,还可以对温室内部的湿度进行控制,同时也能够控制二氧化碳的含量,这样就能让植物更好地进行光合作用。
总体来说植物工厂的先进性在于,它几乎考虑到了植物生长所需的各种条件。这些条件包括光照、温度、湿度、二氧化碳浓度、营养物质成分等。这些参数都是可以人为调节的。通过人为调节这些参数,能让植物在 24 小时内始终处于最佳生长状态。也可以为植物提供不同年龄段所需要的不同环境。
水稻生长的各项参数始终保持在最佳状态时,其生长周期会缩短。露天水稻每天仅白天能接受光照,白天进行光合作用促进生长,晚上则进行呼吸作用消耗。而植物工厂的水稻 24 小时都在进行光合作用,所以生长速度快、生长周期缩短通常是符合科学规律的。
植物工厂的种植模式与露天的不同。露天种植是平面铺开的,而植物工厂是垂直种植,可理解为种植在货架上,货架有几层,产量就相应是几倍。与传统相比,这种种植模式的优势在于能充分利用空间,关键是不影响植物生长,还更方便管理,所以产量比传统的高,不存在所谓的“浮夸风”。
总的来说,植物工厂和温室大棚都能使农作物加快生长且提高产量,这已属平常之事。然而,对于部分人而言,他们虽不质疑这些技术的可靠性,但却担心农作物生长速度加快是否真的是好事,长期食用大棚里长出的农作物身体是否真的没问题。
温室种植农作物安全吗?
温室大棚普及之后,对农业产生了很大影响。这种方式能加快农作物种植速度,还能种植反季节作物,使人们在冬天能吃到其他季节的蔬菜水果。然而,随着人们对饮食安全越来越重视,越来越多的人开始怀疑这种方式种出的蔬菜是否安全。
这种疑虑有其缘由。如今在菜市场的诸多蔬菜里,有许多是在大棚中培育出来的,还有一些是用营养液培育的。这些蔬菜生长速度较快,外形显得粗壮且饱满。然而,食用之后,细心的人会察觉到,其味道比不上以前菜园子里种植的蔬菜。人们注意到,如今的西红柿比以往菜园种植的西红柿更大更红。然而,其味道却与以前的西红柿相差甚远。这些问题背后的原因,都指向了大棚种植。
一项研究曾对大棚和露天种植的油菜进行了测试比对。结果显示,与露天种植的蔬菜相比,大棚里种植的蔬菜多项物质含量较低。这些物质包括叶绿素、维生素 C、糖分、钙、镁、磷等。例如钙含量方面,露天种植的蔬菜每千克含钙量达 1346.10 毫克,而大棚里种植的蔬菜每千克仅为 557.8 毫克,两者相差约一半。镁的含量方面,露天种植的是大棚种植的三倍左右。在其他物质的含量上,露天种植的也比大棚种植的多出好几倍。
人类的味觉较为发达,同时也较为复杂。对于吃进嘴里的食物,其究竟是什么味道,我们在很多时候只能去感受,却难以准确地将其描述出来。即便运用先进的技术手段,也不可能把所有的味道都研究得极为透彻。
但是不管怎样,蔬菜的味道与这些微量元素存在关联。不同含量的微量元素,所呈现出的味道各不相同。而影响植物体内这些微量元素含量的因素,与种植方式和种植环境有很大关联。
露天环境下种植,温度无法控制。然而,它能接收到最自然的太阳光照射,其紫外线和红外线都恰好适合植物需求。温室大棚虽可保持温度,但因薄膜作用,阳光被遮挡和削减。农作物虽有光照,但光照不充足,所以对营养物质的吸收和累积总会受到很大影响。
农作物的营养问题方面,能够以营养液形式精准调配作物所需营养配比。然而,依据一些农业研究可知,种植在自然环境里的植物,除了常规微量元素外,还需要一些微生物菌落,这些微生物与农作物形成共生关系,彼此提供生长所需物质,而这种共生关系是营养液难以复制的。现在的大棚蔬菜味道和以前没法比,水培蔬菜味道也和以前没法比,就是这个原因。
这时候有人会说,如今粮食安全问题变得越来越严峻。既然大棚里种出来的农作物有这些不足之处,那为何不改变思路,重新回到之前的种植模式呢?接下来就需要讨论发展温室种植的必要性了。
温室种植的必要性
在如今粮食安全危机愈发严重的情况下,发展温室种植技术是很有必要的。其一,温室种植技术的产量较高;其二,其生产周期较短。尽管通过这种方式种植出的农作物在味道和营养方面比不上传统的露天种植,但仅凭借其产量和生长周期,就能够满足市场的需求。
传统种植能让农作物更好,但其属于精耕细作方式。这种方式生长周期长,同时无法保证农作物的安全性。可能一场突发的自然灾害就会导致一年的辛苦白费。而且露天环境不能有效防止病虫害,若要除病虫害就只能使用农药。一旦农药残留超标,市场无法接受,甚至会给人带来致癌的风险。所以对两者理性比较的话,宁肯牺牲味道,也要保证安全。
除此之外,温室种植因为环境和营养物质含量可进行调控,所以能够实现标准化种植。例如黄瓜长成什么样子,都可以通过人为干预来决定,卖到市场上时规格就比较统一,主要是便于管理。然而,露天种植的情况基本上是参差不齐的,在运气不好的时候会有一大堆次品,根本无法卖出,这对经济效益产生了严重的影响。
温室种植除了能适应市场需求,更重要的是其种植环境的温度。像植物工厂这类,即便遭遇极端气候,也不会影响农作物的生长。值得一提的是,农科院选择在和田沙漠里进行种植的原因。其一,沙漠面积足够大,能够大面积铺设种植设施。其二,这里光照强烈,能够实现光电互补,从而降低能源损耗。其三,这里地质松软,在这儿建设植物工厂只需将沙丘推平即可,相较于内地,投入会少很多。
确实,科技种植产出的东西终究比不上大自然孕育的。然而,无论是吃饱还是吃好,我们都需要去努力争取。虽然我们的这些科技手段仅仅是使农作物产量得以提升,但也有科学家在致力于研究怎样既提高产量又能确保营养价值。只有同时抓住这两方面,我们的饭碗才能端得更加稳固。
适合种水稻的地方竟然是沙漠?中国在沙漠中进行水稻种植,仅需 60 天就能够收获。
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