第7章 農(nóng)業(yè)與食品類(lèi)發(fā)明(2)
- 孩子一定要知道的50個(gè)世界科學(xué)奇跡
- 張振鵬
- 4182字
- 2014-01-10 13:53:23
當(dāng)然,事物總是有其兩面性,有好的一面也會(huì)有不利的一面。若是化肥使用不當(dāng),則有可能造成土壤板結(jié)導(dǎo)致土地生產(chǎn)能力降低,土地資源和水資源污染,農(nóng)產(chǎn)品特別是人類(lèi)的食物污染,等等,這些對(duì)人類(lèi)健康和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)都極為不利,應(yīng)當(dāng)盡量避免。因此,人們應(yīng)當(dāng)提高肥料的利用率,充分發(fā)揮肥料作用,做到科學(xué)施肥,最大限度地提高化肥的使用效益。
總之,化肥的發(fā)明,讓人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低成本的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),化肥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基礎(chǔ)而且是最重要的物質(zhì)投入。
⊙奇跡探秘:
2.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中會(huì)用到各種不同的化肥,因?yàn)槊恳环N化肥都會(huì)有它自己的作用。那么,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的化肥都有哪些呢?
一般來(lái)說(shuō),常用的化肥有如下幾種:
氮素化肥--氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要元素,蛋白質(zhì)又是細(xì)胞原生質(zhì)中的基本物質(zhì)。對(duì)作物施用氮肥,可以促進(jìn)蛋白質(zhì)和葉綠素的形成,使作物的葉子顏色更加深綠,葉面積增大,促進(jìn)碳的同化,有利于作物產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善。生產(chǎn)上常使用的氮素化肥有硫酸銨(硫銨)、碳酸氫銨(碳銨)、尿素。其中,尿素是固體氮肥中含氮量最高的一種,它是中性肥料,不含副成分,連年施用也不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)。
磷肥--磷是形成細(xì)胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速細(xì)胞的分裂,促使農(nóng)作物根部和地上部分快速成長(zhǎng),從而促進(jìn)作物提早成熟,提高果實(shí)的品質(zhì)。在生產(chǎn)上常用的磷肥有過(guò)磷酸鈣、重過(guò)磷酸鈣(重鈣)等。
鉀肥--鉀元素可以提高光合作用的強(qiáng)度,促進(jìn)作物體內(nèi)淀粉和糖的形成,增強(qiáng)作物的抗逆性(植物具有的抵抗不利環(huán)境的某些性狀,如抗寒、抗旱、抗病蟲(chóng)害等)和抗病能力,還能提高作物對(duì)氮的吸收作用。常用的鉀肥有氯化鉀、硫酸鉀等。
復(fù)合肥料--是在成分中同時(shí)含有氮、磷、鉀三要素或含其中任何兩種元素的化學(xué)肥料。它具有養(yǎng)分含量高、副成分少、養(yǎng)分釋放均勻,肥效穩(wěn)定而長(zhǎng)久,方便儲(chǔ)存和施用等優(yōu)點(diǎn)。常用的復(fù)合肥料有磷酸銨、氮磷鉀復(fù)合肥、磷酸二氫鉀等。
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【施肥方法】
合理科學(xué)的施肥方法是提高肥效的重要方面,完整的施肥應(yīng)包括施肥時(shí)間、施用位置及施用方法三個(gè)方面。
施肥時(shí)間:化肥施肥的最適時(shí)間一般應(yīng)由作物需要來(lái)定,既要保持養(yǎng)分持續(xù)有效地供應(yīng)或是在作物需要時(shí)候有效地供應(yīng),又要使有效養(yǎng)分從土壤中的損失程度減少到最少。
施用位置:肥料的正確施用位置必須根據(jù)作物根系的特點(diǎn)、肥料本身的性質(zhì)、氣候情況等來(lái)綜合考慮。
施用方法:有基肥、種肥、追肥和根外追肥這幾種方法。基肥,是指播種或移植前用到土壤中去的肥料,目的是供應(yīng)作物整個(gè)生長(zhǎng)期所需要的養(yǎng)分,它可以改良土壤的性質(zhì),提高土壤供肥能力。對(duì)于難溶的、移動(dòng)性小的磷肥適合于用作基肥。種肥,是指播種或移植時(shí)用到的肥料,它的目的是使幼苗一生長(zhǎng)就可以吸收到養(yǎng)分。用作種肥的肥料,應(yīng)當(dāng)是容易被幼苗吸收的速效肥料。追肥,是指作物生長(zhǎng)期間,根據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分的要求,補(bǔ)充因基肥不足而用的肥料。追肥大多使用速效肥料,主要是化學(xué)氮肥或人畜糞尿。根外追肥法(葉面噴施),植物不僅可以從根吸收必需的養(yǎng)分元素,還可以從其它地方(如葉面)吸收一些可溶性的養(yǎng)分。因此,可用噴施方式在葉面上供給植物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),稱(chēng)為根外追肥,也叫葉面噴施。
知識(shí)百科
【化肥的優(yōu)缺點(diǎn)】
化肥最主要的優(yōu)點(diǎn),就是它可以增加農(nóng)業(yè)循環(huán)中養(yǎng)分的總量。它的養(yǎng)分含量高,肥效快,效能廣,原料豐富,可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),不受季節(jié)限制,產(chǎn)量大、成本低,同時(shí)它運(yùn)輸和施用所支出的費(fèi)用和勞力都比較節(jié)省。化肥的體積小,養(yǎng)分穩(wěn)定,它們?nèi)菀妆4妫4嫫陂L(zhǎng),不易變質(zhì)。
化肥的缺點(diǎn)也有不少,它的養(yǎng)分不及農(nóng)家肥齊全,對(duì)土壤、作物存在使用局限性,使用化肥要認(rèn)真選擇才能取得滿意的效果,否則就會(huì)事與愿違。同時(shí),化肥濃度高、溶解度大,若是施用方法不得當(dāng),還容易對(duì)土地和作物造成危害,甚至威脅人類(lèi)的健康。
11.雜交水稻
奇跡概覽
雜交水稻的育成,是新中國(guó)成立以來(lái)中國(guó)在農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的一項(xiàng)舉世矚目的成就。自1976年,這項(xiàng)技術(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)大面積地推廣以后,僅至1994年為止,就已使中國(guó)的稻谷累計(jì)增產(chǎn)達(dá)2400億千克之多,這項(xiàng)技術(shù)的推廣及應(yīng)用使中國(guó)成為世界上第一個(gè)在水稻生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢(shì)的國(guó)家。雜交水稻被人們冠以“東方魔稻”、“巨人稻”、“瀑布稻”等美稱(chēng)。目前,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在世界上的多個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行了研究和推廣,有人甚至將之與中國(guó)古代的四大發(fā)明相媲美。
⊙奇跡探秘:
1.什么叫雜交水稻?是誰(shuí)發(fā)明了雜交水稻技術(shù)?
雜交水稻指的是選用在遺傳上具有一定的差異,而且它們的優(yōu)良性狀又能互補(bǔ)的水稻品種進(jìn)行雜交,從而產(chǎn)出具有雜種優(yōu)勢(shì)的第一代雜交種,用于生產(chǎn)。
雜種優(yōu)勢(shì)是生物界存在的普遍現(xiàn)象,利用雜種優(yōu)勢(shì)來(lái)提高農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)的主要成就之一。
中國(guó)雜交水稻技術(shù)是被譽(yù)為“雜交水稻之父”的袁隆平先生發(fā)明的。袁隆平,中國(guó)國(guó)家雜交水稻技術(shù)中心主任、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織首席顧問(wèn)、世界華人健康飲食協(xié)會(huì)榮譽(yù)主席,江西省德安縣人,1930年出生于北京,1953年畢業(yè)于西南農(nóng)學(xué)院(今西南大學(xué))。1975年,他成功地研制了雜交水稻種植技術(shù),為雜交水稻的大面積推廣奠定了基礎(chǔ)。印度前農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)斯瓦米納森博士對(duì)袁隆平先生有著高度的評(píng)價(jià),他說(shuō):“我們把袁隆平先生稱(chēng)為‘雜交水稻之父’。因?yàn)樗某删筒粌H是中國(guó)的驕傲,也是世界的驕傲,他的成就給人類(lèi)帶來(lái)了福音。”
走近奇跡
20世紀(jì)60年代,我國(guó)發(fā)生了全國(guó)范圍內(nèi)的大饑荒,迫切地需要提高糧食產(chǎn)量,以解決糧食問(wèn)題。
在此期間,袁隆平和他的學(xué)生們也同樣受到了饑餓的威脅。面對(duì)嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí),他深切地體會(huì)到了什么叫做“民以食為天”。
有一天,他帶著幾名農(nóng)校的學(xué)生,在湖南省黔陽(yáng)縣硤州公社秀建大隊(duì)參加生產(chǎn)勞動(dòng)時(shí),看到一位老鄉(xiāng)冒雨挑著一擔(dān)稻谷回來(lái)。袁隆平通過(guò)詢(xún)問(wèn)得知,老鄉(xiāng)挑的是從另一個(gè)村子換來(lái)的稻種。袁隆平很好奇地問(wèn):“為什么要換稻種呢?”老鄉(xiāng)說(shuō):“那個(gè)村子是高坡向陽(yáng)田,產(chǎn)出的稻種不但谷粒飽滿,而且產(chǎn)量也高。去年我們用了從那里換來(lái)的稻種,田里的產(chǎn)量提高了,今年就不用吃國(guó)家的返銷(xiāo)糧了。施肥不如勤換種啊!”
面對(duì)災(zāi)荒,老鄉(xiāng)們并沒(méi)有坐等國(guó)家來(lái)救濟(jì),而是自己主動(dòng)地想辦法來(lái)提高產(chǎn)量。這讓袁隆平深受感動(dòng),并且意識(shí)到,原來(lái)可以通過(guò)改良品種提高產(chǎn)量的方法來(lái)戰(zhàn)勝饑荒。他決心在農(nóng)業(yè)科研上做出些成績(jī),為老鄉(xiāng)們培育出高產(chǎn)量的好種子。
后來(lái),在一些學(xué)報(bào)上,袁隆平獲悉無(wú)籽西瓜、雜交高粱、雜交玉米等,在國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中了。這讓他意識(shí)到:奧地利遺傳學(xué)家孟德?tīng)枴⒚绹?guó)遺傳學(xué)家摩爾根及其追隨者們提出的基因分離、連鎖互換和自由組合等規(guī)律對(duì)作物的育種有著非常重要的意義。
1964年,以袁隆平為首的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究者,開(kāi)始了對(duì)雜交水稻夜以繼日的研究。但是,要想在水稻上利用雜交優(yōu)勢(shì),首先要突破“三大難關(guān)”:第一,要培育出雄蕊不育而雌蕊發(fā)育正常的母稻,即不育系;第二,給不育系授粉,使它正常結(jié)實(shí),而后代仍保持不育,即保持系;第三,給不育系雌蕊授粉,所產(chǎn)生的種子播種后,變?yōu)閮?yōu)勢(shì)強(qiáng)的公稻,即恢復(fù)系。
從1964年到1965年兩年的時(shí)間里,每到水稻開(kāi)花的季節(jié),袁隆平就和助手們頂著烈日在稻田里尋找,終于找到了6株天然的雄性不育植株。然后,袁隆平和助手們花了6年時(shí)間,先后選用了上千個(gè)品種,做了3000多個(gè)雜交組合,仍然沒(méi)有培育出理想的不育系來(lái)。
他通過(guò)自己以往觀察到的現(xiàn)象和6年來(lái)得到經(jīng)驗(yàn),提出利用“遠(yuǎn)緣的野生稻與栽培稻雜交”的新設(shè)想。1970年11月23日,袁隆平和助手在海南島終于發(fā)現(xiàn)一株雄花敗育株,并將這株珍貴的野生水稻種命名為“野敗”,從而打開(kāi)了“三大難關(guān)”的第一個(gè)突破口,給雜交水稻的研究帶來(lái)了新的轉(zhuǎn)機(jī)。袁隆平想:既然自然界存在著“天然雜交稻”,那我們就一定能通過(guò)探索其中的規(guī)律與奧秘培育出人工雜交稻來(lái)。這樣,就可以利用雜交優(yōu)勢(shì),提高水稻的產(chǎn)量了。
1972年,農(nóng)業(yè)部把雜交水稻列為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目,并組成了全國(guó)范圍內(nèi)的攻關(guān)協(xié)作網(wǎng)。1973年,在突破“不育系”和“保持系”的基礎(chǔ)上,廣大科研人員對(duì)所選的上千個(gè)品種進(jìn)行了測(cè)交和篩選,最終找到了一批優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、花粉量大、恢復(fù)度在90%以上的“恢復(fù)系”。隨著第三道難關(guān)的攻破,袁隆平培育出了首批雜交水稻--秈型雜交水稻。這是標(biāo)明著我國(guó)在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。
1982年,中國(guó)科學(xué)家袁隆平被國(guó)際水稻研究所學(xué)術(shù)會(huì)評(píng)為世界“雜交水稻之父”。在一片贊揚(yáng)聲中,袁隆平?jīng)Q心繼續(xù)開(kāi)展新的研究攻關(guān)。他通過(guò)大膽的設(shè)想與不斷地實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新并發(fā)明了超級(jí)水稻,并將這項(xiàng)技術(shù)不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。此項(xiàng)技術(shù)被逐漸地出口到世界上多個(gè)國(guó)家和地區(qū),并進(jìn)行不斷地推廣及研究。從亞洲到美洲,再到歐洲、非洲,“雜交水稻外交”成為我國(guó)重要的外交品牌。
全球有超過(guò)一半人口以大米為主食,水稻是世界上的主要糧食作物。由于雜交水稻,無(wú)論是抗病性、產(chǎn)量以及各種綜合性狀都比常規(guī)的水稻要高,這就意味著種植雜交水稻可以提高糧食的出產(chǎn)量,這為世界上日益增加的人口與有限的土地,解決了糧食不足的問(wèn)題。雜交水稻技術(shù)的發(fā)明不僅解決了中國(guó)人的吃飯問(wèn)題,也對(duì)世界減少饑餓作出了卓越的貢獻(xiàn)。
⊙奇跡探秘:
2.雜交水稻與普通的水稻相比,它的優(yōu)勢(shì)在哪里?
雜交水稻在生產(chǎn)上具有明顯的優(yōu)勢(shì),并最終表現(xiàn)為高產(chǎn)。它的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,雜交水稻的根系發(fā)達(dá)。它具有強(qiáng)大的根群,而且根系功能旺盛,吸水、吸肥能力強(qiáng)。第二,雜交水稻的光能利用率高。它的分葉能力特強(qiáng),能更好地利用光能制造出更多養(yǎng)分,為穗大粒多創(chuàng)造了條件。第三,雜交水稻穗大粒多,一般平均每穗能達(dá)到150粒左右。第四,雜交水稻適應(yīng)性廣。它有較強(qiáng)的耐淹、耐旱、耐酸、耐堿能力,在多種地理環(huán)境種植均表現(xiàn)為增產(chǎn)。
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【孟德?tīng)枴?
孟德?tīng)枺?822-1884)奧地利人。他在1865年發(fā)現(xiàn)了遺傳定律,被稱(chēng)為“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”,是遺傳學(xué)的奠基人。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)的許多遺傳學(xué)規(guī)律,都是在孟德?tīng)柕姆蛛x規(guī)律和自由組合規(guī)律的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并建立起來(lái)的。孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律是遺傳學(xué)中最基本、最重要的規(guī)律,它猶如一盞明燈,照亮了近代遺傳學(xué)發(fā)展的前途。
知識(shí)百科
【超級(jí)水稻】
在米質(zhì)、產(chǎn)量、抗性等主要方面均顯著超過(guò)現(xiàn)有水稻品種的水稻,被稱(chēng)為超級(jí)水稻。超級(jí)水稻的概念最早源于菲律賓的國(guó)際水稻研究所,此后世界多個(gè)國(guó)家都相繼提出了“超級(jí)稻計(jì)劃”。我國(guó)的袁隆平先生第一個(gè)育成了具有世界影響的新品種--“超級(jí)水稻”,使我國(guó)成為世界上唯一實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的國(guó)家。
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