崔明理
“山青、水秀、土肥、田潔的優(yōu)良生態(tài)環(huán)境,造就了我們村農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)。”
“本地之所以多產(chǎn)原生態(tài)特色山珍奇味,源自于得天獨厚的生態(tài)環(huán)境——溫暖濕潤、四季分明、冬無嚴(yán)寒、雨量充沛、熱量豐富、雨熱同季?!?/p>
好山好水產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品,這是大家的常識??赡阌袥]有想過,優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品之所以具有出眾的品質(zhì),只是因為良好的水土光照條件嗎?如果只考慮植物生長的必需條件這一因素,完全人工干預(yù)的溫室條件下的農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)該是品質(zhì)最優(yōu)秀的。這顯然與常識不符??磥?,除了必備的生長條件,造就優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的,還有其他因素。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員梁鳴早對此進(jìn)行了深入研究。
“故天將降大任于斯人也,必先苦其心志,勞其筋骨,餓其體膚,空乏其身,行拂亂其所為,所以動心忍性,曾益其所不能?!绷壶Q早引用了孟子的名言,先賢總結(jié)出需要在逆境中培養(yǎng)人才,對于作物的栽培,何嘗不是如此呢?
受苦不是目的,關(guān)鍵是激發(fā)出內(nèi)在潛能。對優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品栽培而言,外部脅迫是為了打開作物的次生代謝,培養(yǎng)作物的免疫功能,提升作物品質(zhì)。
梁鳴早介紹,中國農(nóng)科院李純忠研究員上世紀(jì)70到90年代對我國“名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品的土宜”問題進(jìn)行跟蹤調(diào)查,提出:“凡是出了名的農(nóng)產(chǎn)品其品質(zhì)優(yōu)良者均產(chǎn)生自土壤、氣候條件特殊的惡劣環(huán)境之中”。
李純忠在廣泛考察優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的原產(chǎn)地之后發(fā)現(xiàn),它們要么處于石礫的惡劣土壤環(huán)境,水分障礙、養(yǎng)分虧缺,如名貴茶葉武夷山大紅袍、廬山云霧茶等,生長在迷霧沛雨、爛石礫壤之中;要么處于鹽堿地等具有土壤障礙性因子、生長條件惡劣;要么管理技術(shù)特別,需要環(huán)割、刀砍、斧劈;要么需要天寒地凍的天氣條件等,如冬蟲夏草、高山雪蓮,在正常氣候和肥沃的土壤很少見名特優(yōu)品。
受到李純忠關(guān)于名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品土宜理論的啟發(fā),中國農(nóng)科院研究員劉立新繼續(xù)研究,怎樣能在良好的土壤條件上生產(chǎn)名特優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品呢?怎么樣才能使植物具有防控病蟲草害的能力呢?他從植物生理和栽培角度思考,總結(jié)出生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的三個要素:一是環(huán)境脅迫或人造脅迫。二是基因控制,即優(yōu)良的品種。三是營養(yǎng)元素的平衡供應(yīng),作物所需的不同營養(yǎng)元素供應(yīng)強度均衡。
優(yōu)良品種證明作物基因經(jīng)過了大自然的篩選,本身品質(zhì)就是過硬的。營養(yǎng)元素的均衡供應(yīng),不只是氮磷鉀,而是指在人工栽培的環(huán)境下,提供植物生長所需的大量元素及中微量元素,還要根據(jù)作物的不同生長階段,有針對性地提供不同的營養(yǎng)。
對立志培育出優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)者而言,人造脅迫是十分有效的手段。其實,人造脅迫并不新奇,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)就一直在應(yīng)用這種方法。
“秧薅三遍出好谷,棉薅七遍白如銀?!绷壶Q早引用了古代通俗讀本《教兒經(jīng)》中的農(nóng)諺,意思是說,水稻田要薅草,撓秧至少三遍,就能夠生產(chǎn)出好的稻谷。這里的好字,包含產(chǎn)量和質(zhì)量的雙重含義。在華北平原流傳著“鋤地九遍的谷子比鋤三遍的好吃”說法。棉田也要勤鋤地,“白如銀”是指明顯改變棉花的產(chǎn)量與品質(zhì)。這條農(nóng)諺講的就是人造脅迫對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提升的作用。
人造脅迫對于作物生長過程來說有四兩撥千斤的的作用。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施如插秧、移栽、中耕除草、環(huán)割、修剪、整枝、打叉、抹贅芽、多次收割、多次采摘等都是老祖宗發(fā)明的實用技術(shù),是對植物的人造脅迫,可以幫助作物較早地打開次生代謝途徑,使作物自身產(chǎn)生抗擊各種逆境環(huán)境和災(zāi)害性天氣的能力,同時也增加了作物對病蟲草害抗擊的能力。
一些有效的人造脅迫做法也得到了傳承。比如,人為干擾斷根是煙農(nóng)世代總結(jié)出來的經(jīng)驗,現(xiàn)在仍在沿用。斷根后的煙草根系更為發(fā)達(dá),因為斷根開啟了煙草的次生代謝,發(fā)達(dá)的根系確保營養(yǎng)更充分吸收,從而提高了煙草的品質(zhì)。
梁鳴早還從植物生理解釋了外部脅迫到優(yōu)良品質(zhì)之間的關(guān)鍵——次生代謝。在了解次生代謝之前,我們先來看看基本代謝。在植物遺傳基因的控制下,作物所進(jìn)行的光合作用、呼吸作用、遺傳物質(zhì)代謝、生物活性物質(zhì)的代謝等,決定著作物形態(tài)、產(chǎn)量,并對作物的品質(zhì)產(chǎn)生影響。這就是植物的基本代謝?;敬x過程中能夠生產(chǎn)植物的基本營養(yǎng)元素:蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物。
植物的次生代謝是植物在進(jìn)化過程中,不斷地與不良環(huán)境做斗爭的結(jié)果,需要對植物基本代謝的產(chǎn)物進(jìn)行再加工,就成為次生代謝產(chǎn)物。次生代謝用來維持著植物的正常生活并抵抗不良的生存環(huán)境。次生代謝過程中會產(chǎn)生“化感物質(zhì)”,或被稱為“植物免疫物質(zhì)”,包括抗擊災(zāi)害性天氣的物質(zhì)、除草的物質(zhì)、產(chǎn)生風(fēng)味的物質(zhì)、具有修復(fù)功能的物質(zhì),這些物質(zhì)對植物品質(zhì)有著舉足輕重的作用。次生代謝功能是作物與生俱來的,但只有當(dāng)脅迫到來時才打開。
作物次生代謝打開之后,最重要的是要提供給作物充足的營養(yǎng),各種必需元素都要提供,使次生代謝物源源不斷地產(chǎn)生,才能確保植物正常生長并提升品質(zhì)和風(fēng)味。