大家好,保護(hù)地種植的蔬菜無論是茄果類、葉菜類大多品種都要進(jìn)行育苗移栽,而蔬菜育苗不僅是可以提高土地的利用率,增多茬口,使蔬菜提早成熟;而且育出壯苗,可以減輕病害,增加大棚蔬菜的產(chǎn)量。所以說,蔬菜育苗是大棚菜成敗一個的關(guān)鍵,在山東省壽光市的三元朱村的大棚里,也在進(jìn)行著蔬菜育苗,可同時栽的蔬菜種卻育出了長勢不一樣的苗。
這里是三元朱村的一個蔬菜大棚,是進(jìn)行蔬菜種子育苗的地方,這些苦菊是他們同一天育苗的蔬菜品種,從外表上我們可以看的出來有的苦菊的長勢很旺,葉片已經(jīng)漲的很大,而另一邊的苦菊卻長的比較瘦弱、矮小,發(fā)育的也不太好。
為了進(jìn)一步了解苦菊的生長情況,我們把苦菊連土壤整枝拔了出來,發(fā)現(xiàn)生長較快的苦菊苗根系非常發(fā)達(dá),根系很粗壯而且緊緊地包裹住了土壤,而另一邊的根系就比較細(xì)小,土壤也明顯因為沒有被根系完全包裹所以顯得很松散,這是怎么回事呢?
王樂義:我們從91年搞蔬菜生產(chǎn)首先是解決種子問題,一個是選育好的良種,二一個培育好的良種,這項技術(shù)通過把種子處理能夠增產(chǎn),能夠?qū)ΨN子病菌消除。
王樂義是,帶領(lǐng)著當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民發(fā)展大棚蔬菜,使三元朱村成為全國有名的蔬菜種植基地,一直關(guān)注蔬菜種植方面新技術(shù),特別是種子方面的。選擇優(yōu)良種植品種,他們一直都在這樣做,但這一次讓他也沒想到的是,同樣的種子,也能種出完全不一樣的模樣。
王樂義:處理的種子和沒處理的種子,它就是不一樣,苗壯,看哪個神氣很正,通過從苗期到做果期,最后和產(chǎn)量對比,看出好了,可以說這個作物通過處理以后,這個品質(zhì)好。
這次在三元朱村大棚里種的苦菊種子,有一部分進(jìn)行了一下種子處理,這樣在種植后,雖然種子在相同的溫度和環(huán)境生長下,但經(jīng)過處理的苦菊種子明顯要比沒有經(jīng)過處理的苦菊種子,發(fā)芽后長勢要好,出現(xiàn)了非常明顯的差異。
難道種子處理真的這么神奇,能發(fā)揮出種子不一樣的生產(chǎn)潛力來嗎?
在我國已經(jīng)進(jìn)行了很多年的研究,比如,曬種,催芽,浸種,拌種等等,這些管理措施在根據(jù)種子的特點不同進(jìn)行處理,使得種子更好地生長,或者更適宜環(huán)境的要求。(種子處理)
說起給種子進(jìn)行處理,其實還并不算什么新鮮事,很多種子處理的方法已經(jīng)應(yīng)用得非常普遍,很多農(nóng)戶也會經(jīng)常用到,比如,蔬菜育苗前大多需要把種子先放到水中浸泡一段時間,這就是一種種子處理方式。
賀教授:種子在長的過程有生命活動,在長到后期的時候,它不斷地失水,所以新收來的種子要進(jìn)行晾曬。晾曬的過程,實際就是讓他失水的過程。那么水都沒有了,它生命活動就進(jìn)入了休眠狀態(tài),有些種子是需要休眠的,有些種子生下來就能發(fā)芽,所以通過讓它減少水分就是要抑制讓它的發(fā)芽。
為了保存種子,先要讓它失水休眠,到了要種的時候,如果采取一些措施處理一下,就會幫助種子盡快復(fù)蘇。常用的方法就是用50度左右的熱水來浸泡種子。這種提前泡種子的方式,在農(nóng)業(yè)科學(xué)當(dāng)中稱為“溫湯浸種,”,屬于物理處理的一種。
采用了溫湯浸種的方法,雖說種子萌發(fā)的比較快,比沒有泡過的種子發(fā)芽早一些,但在長勢上的差異并不會像苦菊苗對比,有這么明顯。
種子處理還有一些更特別得方法嗎?
現(xiàn)在我們做的就是微生物一個叫做菌根的東西,他是一種共生微生物,它撥到種子里面去它發(fā)芽的過程中間,這個微生物就和它生成了一種共生菌,他在里面幫助蔬菜種子,從土壤里得到營養(yǎng),這樣就可以進(jìn)行有機(jī)蔬菜的種植,這樣就不需要化肥了。
這種用微生物拌種的處理方式屬于生物處理,在種子栽種的時候,把含有配置好微生物的土壤和種子一起種到育苗的器皿中,在種子發(fā)芽長出根以后,這種有益的微生物就會依附在種子的根上幫助種子吸取土壤中的營養(yǎng),同時微生物也從種子上吸取營養(yǎng),這樣就達(dá)到了一種共生共存的目的,生成一種新的對種子有益的細(xì)菌。
從機(jī)理上來講,在用了以后,對一些營養(yǎng)元素的吸收就明顯提高了,抗逆性也提高了,長勢也比較好,這是微生物方面的。
利用微生物在種子周圍建立一個良好的生長環(huán)境,達(dá)到促進(jìn)幼苗健康生長的目的。這種方法雖說很好,但也要是隨著有益微生物不斷繁殖壯大,才能逐步起到了一個緩效作用。三元朱村苦菊苗從發(fā)出芽來,對比組就出現(xiàn)了比較明顯的不同。隨著小苗的生長,優(yōu)勢也更加明顯,這里也并沒有選用生物處理種子的方式,那么他們到底對種子進(jìn)行了怎樣的處理呢?我們來到了他們的種子處理實驗室,讓我們沒有想到的是,實驗的全過程就是在這個不起眼的機(jī)器中進(jìn)行的,處理過程操作起來也十分簡單,把種子放進(jìn)這個機(jī)器當(dāng)中,十分鐘之后就處理好了。
王樂義:看不著帶著機(jī)器,放多長時間,拿出來以后,種出來就這么好,我覺得這就是科學(xué)技術(shù)很重要的一個方面,我們這就是三年的時間,這么好的技術(shù)應(yīng)該在社會上推廣。
從外觀上還真看不出到底這機(jī)器有什么名堂,使用起來還這么簡單,只是短短的十分鐘時間就可以把種子處理完成,而且處理后的種子在栽種中又表現(xiàn)得非常突出,這到底是一種什么方法呢?這還要從一個叫徐安起的人說起。
徐安起是山東大學(xué)物理學(xué)院的退休教授,在1993年一次全國磁性材料會議上,他了解到在磁學(xué)應(yīng)用當(dāng)中,磁對種子可以產(chǎn)生作用,徐安起聽了非常感興趣。
徐安起:93年全國我們的磁學(xué)專業(yè),有個磁學(xué)會議,是我國最高的磁學(xué)會議,從93年開始磁學(xué)會議上有了一個分支,叫磁學(xué)應(yīng)用。介紹了磁學(xué)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用包括在農(nóng)業(yè)工業(yè),環(huán)保畜牧效果都不錯。
在這次會議之后,搞物理的徐教授也想試一試,看看磁到底會對種子起到哪些作用。徐安起就用自己實驗室里的電磁儀器做起了種子實驗。
一開始徐安起還是比較謹(jǐn)慎,設(shè)定的磁場強(qiáng)度都比較弱,然后再分別設(shè)定不同的處理時間,一共設(shè)計了10種方案來做實驗,希望能找到對種子能有效果的作用點。
可按照10個方案處理后的種子在種下去之后并沒有表現(xiàn)出什么特別的,和對照沒什么太大區(qū)別。磁場對種子真的會產(chǎn)生作用嗎?徐安起雖然心里也產(chǎn)生了懷疑,但并沒有放棄,繼續(xù)實驗下去。
最早是用電磁鐵,因為電磁的調(diào)整范圍比較大,從弱磁場一直調(diào)到比較強(qiáng)。
既然弱磁場起不到什么效果,那么在強(qiáng)磁場下,種子會發(fā)生什么變化嗎?
徐安起開始大幅度地增加了對種子的磁場強(qiáng)度和作用時間,這下再去田間實驗,效果出來了。
到了田間我們做過實驗,它就不出苗了,發(fā)芽率為零。
發(fā)芽率為零!意味著種子被殺死了。然而,有了這樣的效果反倒讓徐安起高興起來,因為這樣至少可以證明了磁場對種子是有作用的。
賀教授:如果過強(qiáng)的變化的就會產(chǎn)生有害的變化,所以現(xiàn)在做處理是用低劑量的做處理效果會比較好,高劑量的有可能發(fā)生一些突變。
種子因為強(qiáng)磁場的作用發(fā)生了突變,殺死了種子的活性,變成完全發(fā)不了芽的種子。實驗證明了磁場對種子是起作用的,只是能起到好的作用的點,還沒有找到罷了。這個實驗讓徐安起知道了在對種子進(jìn)行磁處理的時候,磁場強(qiáng)度的上限是多少,再把根本不起什么作用磁場強(qiáng)度作為下限,有了這樣的一個范圍,再挨個實驗。
徐安起:要找到對小麥種子最好的一個處理方案。使他既能增產(chǎn)又不破壞它本身的品質(zhì),不產(chǎn)生變異,一個我要確定磁感應(yīng)強(qiáng)度我最低從500高斯做起,每間隔500高斯選一個點,那就是500一個、1000一個、1500一個、2000一個,最后做到8000高斯。
高斯是一種表示磁場強(qiáng)度的單位,我們常見的磁化杯它的磁場強(qiáng)度大概有300高斯。
在試驗中徐安起考慮到磁場的強(qiáng)度和作用時間是相輔相成的,所以在尋找合適磁場強(qiáng)度的同時,作用時間的長短也很重要。
這個作用時間每隔5分鐘我要選一個點,同樣在500高斯作用5分鐘一個點、10分鐘一個點、15分鐘一個點、20分鐘一個點,到了一個小時以后。我就以小時計算,我一直做到24小時,這樣也有20個點,然后我1000高斯,還是重復(fù)這20多個點。
因為缺乏資料和數(shù)據(jù),只能通過大量的試驗來論證磁場對種子的作用變化。而所有經(jīng)過處理后的種子樣本也都要通過田間種植得到最終的答案。
徐安起:我們在做小麥大田實驗的時候,我們首先想到的就是山東省農(nóng)科院,優(yōu)勢比較近,里面有一個作物栽培所,有一個專門搞小麥的繁育栽培試驗的,我們找到了當(dāng)時擔(dān)任我們山東省小麥技術(shù)顧問團(tuán)副團(tuán)長,趙君實先生,趙先生非常支持這個事情,做了非常嚴(yán)格的大田栽培試驗。
經(jīng)過大量的實驗,徐教授發(fā)現(xiàn)種子在經(jīng)過1000-1500高斯的磁力作用下十分鐘,栽種后的效果發(fā)生了明顯的變化,首先小麥種子發(fā)芽比較快,苗期比較壯實,相應(yīng)的成熟也比較早,在產(chǎn)量上也有所增加。
趙君實:這個我們給徐老師做的這個小麥處理實驗,總體來說效果還是比較明顯的。
可磁場和種子這兩個風(fēng)馬牛不相及的東西,怎么放到一起,磁場就能對種子的萌芽、種苗的生長產(chǎn)生作用呢?
所以現(xiàn)在在講磁對種子的影響,也可能是通過這樣,也可能是通過里面金屬,金屬在種子內(nèi)部是一種輔酶的作用,金屬肯定要受到磁場的影響,受到影響以后就改變了酶的活力,最終使它的代謝發(fā)生變化。
要想讓種子從休眠的狀態(tài)中蘇醒過來,開始發(fā)芽生長,離不開的是種子里的酶。
賀教授:生命活動都是在酶的作用下形成的,所以酶要受到環(huán)境因素影響的,包括這種溫度,還有一些物理因素也是有影響的。
而種子里面含有一些微量的金屬離子,這些金屬離子是酶的輔助因子,很多酶都需要輔助因子參與,才能發(fā)揮出它的催化作用。而磁場正是作用了種子里的這些金屬離子。
我們把這個球比作是一個小麥種子,收獲后的麥粒經(jīng)過曬干儲存起來,這時,因為缺少水分和適合的溫度,所以它內(nèi)部的活動幾乎是靜止的;可是當(dāng)受到磁場作用的時候,里面的金屬離子變得活躍起來,使酶的活性在一定程度上也提高了,再加上適宜的溫度和水分,種子很快就從休眠的狀態(tài)中蘇醒過來,不但進(jìn)入發(fā)芽的時間早,而且使種子的生命活動旺盛,自然種子發(fā)出芽后也會長的比較快,比較好。
用磁場處理種子其實就是用了物理磁學(xué)的原理,使種子內(nèi)部發(fā)生變化,讓種子快速的從休眠狀態(tài)下蘇醒過來,達(dá)到出芽快長勢好的目的,在經(jīng)過了幾年的田間實驗,得到了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和結(jié)論。徐安起設(shè)計出了一種簡單而且容易操作的種子磁處理裝置,決定把它應(yīng)用到田間種植上。
在實驗階段,徐安起發(fā)現(xiàn)種子在經(jīng)過1000-1500高斯的磁力作用下只要十分鐘,栽種后就可以出現(xiàn)很明顯的效果。10分鐘就能完成的種子處理,徐安起覺得如果真正應(yīng)用起來,這樣還是比較簡便的。
于是他開始著手設(shè)計能拿到田間使用的磁處理設(shè)備。
徐安起做實驗用的是電磁,它是可以隨著電流的變化而改變磁性的??烧嬉媒o農(nóng)戶用,還有很多問題:首先是電磁的作用面積比較小,達(dá)不到大量處理種子的要求;同時,電磁的磁場強(qiáng)度是可調(diào)的,農(nóng)戶用的時候有可能因為誤操作而達(dá)不到應(yīng)有的處理效果,甚至還可能讓種子受到損傷,而且如果在田間地頭使用,也要考慮到有沒有電源的問題。所以最后徐安起設(shè)計了這樣的一個裝置。
機(jī)器的內(nèi)部沒有使用電磁,而是用的兩塊相對著的永磁鐵。
永磁鐵在我們的日常生活中,隨處可見,比如,這個書包的扣子里面就是永磁鐵,這種磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度是固定的,不會輕易改變,被稱為永磁。
兩塊磁力相同的永磁鐵很容易就制造出了一個磁力均勻的磁場。機(jī)器正中間有個洞是放種子的地方,種子在中間的位置上接受到相同的磁場作用,也就可以得到相同的磁化效果,達(dá)到出苗的一致性。
有了能拿到田間地頭的簡便的磁處理設(shè)備,徐安起又想到,既然磁激活技術(shù)對小麥種子有作用,那對別的種子應(yīng)該也可以,經(jīng)朋友介紹他來到了山東省昌樂縣,在當(dāng)?shù)卣伊藘杉肄r(nóng)戶準(zhǔn)備對西瓜和大姜做種子處理。
可來到昌樂后徐安起卻發(fā)現(xiàn)他的設(shè)備用不了了。因為生姜是以根莖來作種的。而他做出來的磁激活裝置只考慮了像小麥這樣的小種子,擺放種子的空間比較小,對生姜這樣的大塊頭,明顯不夠,總不能每次處理的時候只放兩個生姜吧。要想對生姜進(jìn)行磁處理,就要把設(shè)備做大。把設(shè)備做大倒是不難,可是這樣一來磁感應(yīng)強(qiáng)度也要跟著發(fā)生變化。
不同的作物種子對它有不同的要求,不是任何種子都用一種處理方式,盡管都有作用但是效果不一樣,所以我們開始改變場的形狀,磁場強(qiáng)度,以及作用方式。
土豆、生姜都是以根莖作種的,個頭都比較大,不像小麥那樣容易被磁力刺激產(chǎn)生影響,在磁處理的時候就要相對加大磁感應(yīng)強(qiáng)度,所以再做的新設(shè)備不但個頭要大,磁場強(qiáng)度也要提高。
要找一個合適的磁場強(qiáng)度,一個是磁場結(jié)構(gòu),因為處理種子的三個要素,磁場強(qiáng)度,磁場結(jié)構(gòu)、場型,對種子的作用時間和作用方式。
在新設(shè)備的研制中,徐安起也在想,種子大大小小各種各樣,總不能每一樣種子都用不同的機(jī)器吧,思來想去他決定做一種可以處理各種不同種子的設(shè)備。因為磁場強(qiáng)度和距離有關(guān)系,只要能改變兩塊磁鐵的距離,就可以改變磁場的強(qiáng)度。
老徐的新設(shè)備出爐了,用搖把就可以調(diào)節(jié)兩塊永磁之間的距離。經(jīng)過試驗,使用1500到2500高斯的磁力下,處理蔬菜瓜果等個頭比較小的種子,兩塊磁鐵的距離是17厘米就可以達(dá)到效果;而處理土豆生姜等大塊頭的時候,距離要調(diào)到20厘米。現(xiàn)在不管是生姜還是西瓜種子都可以在同一臺設(shè)備上進(jìn)行磁處理了。
通過對生姜的催芽處理試驗,效果很明顯,處理過的要比沒有處理過的,芽發(fā)得大、發(fā)得多。與此同時,在昌樂的大棚西瓜,通過磁處理后也出現(xiàn)了一定的效果,從前期發(fā)芽生長到后期的結(jié)果產(chǎn)量都有不同程度的提高。在西瓜收獲的時候,徐安起還請來了山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所的科研人員,對西瓜進(jìn)行了現(xiàn)場測產(chǎn)和糖分測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不但西瓜的產(chǎn)量提高了,西瓜的甜度也有了不錯的改善。
為了能更進(jìn)一步做推廣實驗,他還特意把蔬菜大王王樂義請到昌樂來品嘗西瓜。
王樂義:到昌樂去看,磁處理過種子的西瓜和沒有處理的,一看就有鮮明的對照,凡是長得好的、葉子不老化的、瓜果型大的,都是處理過的種子。
看到了昌樂的實驗效果,又品嘗了這樣種出來的西瓜,喜歡嘗試新技術(shù)的王樂義也對這項技術(shù)發(fā)生了興趣。為了進(jìn)一步全面了解磁處理的作用,他就和徐安起合作在三元朱村搞起了實驗。
當(dāng)時我們先搞了一個棚做實驗,可以說這個作物通過處理以后,這個品質(zhì)好,整個的果型也比較周正,我說這個還真管事,看不著的這個經(jīng)濟(jì)效益,那以后我們就合作。
三年來三元朱村的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員通過和徐安起的合作,已經(jīng)開始把磁處理技術(shù)使用到了黃瓜、辣椒、苦菊等經(jīng)濟(jì)作物上,并且在王樂義的推薦下,加入到了向全國推廣的300個樂義科技示范基地中使用。
不再局限于傳統(tǒng)的種子處理方式,磁激活技術(shù)給種子處理帶來了一種新思路,重視種子的前期處理,激發(fā)種子的最大的生產(chǎn)潛力,為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收打下了良好基礎(chǔ)。