農 業 大 觀
農業的起源
正是尋求各種可食植物的努力,促使人類逐漸獲得了對各種可食植物和許多不可食植物的種種經驗和知識,慢慢地,隨著人類植物學知識的不斷積累,原始的農業誕生了。
人們普遍認為,原始農業起源於新石器時代,距今不過1萬年的曆史。從人類的整個曆史來看,1萬年前已經是距現代很近的事了。
人們當初是怎樣開始馴化野生植物、學會栽培的呢?由於遺留下來的古代資料比較少,我們現在了解的還很不夠,根據已有資料顯示,原始人類進行植物馴化活動主要是從采集食用種子(包括植物的根莖等)開始的。在我國新石器時代的仰韶文化——西安半坡遺址中,還保存著原始的氏族社會采集經濟的痕跡——人們在他們的居室內發現了陶罐盛裝的粟粒,並且還有窖藏的粟堆。這清楚地證明,遠在6000年以前,我們祖先的生活便離不開穀物了。
應該承認,人們通過播種和栽培植物來保證獲得大量食物,是一項非常了不起的發明。在這以前,男人們四出去捕魚打獵,以作為人們食物的來源。但是,僅僅靠漁獵獲得食物並不是那麼可靠的,為了不餓肚子,女人們就在居住點附近尋找一些可以充饑的東西作為補充。她們從草叢中搜集種子,從樹上采集果實,還從土壤裏挖掘可以吃的根、塊莖和球莖等。有的時候,人們無意中掉在地上或者因吃不完而埋藏在土裏的植物種子竟然發了芽,並在那裏生長起來。後來,人們終於認識到:如果把種子撒到土壤裏,植物就能夠發芽生長,還會產生更多的種子,這樣就可以不必費很多時間跑很遠的路去采集了。
經過了無數代人的觀察和探索,人類關於植物種植的知識終於積累到了一個新的水平。大約在1萬多年以前,人們便開始有意將一些植物的種子播撒在土壤裏,讓它們生長、開花、結果。人們發現,運用這種方法比到處尋找采集既方便、又可靠,於是就產生了“原始種植技術”。到新石器時代,人們終於將一些可供食用的野生植物,逐步馴化培育成為更符合人類要求的栽培植物,使野草慢慢變成了人們需要的作物,原始農業終於走上了曆史的舞台。
原始的農業被稱為“刀耕火種農業”,因為那時候人們賴以生產的工具主要是石器和火。人們用簡陋的石斧之類的原始工具將樹叢砍倒,把枝葉丟棄在地上曬幹以後,連同地麵的野草一並燒掉,然後在地麵上撒上植物種子,或者用石鋤、削尖的木棒之類的工具在地上挖坑播種,任其生長。作物成熟後,人們用石鐮或蚌鐮等工具割下穀穗,再用石磨或石碾加工成可口的食物。後來,人們又逐漸學會了製造和使用石耜和石犁等農具,並認識到經過人為耕鋤的土地會明顯改善作物的生長,增加收成,於是,原始農業就發展成為“耕鋤農業”。
在植物中,最早受人們青睞的是一些籽粒好吃又容易保存的禾穀類植物的種子,其中粟就是最早被原始人類馴化的栽培植物之一,在河北省武安縣磁山遺址上,考古學家發現了距今已經有7000多年的粟粒,除此之外,我國的考古學家還在江蘇、江西、湖北、廣東,安徽、河南、雲南等地發現了碳化的稻穀,其年代距今都在4000~7000年之間。類似的發現在國外也有很多報道,可見,在六七千年以前,當時的人們對於這些禾穀類植物已經是非常熟悉了。
那麼,是不是這些植物一開始就是非常適宜於種植呢?並不是。古人早就注意到了這樣一種現象:植物的開花結實期和種子成熟期是不一致的,有些種子還要通過休眠才能夠發芽,而且種子發芽也都不是很整齊的,這就是野生植物的“野性”。野生植物的這種“野性”是長期適應自然的進化的結果,是野生植物爭取在自然界中生存的法寶,但是對於植物栽培來說,這些性狀就不符合人們的要求了,於是,我們的祖先就對它們進行了改造。
通過人工選擇和栽培,人們使植物對人類有利的性狀逐漸突出,而不受歡迎的性狀逐漸消失,使野生植物逐漸向著有益於人類的方向發展。其實,原始人類所種植的栽培植物與現在我們所種植的同類植物許多方麵已經大不相同,有的甚至“麵目全非”了,當我們吃著碩大、甜美的梨或蘋果時,你肯定不會相信它們的祖先僅僅是一些又酸又澀、既硬且小的果實;而現在播種後發芽整齊、種子成熟一致、非常便於人們收獲和栽培管理的禾穀類,其祖先不過是一些果穗脆弱、籽粒成熟期不一致、成熟後又很容易散落的“雜草”罷了;豆類的野生祖先,其莢果成熟後幾乎全部自行裂開,把種子全部散播掉了,根本無法大麵積收集;我國的芍藥、牡丹富麗華貴,其中牡丹又被我們定為“國花”,而在很早以前,它們的祖先卻是很不中看的;還有,菜豆的祖先富含有劇毒的氰化物,這樣才會免得它具有高蛋白的種子給動物們吃掉,因此人們在馴化時就選擇了含這類有毒物質少的品種;與此相反,原始的煙草本來隻在幼葉中含有煙堿,人們因為需要,選擇就偏重於提高其煙堿含量,並使其葉子在整個生長期中都含有這種生物堿
再譬如,番茄又叫西紅柿,是現今人們非常喜愛的蔬菜之一。番茄原產於南美洲安第斯山區的北部,隨著新大陸的發現,被西班牙殖民者帶到了歐洲。當年,首次見到這種植物的希臘人說它是“狐狸吃的桃子”,英國人懷疑吃了它會得絕症,更有不少人認為它有毒,所以都不敢嚐試去吃。說實話,如果我們看到番茄當年的外貌,也不會對它有多大興趣的。因為它的枝葉有一種難聞的氣味,果實也很小,又有棱角,而且種籽還很多。但是,經過了人們的長期培育以後,番茄的果實由小變大,外形由多角變為圓形,果肉變厚,種籽也變少了,逐漸就變成了我們現在所見到的樣子。誰會想到,當年如此“醜陋”的番茄,居然會有朝一日風靡全世界,成為人們喜歡的日常蔬菜呢!
這些變化說起來似乎很容易,但卻是我們的祖先付出了多少勞動、流出了多少汗水、又曆經了多少代人的努力才得到的。
現今,世界上許多主要的農作物,如小麥、大麥、水稻、玉米、甘蔗、亞麻、棉花和多種蔬菜、豆類等等,都是在很早很早以前的原始社會就被人們所種植了。現在,人類賴以生存的栽培植物共約2000種(不包括觀賞植物),這些栽培植物在1萬多年以前並不存在於自然界中,可見,在利用野生植物方麵,我們的祖先付出了多少難以數計的艱辛,顯示了多麼不可思議的智慧,給我們留下了多麼豐富而寶貴的遺產!
陸地上最早的植物
大家知道,地球上最早的生命是在海洋裏,後來逐漸“爬”上了陸地,陸地上才有了植物。可是,哪一種植物最先登上陸地的呢?一涉及到這個具體問題,分歧就大了。有人認為最先登陸的是裸蕨類植物,其理由是這種植物有維管束,它可以把水分輸送到植物體的各個部位,供葉片進行光合作用和蒸騰作用。它們把有無維管束作為判斷是不是陸地植物的標準。持這種觀點的科學家認為,自從裸蕨出世500萬年以後,便朝著兩個方向發展:一類是工蕨屬挺水植物,在長期進化過程中,把光禿無葉的枝莖表麵細胞突出體外,像突起的鱗片,逐漸變成小型葉的公類植物和楔葉類植物;另一類是萊尼屬植物是生長在沼澤地中的半陸生植物,逐漸朝著大葉型方向演化,最後形成真蕨類植物和種子植物。
有人認為最早的陸生植物應該是苔蘚。持這種觀點的人認為,因為陸地上最早的植物比較原始,不一定非有維管束不可。盡管苔蘚類植物的體內結構比較簡單,輸導組織不發育或不甚發育,但是,植物界從苔蘚開始已出現頸卵器與精子器,這是一種保護生殖細胞的複雜的有性生殖器官,尤其是在頸卵器中能發育成幼態植物——胚,胚才是陸生植物特有的象征。
有人認為最早登陸的植物是藻類。持這種觀點的人著眼於植物的光合作用。科學家們從藻類中已經發現葉綠素、岩藻黃素、藻紅素和藻藍素等多種光合色素,其中綠藻門類植物所含的色素種類及組成比例與陸地植物的光合色素比較一致,而且細胞內的貯藏物質也都是澱粉。由此推論,最先登陸的植物應該是綠藻門類。
以上種種假說,還都有不能自圓其說的地方,要想揭開先登陸植物之謎,還需要有力的證據。
植物與光合作用
綠色植物要生存,要繁衍,就必須進行新陳代謝,而要進行新陳代謝就必須利用能量,這個能量就是從自然界中最常見的、最普遍的太陽光中獲得的。植物正是利用陽光提供的能量,來完成自然界中最偉大的合成作用——光合作用。
事實上,由於經過長期對生存環境的適應和進化,不同的植物對光的要求也不同。有很多植物隻有在較強的光照下才能健壯生長,在陰暗的地方則會發育不良、生長緩慢,這類植物人們叫做陽生植物。我們所見到的許多高大喬木都是陽生植物,例如鬆、杉、楊、柳、樺、槐等。它們為了獲得充足的陽光照射,都努力向空中伸展身姿,接受陽光的洗禮。此外,一般的農作物也都是陽生植物,例如我國北方農民普遍種植的小麥、玉米、棉花等等。陽生植物大多生長在空曠的地方,它們的枝葉一般較疏鬆,透光性比較好;植株的開花結實率也比較高,生長快。還有,陽生植物的葉片質地較厚,葉麵往往有角質層或蠟質層用來反射光線,以避免特強光線的損傷。它們的氣孔通常小而密集,葉綠體個頭小,但是數量很多。尤其有趣的是,陽生植物葉部的葉綠體在細胞中的位置是可以改變的!當光照過於強烈時,葉綠體就會排列在光線射來的平行方向,以減少強光的傷害;當光照較弱時,葉綠體的排列又可以與光線射來的方向成直角,以增強照射在葉綠體上的光照強度,進行有效的光合作用。你看,小小的綠色的葉子也有著自己生存的智慧唰