昆蟲除草是根據某種有害於農作物的雜草是某種昆蟲的美味佳肴的道理,把清除雜草的這一重任交給了這些小蟲子。
據報道,仙人掌曾一度在澳大利亞的一些農場泛濫成災,後來農學家從國外引進一種專吃仙人掌的螟蛾。這種螟蛾的幼蟲鑽進仙人掌裏,使仙人掌迅速腐爛而死。可以說,不費吹灰之力,農場主在與仙人掌的較量中大獲全勝。美國也利用昆蟲來對付造成河道淤塞的罪魁禍首——空心莧(一種水草)。日本在水稻田裏放養一種昆蟲,以清除田中雜草。
其實,自然界中專吃危害農作物雜草的昆蟲相當多,它們既可保護禾苗又能大大節省除草工時,不愧為除草的一大功臣。
另外,人們還發明了一種真菌除草劑,利用細菌來對付雜草,這也是一個好辦法。
“一掃光”曾為農田除草立下了汗馬功勞,但麵臨新技術的挑戰,最終隻有敗下陣來。
農田裏的害蟲屢除不盡
世界上有100多萬種昆蟲,其中有一些是人們所喜愛的益蟲,如家蠶、蜜蜂等。這些益蟲,人們總是想方設法要飼養好,讓它們吐更多的絲,釀更多的蜜。但大多數的昆蟲對人類有害,我們隻要觀察一下,就會發現有的害蟲在吃菜的葉子,有的吸取水稻、麥子的汁液,有的蛀空樹木的莖幹,有的則鑽進果實裏吃果肉或種子,還有的吸人、畜的血液,傳播疾病等等。這些害蟲不但影響農作物的產量及質量,還危害人、畜的健康,是我們的大敵。目前防治害蟲的普遍方法是打藥治蟲,但為什麼我們年年打藥治蟲,還年年有蟲害呢?主要有以下幾方麵的原因:
一、害蟲種類很多。以農作物害蟲為例,不但各種莊稼有種類不同的害蟲,而且同一種莊稼有多種害蟲。例如,水稻的一生中就有十幾種害蟲,打一種農藥往往隻能防治少數的幾種害蟲,而不能防治所有的害蟲。
二、害蟲有很強的繁殖力。有的害蟲一年能繁殖幾代,有的能繁殖十幾代,甚至幾十代。害蟲在適宜的環境條件下,一個雌蟲能生產幾百到上千個後代。因此,雖然打藥後幸存的害蟲數量不多,但經過一段時間繁殖後,害蟲數量又迅速上升。
三、害蟲具有抗各種不良環境的能力,而且還有抗藥性。害蟲的一生;有的經過卵、幼蟲、蛹、成蟲,有的經過卵、若蟲、成蟲的變態,現在常用的殺蟲藥劑一般隻能打死活動著的幼蟲、若蟲和成蟲,對表麵上不吃不動的卵和蛹則效果不理想。而對成蟲、若蟲或幼蟲,藥劑的防治效果一般隻能達到90%。幸存下來的10%的害蟲,它們繁殖的後代對殺蟲藥劑能產生適應性;也就是抗藥性。例如,為害水稻的稻飛虱、稻葉蟬,每畝原來用75克馬拉硫磷的農藥防治效果達95%左右,而幾年連續用藥之後每畝用100克同樣的農藥,其效果隻有50%左右。而且在用農藥防治年代越久和用藥水平越高的地區,害蟲表現的抗藥性就越明顯。
有的成蟲、蟲卵、若蟲或幼蟲,在-15℃左右凍不死;有的幼蟲、若蟲幾個月不吃東西也餓不死,這表明它們的耐寒耐饑力很強,所以能安全度過冬天。
四、有一些農業害蟲具有很強的遷飛能力。每年春夏季,北方水稻等作物生長茂盛,食料豐富,害蟲從南向北遷入為害;每年秋末冬初,氣溫下降,農作物收獲後,一些害蟲又從北向南回遷到南方為害。
五、打藥治蟲常常會殺傷很多害蟲的天敵。害蟲的天敵,則是我們人類的朋友。天敵的種類很多,如青蛙、蜘蛛、寄生蜂、寄生蠅、瓢蟲、線蟲等等,在打藥時雖然殺了害蟲,但也殺傷了大量的天敵。而天敵的繁殖力又大大低於害蟲,如果沒有掌握天敵的發生情況和天敵對藥劑的反應,用藥不當,反而會引起蟲害的更大發生。
由於以上種種原因,雖然年年打藥治蟲,還年年有蟲害發生。打藥治蟲隻不過是在害蟲為害之前用藥控製害蟲為害的程度,不使農作物受到損害而已。
破解植物固氮的謎團
誰都知道,要想使莊稼獲得豐產,重要的條件就是要有足夠的肥料。說起肥料,自然離不開各種各樣的化肥,例如常見的硫酸銨、尿素、碳酸氫銨,還有人畜糞尿和綠肥。
令人感到奇怪的是,在貧瘠的土地上,普通的莊稼長不好,可是豆科植物卻能在不施肥料的情況下長勢良好,這是為什麼呢?秘密就在豆科植物的根部。
如果你仔細觀察豆科植物的根部,就會發現那兒有許多圓鼓鼓的小疙瘩,它們好像一個個小瘤子,因此被科學家稱為“根瘤”。根瘤看上去很普通,把它擠破後,裏麵會流出一些帶腥臭味的“紅水”。但是,這種“紅水”並不尋常,把它放到顯微鏡下觀察,在紅紅的汁液中可以看見許多微小的生命在活動,有的像小木棍,有的像小圓球,這些小家夥們就是大名鼎鼎的根瘤菌。
我們知道,在空氣中含有大量的氮,它是植物生長中不可缺少的重要營養元素。但是,空氣中的氮都處於遊離狀態,無法被植物直接吸收,隻有把空氣中遊離的分子氮變為氮的化合物,才能被植物吸收利用。要做到這一切,就需要固氮微生物幫忙了,而豆科植物的根瘤菌正是其中的重要成員。
很多年來,科學家們一直在探索豆科植物固氮的奧秘,竭盡全力試圖解開根瘤菌的固氮之謎,因為這項研究太重要了,如果成功,它將意味著每年能省去數百億甚至數千億美元的人造氮肥費用。美國的著名共生學專家威廉·特拉格,經過認真計算後得出驚人的數據:全世界豆科植物每年在土壤中固氮的數量達9000萬噸。
對豆科植物固氮本領的研究,可追溯到1838年,法國農業化學家波辛格魯特首次發現,豆科植物能固定大氣中分子狀態的氮。1866年,俄國學者沃羅寧又發現豆科植物的根瘤菌中含有微生物,並指出根瘤的形成是微生物侵入植物根部的結果。到了1888年,荷蘭科學家別依林克應用分離方法,第一次獲得了根瘤菌的純菌種,此後,人們漸漸揭開了植物固氮之謎的最外麵幾層帷幕。
科學家們發現,根瘤菌在土壤中單獨生存時並不具有固氮作用,隻有把豆科植物的種子播到土壤中,待幼根形成後,根係的分泌物吸引根瘤菌,讓根瘤菌通過根毛侵入根的內部組織,在那兒進行大量繁殖,使根部膨大形成根瘤,這時,根瘤中的根瘤菌與豆科植物結成了一種特殊的共生關係,根瘤菌才開始發揮固氮作用,供給植物氮素養料。
科學家們還發現,根瘤菌的種類有很多,每種根瘤菌隻能在一種或幾種植物根部形成根瘤。例如,豌豆根瘤菌隻能在豌豆、蠶豆的根部形成根瘤;苜蓿根瘤菌隻能在紫花苜蓿、金花菜的根部形成根瘤;豇豆根瘤菌隻能在豇豆、綠豆、花生的根部形成根瘤;而紫雲英根瘤菌隻能在紫雲英的根部形成根瘤。
經過許多年的研究探索,科學家們對根瘤菌固氮機製的認識越來越多,但遇到的問題和迷惑之處也同樣越來越多。當人們清楚地了解到微生物進入植物根組織,會改變模樣成為變形菌之後,擺在科學家麵前的主要問題是:變形菌能繁殖嗎?它們是如何傳宗接代的?它們能接連不斷地使根瘤菌完成生命循環嗎?