擅物疫苗橫空出世
這是植物界史無前例的第一次:利用一種革命性的產品來調動植物的自然防御機能,使其具備對抗寄生蟲的免疫能力。它被認為是目前殺蟲劑最有效的替代品。早在1796年,愛德華·詹納給病人種牛痘預防天花時,為植物接種疫苗的想法就已經出現,可是一直沒有人能夠有效調動植物體的免疫機制來抗擊侵害者。這也是為什么盡管殺蟲劑的效果日漸弱化,而且針對它導致的抗藥性和污染的反對聲音也越來越大,但是每年仍有4億噸殺蟲劑用于農業。
說到疫苗,這種針對某種特定病毒而且僅僅針對該病毒的疫苗,確切地說,是指對植物的防御機制進行刺激。這種類似興奮劑的產品有著一個瑯瑯上口的名稱——強力信號。目前,“強力信號”仍處于實驗階段的一種革命性產品。是的,革命性,這個詞用來修飾這種前途無量的產品毫不為過,也很容易讓人聯想到它的名字。事實上,區別于有毒的農藥分子直接殺滅寄生蟲的作用原理,這種新產品能使植物立刻偵察到寄生蟲的存在,從而利用自身防御機制進行有效防護。這就改變了農業界的傳統做法。
具體來講,“強力信號”應該被歸入“免疫激發分子”家族的行列,之所以如此命名這些自然物質,是因為它們能夠激發植物體發生一連串的防御反應。這些分子之所以能夠擁有如此神奇的力量,是因為它們與病原體的分子極其相似,從而能夠激活植物的自然防御機能。一旦有免疫激發分子進入植物,植物就會認為受到了攻擊,并啟動其自然抗病免疫系統。那些抗菌素蛋白會立刻被保存起來,時刻準備著在受到真正病原體進攻時及時出擊。一旦植物被襲擊,防御反擊會非常及時。“強力信號”有著不可忽視的優點,這種免疫性能能夠有效抵御入侵者的大規模恐怖進攻。
借助免疫激發分子的想法其實由來已久,只是因為缺乏令人信服的結果,而未能獲得大的影響力。一些免疫激發物質,如亞磷酸鹽、水楊酸類似物、微生細菌提取物等的激發效果,以及其他的藻類提取物,也遠遠沒有達到植物病理學家們的期望。不穩定性和免疫激發分子使用的高難度性,阻礙了這些產品在農業界的發展和應用。
施肥中的意外發現
研究人員并不是在研究免疫激發分子的過程當中發現“強力信號”的,而是在研究以藻類提取物為原料的一系列肥料中發現它的。這一切得從2000年說起,當時研究者驚喜地發現,使用這些肥料的葡萄,似乎能神奇地抵御霜霉病的襲擊。事實上,科學家此前并未發現這種肥料能給作物帶來的好處以及它的神奇之處。
研究人員沒錯過這個機會,有了這個發現之后,他們積極致力于完善產品,直至得到一個集合了藻類提取物、氨基酸和肥料原料(氦、磷、鉀)混合物質的“強力信號”疫苗。它的秘密就在于將多種免疫激發分子集于一身。以前實驗用免疫激發分子均為單一物質,沒人想到過要把它們混合起來。盡管目前的實驗只停留在對付由真菌引起的疾病上,但研究人員從“強力信號”取得的巨大防御反應上預見到,用免疫激發作用來對付不論是細菌、真菌,還是病毒引起的多種病原體都非常有效。
“強力信號”不僅沒有傳統殺蟲劑的缺點,它還具有很多優點。首先,它和傳統的農藥一樣容易噴灑,更值得一提的是,在兩次噴灑的過程中,試驗田沒有禁止人員接觸的期限,不像傳統殺蟲劑,為了保護農民不受有毒物質的傷害,會有這方面的明確限制。經過了多年的研發,研究人員取得的研究成果在許多植物身上都得到了驗證,其保護效果可以達到傳統殺蟲劑效果的90%!當然,這種產品也正在經歷真刀真槍的考驗,2007年,它們邁出了商業市場上的第一步。
3年來,在法國有50多位葡萄園主為“強力信號”下了賭注。為了試驗產品的效果,他們每年都會拿出最容易感染霜霉病的一小塊地當實驗田。結論是:盡管當地的氣候非常利于真菌生長,但“強力信號”卻足以應對,效果同以前用殺蟲劑不相上下。
由于“強力信號”只是植物衛生防疫新家族產品的創新實驗品,所以還有許多問題尚未完全解決。但其他的生產商卻管不了這么多,他們正忙不迭地想開發該家族的其他產品。一個農場主想僅憑輕輕松松噴灑“強力信號”這一種產品,就使自己的黃瓜免受霜霉病、葡萄孢,以及害蟲的侵擾,但結果卻不盡如人意,因為這還僅僅是個開端。的確,要達到滿意結果,還有許多細節問題有待深入研究,如噴灑劑量、頻率與其他物質的配合等。為了確定最適合每種作物的使用方法,要走的路還很長很長,必須在實際生產中深入研究,以確定最適宜某種植物或者疾病的使用方法。而在這一過程中,傳統殺蟲劑還將繼續使用。此外,大多數農場主也并不打算完全拋棄殺蟲劑,因為萬一新產品不足以應對病情時,他們將承擔很大的風險。所以他們還將適量地保留農藥的使用,在已知的可以保證效果的農作物上使用該新產品。
目前,免疫激發分子尚未取得產品認可資格,所以“強力信號”只能被列入肥料家族的一員。不過,認證管理機構的負責人們都認可了該產品的性能,認可材料正在審核過程中。盡管如此,這的確是一種值得信賴、有效,而且無污染的殺蟲劑替代品。