美國高科技農業研究啥

劉北辰

貝特茨維爾農業研究中心隸屬于美國農業部，是世界上進行農業生產研究最前沿的實驗機構之一。該研究中心位于馬里蘭州，離首都華盛頓不遠。在它的綠色農場里，不僅有梨園、桃園和蘋果園，還種植著大豆、甜菜、玉米、馬鈴薯和番茄，養殖有各類家禽和蜜蜂。研究中心還大量收集各種作物種子、昆蟲、寄生物、線蟲、真菌和細菌等。

這里的工作人員既干農活，又搞科研，既像農民，又是科學家。

讓果樹矮下來

米克洛斯·福斯特是貝特茨維爾研究中心水果實驗室主任，他和貝特茨維爾的其他科學家從世界各地搜羅來各種果樹，研究它們各自的特性，并通過反復不斷地試驗和品嘗來改良品種。

令福斯特最引以為榮的，是果園里那些矮小的果樹。他種了小桃樹和油桃樹。這些果樹只有1米來高，枝繁葉茂，果實累累，味道極好。福斯特認為，矮果樹是未來果樹的發展方向，因為矮果樹占地少。在荷蘭和意大利，每公頃土地約種果樹2500株；在以色列，每公頃土地可種植果樹1萬株，種植密度遠高于正常生長的果樹。之所以矮果樹會成為發展目標，道理很簡單：矮果樹遮陰面積小，所有葉子都能得到充足的光照，以便進行光合作用，因而可以為果樹提供更多的養料。如果為果樹噴灑農藥，可以不使用大型機械，只要人工用手操作就可以了，而且效率也高。更為重要的是，人們只需站在地上，就可以采收水果，而不需要借助任何攀登工具。

福斯特的這些果樹新品種，大多是通過組培方式培育出來的。他認為，這種方法很快就會取代之前一直采用的嫁接法，即把蘋果樹或其他果樹的枝條嫁接到別種較堅實的怗木上。

貝特茨維爾的組織培養室里，干干凈凈，光線充足，一層層架子上擺放著皮氏培養皿和各種規格不一的試管，里面正培養著處在各個生長階段的蘋果、黑莓、越橘和草莓幼芽。

組織培養就是先從一株具有某種特性的果樹上取一個芽梢（分生組織），把它種植在具有養分和生長激素的培養體里，芽梢就會自然萌生出新芽。把這些新芽分離后，再移植到其他皮氏培養皿中，即完成組織培養。上述過程可以周而復始進行下去。采用這種中間培養法，在4個月內就可以生產出數千株相同的樹苗來。它的最大優點是，每一株新苗都可以依靠自己的根系生長，而且只要細心照料就能夠保證這些樹苗不會受到病蟲害的侵襲。用傳統方法育種出來的樹苗就沒人敢打這個包票了。

在實驗室外，福斯特培植出的蘋果像一串串葡萄，沉甸甸地壓得枝頭低垂。但福斯特說，不是果實結得越多越好，有時候，過高的生產能力反而是有害的。這是因為，碩果累累的果樹一旦遇到大風，很容易折損。因此，為保證穩產高產，還要在果樹的開花授粉階段，開始控制它們的產量。以蘋果樹為例，每一株果樹在開花第5天就結果，在開花第3天，就要向其噴灑生長調節激素，打掉那些早產的果實，以便讓果樹能夠均衡地生長結果。

不和害蟲打化學戰

對農業生產而言，蟲害是非常令人頭疼的。貝特茨維爾的科學家對付侵染性昆蟲的戰斗絲毫不見劍拔弩張，反而具有某種幽默色彩。

該研究中心的一位昆蟲學家在靠近溫室的一小塊番茄地里貼了一張告示：“本處蔬菜正進行農藥實驗，切勿采摘！”其實，所謂警告純系花招。這是研究者阻嚇路人不要亂摘他的番茄。該研究人員正在研究采用非化學方法防治可惡的科羅拉多馬鈴薯甲蟲。這種甲蟲經過多年繁殖后，即使面對最烈性的農藥，也具有抗藥性，甚至連滴滴涕也奈何它不得。人們利用化學方法防治它的各種努力全以失敗告終。更為可怕的是，這種甲蟲正把它的寄主范圍擴展到番茄和茄子；并且，隨著馬鈴薯種植區域的向西擴展，這種甲蟲的危害范圍也大大增加。

在貝特茨維爾，研究人員發現，有一種野生番茄對馬鈴薯甲蟲具有抵抗力，研究人員從中挑選出適合農業種植的品種，把它們與一些較好的培育品系雜交，希望從中培植出對這種甲蟲具有抵抗力的番茄和馬鈴薯新品種。

此外，生物防治法也為解決蟲害問題提供了另一種途徑。該所的科學家正積極開展這方面的嘗試。其中之一就是利用放養害蟲的寄生蟲，達到消滅蟲害的目的。墨西哥瓢蟲是一種對利馬豆和大豆有很大威脅的昆蟲；截至目前，還沒有一種好的辦法能夠對付它。從印度進口的一種微小寄生蜂卻能制它于死地。這種寄生蜂自20世紀以來就被人們用來在豆田里消滅豆瓢蟲。它唯一的缺點是不耐寒，在冬季寒冷的低溫下不能生存，因此，每到春天，就必須放養一批新蜂。

請衛星當“保姆”

目前，監控農作物病蟲害狀況的重要方法之一，還是傳統的居高臨下觀察田間作物的長勢。植株的顏色、葉片大小、顏色和紋理等，都是觀察重點。根據它們顯示出的狀況，人們可以知道何時澆水，何時施肥，何時剪枝，何時采摘……

但傳統監控方法由于受植株高度、田間狀況等原因的限制，并不理想。如今，該所正研究植物冠蓋對光的反射能力，以便利用太空中的衛星監測作物長勢和病蟲害情況。

衛星監控范圍大，可以更及時快速提醒種植者蟲災和其他災害的發生、發展情況，以及各種不利環境變化對作物生長所造成的危害，進而迅速采取預防措施。該項工作所用儀器由美國國家航空局設計，并送交研究所校準，最終安裝到衛星上。目前，研究所的專家正在一些小塊土地上進行嘗試。他們種植了小麥、玉米、苜蓿和大豆，以便觀察這些作物在手持儀器和安裝于卡車頂上的衛星接收設備中所顯示出來的情況。未來，這方面的研究成果將不僅可以用來預測整個地區農作物的產量，而且可以使水、肥和農藥的施用更加科學、合理。

衛星并不是該研究所唯一使用的太空時代的新技術。所內的一位農業工程師還發明了紅外反光度譜儀。這種儀器主要用來測定和記錄谷物樣品中的水分、油脂和蛋白質的含量，能隨時隨地提供檢測結果。

另外，研究所還訓練犬類，利用其嗅覺，嗅聞少量奶品樣本，以便甄別出奶牛的身體狀況。事實上，這種方法不過是利用犬類嗅覺服務于農業生產的開始，最終，人們希望利用電腦傳感器模仿犬類的嗅聞功能，乃至把某些工作全部交由電子傳感器完成。

【責任編輯】趙 菲