美國(guó)加州戴維斯的一處果園,看起來(lái)就像是植物的“地獄”。一排杏樹(shù)生長(zhǎng)在這里, 但生存環(huán)境十分惡劣,它們面臨著干旱、暴曬,而杏仁培育師湯姆·格拉德齊爾并不打算給這些樹(shù)澆水,他只是在果園里走著,偶爾嘗嘗杏樹(shù)結(jié)的果子。
其他一些植物也備受折磨。比如,一些人專(zhuān)門(mén)把開(kāi)心果樹(shù)種在了高鹽度的土壤上。
如果土壤中含鹽量過(guò)高,植物就沒(méi)辦法正常生存。這是因?yàn)辂}含量太高,植物根部的水就會(huì)流回土壤,導(dǎo)致植物脫水, 甚至殺死植物;與此同時(shí),高鈉含量還會(huì)破壞土壤中原有的結(jié)構(gòu),影響土壤的孔隙度、透氣性和水的傳導(dǎo)性。根據(jù)研究,高鹽度的土壤會(huì)讓作物的產(chǎn)量降低20% ~ 50%。
鹽分折磨的后果是,開(kāi)心果結(jié)出的果實(shí)非常小,幾乎不能吃, 但是樹(shù)還活著,而核桃樹(shù)則差點(diǎn)死了。人們還試圖用高鹽分、極度的干旱來(lái)折磨石榴樹(shù)、其他堅(jiān)果樹(shù)等。
總而言之,在這座果園里,基本上沒(méi)有植物可以健康正常成長(zhǎng)。事實(shí)上,這座果園是加州大學(xué)戴維斯分校的植物學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)的,名為“酷刑農(nóng)場(chǎng)”。
看似是人為設(shè)計(jì)的“酷刑”,其實(shí)是人類(lèi)即將要面對(duì)的未來(lái)。在如今氣候變化的狀況下,干旱的狀況將會(huì)越來(lái)越頻繁、越來(lái)越嚴(yán)重。另外,農(nóng)業(yè)用水要占到總用水量的70%,在干旱和水資源短缺的情況下,世界各地的農(nóng)場(chǎng)其實(shí)都面臨著重大的挑戰(zhàn)。
與此同時(shí),由于極端天氣、缺水、污染和使用化肥等,土壤鹽堿化的程度也在加劇。根據(jù)資料,每天有14 平方千米的肥沃土地會(huì)因?yàn)橥寥利}堿化而消失。
因此,加州大學(xué)戴維斯分校便設(shè)計(jì)了這樣一座果園,讓這些作物遭受未來(lái)可能會(huì)降臨到地球上的“酷刑”,同時(shí)監(jiān)測(cè)這些植物的生存狀況,看看它們有多耐旱,并且嘗試引入更具有抵抗力的品種。
植物學(xué)家發(fā)現(xiàn),在這座狀況惡劣的果園里,雖然杏樹(shù)等作物狀況很不好,但居然沒(méi)有一棵樹(shù)死掉。在幾十年前,杏樹(shù)進(jìn)入加州,并廣泛占據(jù)主導(dǎo)地位的原因就是它抗旱。然而近幾年來(lái),就連當(dāng)?shù)氐男訕?shù)都受不了愈演愈烈的干旱了。
從2004 年起,酷刑果園里便開(kāi)始“優(yōu)勝劣汰”,種植更不容易死、更省水的作物,比如,從中東地區(qū)引進(jìn)的杏樹(shù)、從土庫(kù)曼斯坦來(lái)的石榴樹(shù)等。植物學(xué)家希望,這些植物不僅能更健壯,還是可以“留給未來(lái)子孫后代”的作物。
另外,灌溉技術(shù)的創(chuàng)新,也是研究者們想要尋找的答案之一。比如,氣象站和土壤探測(cè)器會(huì)精確計(jì)算出植物需要多少水;再比如,重力微灌溉、地下灌溉系統(tǒng)等。這些實(shí)驗(yàn)不僅能讓我們更了解植物,也是“對(duì)未來(lái)的投資”。
(攸寧摘自“把科學(xué)帶回家”微信公眾號(hào),朱星圖)
