百科：美國高科技農(nóng)業(yè)研究啥

貝特茨維爾農(nóng)業(yè)研究中心隸屬于美國農(nóng)業(yè)部，是世界上進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究最前沿的實驗機構(gòu)之一。該研究中心位于馬里蘭州，離首都華盛頓不遠(yuǎn)。在它的綠色農(nóng)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(yǎng)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(xì)菌等。
　　這里的工作人員既干農(nóng)活，又搞科研，既像農(nóng)民，又是科學(xué)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(xué)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(fù)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(rèn)為，矮果樹是未來果樹的發(fā)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(yuǎn)高于正常生長的果樹。之所以矮果樹會成為發(fā)展目標(biāo)，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(yǎng)料。如果為果樹噴灑農(nóng)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(rèn)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(yǎng)室里，干干凈凈，光線充足，一層層架子上擺放著皮氏培養(yǎng)皿和各種規(guī)格不一的試管，里面正培養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)分和生長激素的培養(yǎng)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(yǎng)皿中，即完成組織培養(yǎng)。上述過程可以周而復(fù)始進行下去。采用這種中間培養(yǎng)法，在4個月內(nèi)就可以生產(chǎn)出數(shù)千株相同的樹苗來。它的最大優(yōu)點是，每一株新苗都可以依靠自己的根系生長，而且只要細(xì)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(tǒng)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(jié)得越多越好，有時候，過高的生產(chǎn)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(fēng)，很容易折損。因此，為保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，還要在果樹的開花授粉階段，開始控制它們的產(chǎn)量。以蘋果樹為例，每一株果樹在開花第5天就結(jié)果，在開花第3天，就要向其噴灑生長調(diào)節(jié)激素，打掉那些早產(chǎn)的果實，以便讓果樹能夠均衡地生長結(jié)果。
　　不和害蟲打化學(xué)戰(zhàn)
　　對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，蟲害是非常令人頭疼的。貝特茨維爾的科學(xué)家對付侵染性昆蟲的戰(zhàn)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(xué)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(nóng)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(xué)方法防治可惡的科羅拉多馬鈴薯甲蟲。這種甲蟲經(jīng)過多年繁殖后，即使面對最烈性的農(nóng)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(xué)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(qū)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(fā)現(xiàn)，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(nóng)業(yè)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(xué)家正積極開展這方面的嘗試。其中之一就是利用放養(yǎng)害蟲的寄生蟲，達(dá)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?qū)Ω端?。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(jì)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(yǎng)一批新蜂。
　　請衛(wèi)星當(dāng)“保姆”
　　目前，監(jiān)控農(nóng)作物病蟲害狀況的重要方法之一，還是傳統(tǒng)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(jù)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(tǒng)監(jiān)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(wèi)星監(jiān)測作物長勢和病蟲害情況。
　　衛(wèi)星監(jiān)控范圍大，可以更及時快速提醒種植者蟲災(zāi)和其他災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展情況，以及各種不利環(huán)境變化對作物生長所造成的危害，進而迅速采取預(yù)防措施。該項工作所用儀器由美國國家航空局設(shè)計，并送交研究所校準(zhǔn)，最終安裝到衛(wèi)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(wèi)星接收設(shè)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(yù)測整個地區(qū)農(nóng)作物的產(chǎn)量，而且可以使水、肥和農(nóng)藥的施用更加科學(xué)、合理。

　　衛(wèi)星并不是該研究所唯一使用的太空時代的新技術(shù)。所內(nèi)的一位農(nóng)業(yè)工程師還發(fā)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(zhì)的含量，能隨時隨地提供檢測結(jié)果。
　　另外，研究所還訓(xùn)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(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(zé)任編輯】趙 菲