不再需要人工施肥的“懶人莊稼”
俗話說,“懶人種豆”。因為大家都知道,豆類作物不需要施肥,種下後幾乎可以坐等收獲,是一種“懶人莊稼”。
豆類作物為什麽不需要施肥呢?是因為它的根部會與土壤中的根瘤菌結合形成根瘤,而根瘤菌會把空氣中的氮元素轉變成植物能直接利用的形式,源源不斷地供給植物。這也就是說,每一棵豆科植物都擁有一座小型的氮肥廠,自給自足,綽綽有餘。土壤中根瘤菌到處都有,獨有豆科植物對它有吸引力。這是因為豆科植物有一種固氮基因,這種基因在根部發育到一定階段就會起作用,向土壤中的根瘤菌發出信號,歡迎它們來“做客”、“定居”。
當基因工程方興未艾之時,一個極其動人的主意很自然地跳了出來:如果豆科作物的固氮基因轉移給水稻、小麥、棉花,那該多好!不要說省去了成億噸的化肥,也不要說省去了施肥的大量勞力,就對於改善土壤結構、保護生態環境來說,這也是功德無量的好事。
所以。在整個植物基因工程中,固氮基因的轉移成了皇冠上的明珠。許多學者孜孜不倦地進行著研究,希望早日攻下這座堡壘。
現在,固氮微生物細胞中遺傳同氮能力的核心——固氮基因,已經能夠在原核生物界細菌之間轉移,人們正在進一步研究將它向真核生物——酵母菌中轉移。
我國在生物固氮方麵取得了可喜的成就。紅花草用根瘤拌種或潑澆菌液已在江蘇等地農村應用,增產效果顯著。應用生物技術誘導小麥等非豆科植物結瘤固氮的研究,也初步獲得突破,並在中澳、中德合作中得到證實。
我國科學家采用基因工程技術,已經選育出了適合我國水稻應用的耐氨固氮菌,這是一種奇妙的“增產菌”。當水稻根部接上這種菌之後,可以獲得相當於每666米2土地增施2~2.5千克純氮肥的增產效果。今後,這種耐氨固氮菌將在全國農村大麵積推廣。
目前,有人已把一種固氮菌移植到了胡蘿卜細胞,還有人已把豌豆根瘤菌引入小麥和油菜的細胞。
看來,實現這宏偉藍圖的日子已為期不遠了。