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你可能聽過奶牛聽音樂能產(chǎn)更多奶的事，可是，你聽過水稻、小麥、黃瓜、西紅柿等作物聽到聲波產(chǎn)量也能增高嗎？而在一些試驗田里，一些作物聽到科學(xué)家設(shè)置好的一定分貝的聲波影響下，不僅能增產(chǎn)，而且能抗病和改善品質(zhì)。
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聲波裝置入農(nóng)田 莊稼聽聲能增產(chǎn)
——學(xué)者談21世紀植物聲控技術(shù)與應(yīng)用
你可能聽過奶牛聽音樂能產(chǎn)更多奶的事，可是，你聽過水稻、小麥、黃瓜、西紅柿等作物聽到聲波產(chǎn)量也能增高嗎？而在一些試驗田里，一些作物聽到科學(xué)家設(shè)置好的一定分貝的聲波影響下，不僅能增產(chǎn)，而且能抗病和改善品質(zhì)。
日前，在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)召開的全國植物聲學(xué)研究與應(yīng)用進展學(xué)術(shù)研討會上，學(xué)者們交流了各自不同的做法，并討論了植物聲頻反應(yīng)的生物機理。
科研人員說，發(fā)出聲波的裝置形狀各異。有的像音箱，有的像喇叭。根據(jù)聲波裝置的大小，一般放在田間一至幾畝地的范圍內(nèi)。發(fā)出的聲音有起伏，但比較單調(diào)，聽起來有些刺耳。每天放出聲來，約有幾個小時，研究人員通過儀器觀察，監(jiān)測它的音量不能過大，也不能太小。
中國對植物聲學(xué)運用已有千年歷史�！秹粝P談》上就有“虞美人草聞樂而舞”。 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授侯天偵是在國內(nèi)較早進行聲控對植物研究的專家之一。他認為，“草木知音”。而達爾文也做過對含羞草吹奏巴松管的試驗，證明了聲波對植物確有作用。近年來，植物聲學(xué)的研究和應(yīng)用發(fā)展很快。許多聲波對植物控制的現(xiàn)象值得深入研究。
與會研究人員每個人都有應(yīng)用聲波控制作物的多年經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)。實踐證明，聲頻能對作物增產(chǎn)增效。在水稻、小麥、玉米、蔬菜、棉花、茶葉等作物上進行的植物代謝、聲波對細胞周期影響等基礎(chǔ)研究表明，接收適量分貝和頻率的聲波，在上述大田作物和經(jīng)濟作物上均可以增加產(chǎn)量，還能增強抗性，提高品質(zhì)，早熟，延長貯藏期，提高種子發(fā)芽率，提高肥料的利用率。研究人員認為，聲波處理與電、磁、光、熱、水、核等技術(shù)相結(jié)合，結(jié)合信息技術(shù)，可以形成適合不同地區(qū)和不同作物的物理農(nóng)業(yè)配套技術(shù)體系。
研究人員還從蔬菜中發(fā)現(xiàn)了聲波處理使PAS的含量高于對照組。重慶大學(xué)對菊花的IAA和ABA等激素含量做了動態(tài)測定，發(fā)現(xiàn)聲波處理對上述激素含量水平均有影響。從分子生物學(xué)看，聲波處理還能促使植物體內(nèi)的RNA與可溶性蛋白含量提高。重慶大學(xué)的研究人員還測定了聲波對鐵皮石斛、擬南芥、菊花等植物基因表達方面的影響。韓國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究院用150—250Hz的聲波處理水稻，激活了兩種對于光敏感的基因。
一些科技人員還與國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心進行了為期2年的田間試驗。結(jié)果表明，聲波處理可以降低水稻紋枯病的發(fā)病率營養(yǎng)元素吸收。在進行為期3年的水稻盆栽試驗和1年2季田間小區(qū)試驗發(fā)現(xiàn)，聲波處理+75%的化肥用量，要比對照組的無聲波處理+100%的化肥用量的產(chǎn)量高。研究發(fā)現(xiàn)，聲場的時空分布與效益之間也有關(guān)系。
清華大學(xué)教授席葆樹在研究中發(fā)現(xiàn)，植物細胞活性一定范圍內(nèi)隨著聲波強度增強而增強，但強度過大，聲波的影響會回落，甚至產(chǎn)生抑制作用。在生產(chǎn)應(yīng)用方面，國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心徐文燕博士在對比實驗證明，植物聲頻控制技術(shù)可以使雜交水稻增產(chǎn)5%。新疆建設(shè)兵團科技市場協(xié)會會長高彤山同樣證實，這項技術(shù)可以使棉花增產(chǎn)12%，他還測算采用該技術(shù)的投入產(chǎn)出比達1∶5。重慶大學(xué)、黑龍江農(nóng)墾哈爾濱分局、浙江科技學(xué)院、內(nèi)蒙古河套大學(xué)、安徽休寧榮山茶場等專家的研究都表明聲頻對作物生長產(chǎn)生積極影響。
侯天偵在介紹國內(nèi)外對植物聲學(xué)的主要研究成果時分析，聲頻可以通過生物力學(xué)加快細胞分裂，并對植物內(nèi)源激素含量水平發(fā)生影響，然而，聲頻對植物為什么能產(chǎn)生這樣的影響。它的機理至今仍是一個未解之謎。因此，研討中，專家們提出要加強合作和攻關(guān)，提供學(xué)術(shù)交流和技術(shù)平臺。也需要國家的經(jīng)費支持。他們認為，只有加強理論研究和數(shù)據(jù)支持，才能早日揭開謎底。
農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室主任李保明教授說，我國在植物聲學(xué)方面的研究并不比國外落后，組織這次會議著眼于為全國從事相關(guān)領(lǐng)域研究的專家學(xué)者搭建學(xué)術(shù)交流平臺，促進合作機制，希望集中力量推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。袁隆平院士也對植物聲頻控制技術(shù)給予很高評價：“該項目應(yīng)用前景廣，預(yù)期經(jīng)濟效益、生態(tài)效益高，請予立項資助。” 對此，國家自然科學(xué)基金委生命科學(xué)部楊新泉處長表示，基金會將會支持相關(guān)的基礎(chǔ)研究。
有學(xué)者引用鄧小平的話：將來農(nóng)業(yè)問題的出路最終要由生物工程解決，要靠尖端技術(shù)
