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2004年深秋的一天,住在河南平顶山市郊区的陈永年,一如往常在离家不远的山坡散步,尽管这个季节绿意已经褪去,树叶也掉光了,可是他印象中这些树是在5、6年前栽种的,按道理,这些树的生长状态应该基本一致,可眼下有些树在生长中巨大的反差却让他伫足不前。有些树木高大健壮,有些树羸弱瘦小,平时就爱琢磨的老陈开始研究起这些树来。
采访:同一年栽的杨树 越靠近山根 石头多的地方 长得越粗 长得越高 这里边肯定有原因
植被是越到山脚下越茂盛,眼前这些散碎的岩石上面,植被丰富,再看看植被下面的土质,似乎也没什么特殊的地方,可眼前这株被伐过的树桩,分出的散乱枝条仍然可以看出来是郁郁葱葱。要知道这可是无人顾及的荒山坡地,这到底是什么原因造成的呢?而到了后来,经科学家研究发现,陈永年所说、所看到的这片坡地和石头,主要成分恰恰是最富含微量矿物元素的火成岩,没料想在他一个不经意间,却发现了一个宝藏。当时一个大胆的想法占据了陈永年的脑海。
采访:这一带的山坡上 长的植物特别好 特别茂盛 我决定把这石头开发出来 做成肥料
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要把沉睡多年的大山唤醒,老陈一面大胆进行试验,调配各种矿物质比例,一面北上到中国地质科学院寻求技术支持,中国地质研究所的吴才来博士也正按照这个方向进行农业和地质环境学交叉学科的研究,两人的思路可以说是一拍即合。
地质环境是控制农作物生长质量的内在先决条件,农田里的土壤也是从岩石一点点变迁过来的,所以有些农业以及地质科学家就把眼光投向土壤下面的岩石,希望从这里再次需求新的答案。
采访地质博士:现在这片石头就是风化到半风化的花岗岩 20世纪80年代 炒得很火 主要是麦饭石 就是这种石头 它的矿物成分主要是钾长石 斜长石 石英 还有少量的云母 这个石头里面含有 非常多的微量元素 而且这些微量元素 都是作物生长过程中所要求的 所必须的
老陈发现的是火成岩矿,火成岩是最初地球土壤形成中,各类矿物质以及诸多微量元素分布最为广泛的,在眼前这些石头中,我们发现,不同矿物质以不同的表现形式存在,经过十几倍的放大我们来看,颜色乌黑的是云母,富含大量的硅元素,浅色的为钾长石,富含植物所需要的钾元素。如果在高倍电子显微镜下观察,杂乱堆砌的不同矿物质似乎组成了一幅幅现代气息极浓的艺术作品。各类矿物元素简约明朗,色彩斑斓。亿万年前,在地球最初形成的时候,地质活动频繁,那时的地球表面遍布火山,来自地壳中的岩浆以1400多度的高温喷发出来,炽热的岩浆喷涌而出,到了地表冷凝以后形成岩石,而岩石在风蚀、冰融等自然外力作用下一次次的分解风化,就逐渐形成了地球表面最初的土壤,有了土壤这个基础,再加上阳光、空气、水分和适宜的温度下,就给绿色生命的出现提供了可能,因而有了今天我们这样缤纷绚丽的大千世界
地质博士:其实在国外 我们的同行都在研究农业地质方面的问题 就是如何把天然石头里有用元素用到作物上面来提高农作物的品质 改善作物抗病虫害的能力 因为人们对食品的要求是越来越高 所以食品应该是安全 无公害 绿色的 这样对人类的健康有好处 所以农业地质学将在这个领域里应用将越来越广泛
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“农业地质学”是一门交叉学科,许多人还比较陌生,事实上它的客观现象经常在我们身边存在,例如广西的特色作物容县沙田柚,这个特定地域的农作物,果实产量、品质跟其它地方比,差异特别大,俗话说“淮南为橘,淮北为枳”除了作物生长的气候环境外,根本的原因还在于它所处的地质环境不同,也就是说由于土壤中所含营养元素组合不同,才有了我们身边这么多各具特色的农产品。矿物元素在农作物生长中的功能,主要是参加农作物内含有机物质的形成起活化作用,是酶类、叶绿素、蛋白质、糖分、脂肪、芳香物质不可缺少的组分。
在一般人印象中,作物的生长所需营养元素就是N、P、K,其实根据目前国际上公认的看法,作物生长最少需要C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn、B、Si、Cl、Mo等17种营养元素。
绿色植物给人的印象大多是花、叶片、茎秆和果实,再深入了解下去,在作物一生中,各种元素起着什么样的作用呢?
氮是植物构成全部蛋白质的重要成分,植物枝叶茂盛,离不开氮元素,氮元素对植物的生长起着关键作用。
磷的主要作用在于促进光合作用、参与细胞核蛋白、淀粉素的重要成分,是植物内能量代谢物质运移的媒体。
钾与碳水化合物、蛋白质代谢活性酶的存在有密切关系,钾充分时农作物的产量和质量就好。钾俗称品质元素。
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而锌在植物生长中是伸长生长的必须元素,是促进蛋白质、各种酶的组成部分,一旦植物缺锌,就会出现作物生长缓慢,孱弱,俗称小老苗。
而硼又对作物的开花、坐果起着重要的作用,一旦土壤中缺硼元素,往往造成作物减产。
硒是农作物必需的微量元素,农产品中硒的含量在限量指标内,就会显著提高人体的免疫能力,防治心血管疾病、预防衰老,延年益寿等有重要的保健作用,又被人们称为生命元素。
同样,钙、镁、硅、铝、铁、锰、硼等等元素在植物的一生中各自起着不同的作用,扮演着不同的角色,有参与农作物叶绿素形成功能的,有缓解植株中毒症状的,这些都好比一个建筑工地,工种虽多,但分工有序,可是一旦哪一个或一些岗位缺失,虽然作物植株看上去是完整的,但极有可能是一个危险建筑。这说明了微量元素在农作物生长中,以整体性、组合性、多元性、平衡性、特殊性参与农作物生长,缺少一个元素及其含量不足或者过剩,都影响农作物生长。
农作物对地质环境有很强的依赖性、选择性、适应性,通过施肥以及土壤改良,把岩石中的常量元素、微量元素释放出来,成为供应农作物生长的添加剂。来自中原火山岩的矿物经过粉碎加工以后,颗粒细度达到100多目,已经非常适应作物的吸收。农田种植试验的结果,能增加产量提高品质,尤其是对当地土壤的改良起着很大的作用。
采访:在广西地区主要是石灰岩 这些土壤都是石灰岩 风化以后形成的 所以土壤里面本身 含的微量元素就特别少 再加上这十几年农民用化学肥料氮磷钾 所以使土壤非常贫瘠 里面的微量元素基本上消耗掉了 所以用了矿物肥以后 除了作物生长所需要的微量元素之外 它本身还起了一个天然土壤的作用 这样以后 它就改变了土壤的结构
2006年11月,在广西南宁附近的大新县,当地农业部门做了水稻和甘蔗等作物的对比试验,矿物肥料中富含的硅元素使水稻根系生长发达,分蘖数明显增多;而傍山栽种的甘蔗田表现也特别好,原本特别贫瘠几乎要废弃的傍山地,甘蔗长势强劲,干物质积累多,试验田里的作物作物耐旱程度高, 2006年广西自然灾害严重,普通甘蔗田块与施用矿物肥料田块比起来,甘蔗植株高度、直径就有较大的反差。试验田和常规田比,作物根系也显得更为发达。
采访当地农业局推广专家: 因为今年太干旱了 有三个月不雨 很少见 今年特别旱 经过今年我们搞了试验田的时候 它已经改良了土壤了 所以它的长势比较高一点 像这样达到了3米 我们初步测定达到了亩产8吨多
尽管作物对微量元素需求量很少,只占植物体内干物质量的百分之几到百万分之几,但对农作物品质有极大影响,而农作物品质的优劣又直接影响着人的健康。
采访:这个作物它的营养成分跟人体需要的营养成分是一样的 如果你缺钙 你就得软骨病 你的骨头就容易折 报道有一个老头 咳嗽一声 肋骨折三根 就是缺了钙 如果把微量元素和稀土元素 直接用肥料上到作物上 这作物的营养成分全了 人体经常食用作物 人体也就健康了
责编:肖阔