中国发现令人震惊的粮食生产新技术——电气栽培

A farmer harvests in a crop field in Yili, Xinjiang Autonomous Region, October 3, 2015. The world's largest makers of tractors and combines are finding a rare opportunity for growth in China despite a sharp slowdown in the world's No. 2 economy, with big farm machines in demand as the rural labor force shrinks and plot sizes grow. Picture taken October 3, 2015. REUTERS/China Daily CHINA OUT. NO COMMERCIAL OR EDITORIAL SALES IN CHINA TPX IMAGES OF THE DAY - GF10000231690
Increased food production means increased use of resources.Image: REUTERS/China Daily
本内容由人工智能自动翻译。

世界人口最多的国家,也有最多的人口需要供养。这要求提高粮食产量。但增产意味着更多地使用资源——土壤养分、水、化肥和农药。真的如此吗?

中国研究人员取得了一项突破,这意味着在不给这些有限资源增加负担的情况下也能种植更多粮食。关键在于引入一种重要要素:电力。

Image: 《中国日报》

据《南华早报》报道,中国中国农业科学院在全国各地农场开展的实验发现,蔬菜作物产量可提高20%至30%。与此同时,农药用量大幅减少(降幅为70%至100%),化肥消耗量也减少了20%。

在一系列总面积达3,600公顷(8,895英亩)的大型温室里,裸铜线悬挂在离地三米处。电缆贯穿温室全长,输送最高达50,000伏的快速正电荷脉冲。这些高压脉冲能杀灭空气和土壤中的细菌及病毒性植物病害。它们还会影响植物叶片上水滴的表面张力,加快水分蒸发。

农民在北京延庆区一处农场的温室里采收蔬菜Image: 路透社/杰森·李

据称,将电力引入植物周围环境,也有助于带电粒子在植物体内运输,例如天然带电的碳酸氢根离子和钙离子。

这似乎还能加快二氧化碳吸收和光合作用等代谢活动。光合作用是指植物借助阳光将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并产生氧气作为副产品的过程。

这项研究令人鼓舞的结果正推动电气栽培在中国各地得到更广泛应用,每年新增1,000至1,300公顷种植面积。按目前的增长速度计算,这相当于同比增长40%。

研究电力对植物生长影响的实验并非新鲜事。中国农业科学院自20世纪90年代以来一直在开展相关研究;1985年,《纽约时报》报道了伦敦帝国理工学院开展的实验:研究人员向植物细胞施加微量电流。早在1902年,人们就观察到电力似乎会影响植物。当时,S·莱姆斯特伦教授注意到,在北极光下生长的植物,生长速度实际上比同种、但在较温暖气候中生长的植物更快。18和19世纪早期针对植物开展的电学实验很少得出确凿结果,这可能是因为相关设备不可靠,而且当时对电力的认识还很初步。

天空中的奇异光芒:北极光能帮助植物生长吗?Image: 路透社/亚历山大·库兹涅佐夫/拉普兰万事通

中国如今在实际运营的农场里开展这些实验并种植作物,而不是仅仅在实验室条件下研究,这更清楚地表明了结果的可靠性。此外,中国温室面积超过400万公顷,每年生产价值近1万亿元人民币的蔬菜,因此这些实验的影响也十分重大。在不对资源造成倍增压力、也不使用高到难以承受的化学品用量的情况下生产更多粮食,可能会成为21世纪长期关注的议题之一。

预计2015年至2050年,全球人口增量的一半将集中在九个国家:刚果民主共和国、埃塞俄比亚、印度、印度尼西亚、尼日利亚、巴基斯坦、坦桑尼亚、乌干达和美国。

预计中国人口将在约14亿的水平于2030年前后达到峰值,随后逐渐下降。联合国估计,到2030年,全球人口将达到85亿,高于目前的73亿。届时,印度可能取代中国成为世界人口最多的国家,而尼日利亚也将稳步迈向世界人口第三大国。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。