5、無土栽培
植物從土壤吸收水分及礦質(zhì)元素(兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程),根據(jù)植物的需要在溶液中加入植物生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),在沒有土壤的溶液中栽培植物。
植物所需的16種元素:C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo、CI
在栽培時(shí)要經(jīng)常向溶液中通入氧氣,促進(jìn)栽培植物根部的有氧呼吸,以便提供吸收礦質(zhì)元素所需的H+、HCO3-(交換吸附),ATP(主動(dòng)運(yùn)輸).
在培養(yǎng)液中加入的各種礦質(zhì)元素的量,要根據(jù)不同種植物的遺傳特性來決定,因?yàn)橹参飳?duì)礦質(zhì)元素的吸收是具有選擇性的,其根本原因是細(xì)胞膜上運(yùn)輸不同離子的載體的數(shù)量不同,而載體蛋白是由不同植物的基因控制合成的。
在氣溫較高的夏季,植物的蒸騰作用較強(qiáng),培養(yǎng)液中的水分會(huì)大量散失,培養(yǎng)液中的離子溶液濃度會(huì)加大,如果外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞將會(huì)失水而出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,影響植物的生理活動(dòng),因此要注意向培養(yǎng)液中經(jīng)常加水。
要根據(jù)所栽培的植物利用的部位采取相應(yīng)的對(duì)策。如利用的是莖葉,應(yīng)適當(dāng)多加入N元素,如利用的是種子或果實(shí)應(yīng)多加入P元素,如利用的是塊莖、根等淀粉較高的應(yīng)多加入K元素。
6、農(nóng)作物的增產(chǎn)增收
農(nóng)作物的增產(chǎn)最主要的是選種,遺傳畢竟是主要的,即選取產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抗病蟲害強(qiáng)、生活周期短的優(yōu)良品種,這些優(yōu)良品種可以通過雜交育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等措施得到。其次是對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)期的管理,在保證水源(防旱防澇)、合理施肥的前提下,解決光合作用、呼吸作用這一對(duì)既對(duì)立又統(tǒng)一的生理過程,科學(xué)種田。
光合作用(葉綠體、低等植物含光合色素)6CO2+12H2O*C6H12O6+6*O2+6H2O
呼吸作用(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、主要在線粒體) C6H12O6+6*O2+6H2O6CO2+12H2O*+能量
光合作用是合成有機(jī)物,將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物里,這是我們所希望的,應(yīng)采取各種措施加強(qiáng)此過程:
①增加二氧化碳的濃度(加強(qiáng)暗反應(yīng)CO2的固定,這一點(diǎn)措施在大棚作物種植尤為重要)
②加強(qiáng)光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光在時(shí)間(加強(qiáng)光反應(yīng),以產(chǎn)生更多的〔H〕和ATP,促進(jìn)暗反應(yīng)的CO2被還原,這一點(diǎn)措施在大棚作物是切實(shí)可行的)
③能進(jìn)行光合作用時(shí)適當(dāng)提高溫度(提高光合作用酶的活性,特別是暗反應(yīng)過程)
④在植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期適當(dāng)多施一些如N、P、Mg 等礦質(zhì)元素,供蛋白質(zhì)、ATP、葉綠素等物資合成。呼吸作用是分解有機(jī)物,將有機(jī)物的能量釋放出來,這對(duì)于增產(chǎn)是不利的,因此我們應(yīng)盡量降低呼吸消耗,但呼吸作用釋放的能量是供植物體各項(xiàng)生理活動(dòng),在滿足植物生長(zhǎng)所需的能量的前提下,盡量降低呼吸作用,如不能進(jìn)行光合作用的晚上降低溫度,降低呼吸酶的活性,減少有機(jī)物的分解而達(dá)到增產(chǎn)。光合作用的最初產(chǎn)物是葡萄糖,大部分產(chǎn)品以淀粉形式處存在有機(jī)物里,有些產(chǎn)品如豆類主要是蛋白質(zhì),則需要利用植物呼吸作用產(chǎn)生的丙酮酸,通過氨基轉(zhuǎn)換作用及氨基酸的縮合反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。
可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓作物具有極少數(shù)生物具有的固氮作用,即可增產(chǎn),又減少化肥對(duì)環(huán)境的污染。
加強(qiáng)病蟲害生物防治:盡量不使用農(nóng)藥,減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),形成綠色食品。
利用天敵捕食關(guān)系來消滅害蟲,但是要從生態(tài)系統(tǒng)整體考慮,否則破壞既有的食物鏈,導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞,這只能達(dá)到短期增產(chǎn)的效應(yīng)。
利用害蟲是幼蟲還是成蟲產(chǎn)生危害采取相應(yīng)對(duì)策,用適量的保幼激素或蛻皮激素。若幼蟲產(chǎn)生危害,可以在田間噴施適量蛻皮激素,若是成蟲產(chǎn)生危害,可以在田間噴施適量保幼激素。
利用性外激素誘捕害蟲或干擾雌雄昆蟲的正常交尾。在某地點(diǎn)存放性外激素,用誘捕器捕殺,或在田間大面積噴施,干擾雌雄昆蟲的正常交尾。
利用許多昆蟲趨光性的特點(diǎn),用黑光燈捕殺。
從作物的品種加以解決,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等方法培育出抗病害強(qiáng)的新品種。
光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,自然界的生物正是由于綠色植物光合作用,才世代繁衍,生生不息。但光合作用的效率還是很低的,如果生物學(xué)家能夠?qū)⒐夂献饔妹恳粋€(gè)復(fù)雜過程弄清,不久的將來工廠生產(chǎn)農(nóng)作物將不是天方夜譚。特別是面臨世界人口急劇膨脹、沙漠化面積加大、可耕地面積減少及環(huán)境污染的加劇,自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,尋找新的途徑迫在眉睫。如我國(guó)科學(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出抗鹽性極強(qiáng)的新品種正在海南島海域大面積推廣,原指望入世后糧食挺進(jìn)大陸市場(chǎng)的美國(guó)考察后大失所望。
7、基因工程
干擾素是人或動(dòng)物細(xì)胞受到病原微生物的誘導(dǎo)刺激后產(chǎn)生的蛋白質(zhì),控制干擾素合成的基因定位于人的第5號(hào)染色體上??茖W(xué)家們利用特殊的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因剪下,插到適當(dāng)?shù)妮d體上(質(zhì)?;虿《?,再將這種重組體導(dǎo)人大腸桿菌或酵母菌,讓大腸桿菌進(jìn)行表達(dá),進(jìn)行培養(yǎng)后就可以獲得大量與人細(xì)胞所產(chǎn)生的一樣的干擾素。利用這種基因工程的方法生產(chǎn)干擾素,每千克微生物培養(yǎng)物可得到20~40 mg。價(jià)格可望下降到只有原來的 1/150。如右圖所示:
植物從土壤吸收水分及礦質(zhì)元素(兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程),根據(jù)植物的需要在溶液中加入植物生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),在沒有土壤的溶液中栽培植物。
植物所需的16種元素:C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo、CI
在栽培時(shí)要經(jīng)常向溶液中通入氧氣,促進(jìn)栽培植物根部的有氧呼吸,以便提供吸收礦質(zhì)元素所需的H+、HCO3-(交換吸附),ATP(主動(dòng)運(yùn)輸).
在培養(yǎng)液中加入的各種礦質(zhì)元素的量,要根據(jù)不同種植物的遺傳特性來決定,因?yàn)橹参飳?duì)礦質(zhì)元素的吸收是具有選擇性的,其根本原因是細(xì)胞膜上運(yùn)輸不同離子的載體的數(shù)量不同,而載體蛋白是由不同植物的基因控制合成的。
在氣溫較高的夏季,植物的蒸騰作用較強(qiáng),培養(yǎng)液中的水分會(huì)大量散失,培養(yǎng)液中的離子溶液濃度會(huì)加大,如果外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞將會(huì)失水而出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,影響植物的生理活動(dòng),因此要注意向培養(yǎng)液中經(jīng)常加水。
要根據(jù)所栽培的植物利用的部位采取相應(yīng)的對(duì)策。如利用的是莖葉,應(yīng)適當(dāng)多加入N元素,如利用的是種子或果實(shí)應(yīng)多加入P元素,如利用的是塊莖、根等淀粉較高的應(yīng)多加入K元素。
6、農(nóng)作物的增產(chǎn)增收
農(nóng)作物的增產(chǎn)最主要的是選種,遺傳畢竟是主要的,即選取產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抗病蟲害強(qiáng)、生活周期短的優(yōu)良品種,這些優(yōu)良品種可以通過雜交育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等措施得到。其次是對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)期的管理,在保證水源(防旱防澇)、合理施肥的前提下,解決光合作用、呼吸作用這一對(duì)既對(duì)立又統(tǒng)一的生理過程,科學(xué)種田。
光合作用(葉綠體、低等植物含光合色素)6CO2+12H2O*C6H12O6+6*O2+6H2O
呼吸作用(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、主要在線粒體) C6H12O6+6*O2+6H2O6CO2+12H2O*+能量
光合作用是合成有機(jī)物,將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物里,這是我們所希望的,應(yīng)采取各種措施加強(qiáng)此過程:
①增加二氧化碳的濃度(加強(qiáng)暗反應(yīng)CO2的固定,這一點(diǎn)措施在大棚作物種植尤為重要)
②加強(qiáng)光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光在時(shí)間(加強(qiáng)光反應(yīng),以產(chǎn)生更多的〔H〕和ATP,促進(jìn)暗反應(yīng)的CO2被還原,這一點(diǎn)措施在大棚作物是切實(shí)可行的)
③能進(jìn)行光合作用時(shí)適當(dāng)提高溫度(提高光合作用酶的活性,特別是暗反應(yīng)過程)
④在植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期適當(dāng)多施一些如N、P、Mg 等礦質(zhì)元素,供蛋白質(zhì)、ATP、葉綠素等物資合成。呼吸作用是分解有機(jī)物,將有機(jī)物的能量釋放出來,這對(duì)于增產(chǎn)是不利的,因此我們應(yīng)盡量降低呼吸消耗,但呼吸作用釋放的能量是供植物體各項(xiàng)生理活動(dòng),在滿足植物生長(zhǎng)所需的能量的前提下,盡量降低呼吸作用,如不能進(jìn)行光合作用的晚上降低溫度,降低呼吸酶的活性,減少有機(jī)物的分解而達(dá)到增產(chǎn)。光合作用的最初產(chǎn)物是葡萄糖,大部分產(chǎn)品以淀粉形式處存在有機(jī)物里,有些產(chǎn)品如豆類主要是蛋白質(zhì),則需要利用植物呼吸作用產(chǎn)生的丙酮酸,通過氨基轉(zhuǎn)換作用及氨基酸的縮合反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。
可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓作物具有極少數(shù)生物具有的固氮作用,即可增產(chǎn),又減少化肥對(duì)環(huán)境的污染。
加強(qiáng)病蟲害生物防治:盡量不使用農(nóng)藥,減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),形成綠色食品。
利用天敵捕食關(guān)系來消滅害蟲,但是要從生態(tài)系統(tǒng)整體考慮,否則破壞既有的食物鏈,導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞,這只能達(dá)到短期增產(chǎn)的效應(yīng)。
利用害蟲是幼蟲還是成蟲產(chǎn)生危害采取相應(yīng)對(duì)策,用適量的保幼激素或蛻皮激素。若幼蟲產(chǎn)生危害,可以在田間噴施適量蛻皮激素,若是成蟲產(chǎn)生危害,可以在田間噴施適量保幼激素。
利用性外激素誘捕害蟲或干擾雌雄昆蟲的正常交尾。在某地點(diǎn)存放性外激素,用誘捕器捕殺,或在田間大面積噴施,干擾雌雄昆蟲的正常交尾。
利用許多昆蟲趨光性的特點(diǎn),用黑光燈捕殺。
從作物的品種加以解決,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、誘變育種等方法培育出抗病害強(qiáng)的新品種。
光合作用是自然界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,自然界的生物正是由于綠色植物光合作用,才世代繁衍,生生不息。但光合作用的效率還是很低的,如果生物學(xué)家能夠?qū)⒐夂献饔妹恳粋€(gè)復(fù)雜過程弄清,不久的將來工廠生產(chǎn)農(nóng)作物將不是天方夜譚。特別是面臨世界人口急劇膨脹、沙漠化面積加大、可耕地面積減少及環(huán)境污染的加劇,自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,尋找新的途徑迫在眉睫。如我國(guó)科學(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出抗鹽性極強(qiáng)的新品種正在海南島海域大面積推廣,原指望入世后糧食挺進(jìn)大陸市場(chǎng)的美國(guó)考察后大失所望。
7、基因工程
干擾素是人或動(dòng)物細(xì)胞受到病原微生物的誘導(dǎo)刺激后產(chǎn)生的蛋白質(zhì),控制干擾素合成的基因定位于人的第5號(hào)染色體上??茖W(xué)家們利用特殊的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶將目的基因剪下,插到適當(dāng)?shù)妮d體上(質(zhì)?;虿《?,再將這種重組體導(dǎo)人大腸桿菌或酵母菌,讓大腸桿菌進(jìn)行表達(dá),進(jìn)行培養(yǎng)后就可以獲得大量與人細(xì)胞所產(chǎn)生的一樣的干擾素。利用這種基因工程的方法生產(chǎn)干擾素,每千克微生物培養(yǎng)物可得到20~40 mg。價(jià)格可望下降到只有原來的 1/150。如右圖所示: