植物魔术师 [植物“魔术师”]
河南省黄泛区农民葛国彬一家,这两天碰上了难事。葛国彬年初贷款种植了四十亩棉花,想秋收有钱后把几十年的旧房进行修整,把女儿送到县里念书。这两天棉花突然大片大片枯萎。这个黄泛区的种棉高手,从来没有遇到过这种情况。假如今年棉花绝收,不但愿望不能实现,还得背上几万元债务。他找到当地农机站技术员求助,可技术员也没见过这阵势,只好打电话询问他在河南农业大学的老师郑先福。(图1)
郑先福:接到电话后我很着急,因为棉花正处于成长的关键期,赶快过去看了。
当天就赶到棉田的郑先福仔细观察棉花的受灾情况,发现棉花叶子上有被除草剂喷过的症状。
原来葛国彬错把除草剂当农药用了,后悔不迭的葛国彬夫妻一下子陷入绝望。除草剂是草本植物的克星,被除草剂一打,棉花就是中了剧毒,还怎么能活下去呢?
郑先福:棉花中毒症状非常明显。一部分除草剂打得较重,叶子脱落得差不多了;一部分症状轻一些,叶面有叶斑;还有一部分叶子发黄,有极个别的叶子脱落。
郑先福要为棉花配制解毒药,葛国彬夫妻不敢相信。中毒的棉花还能救过来?即便能救活,还能赶上生长期吗?错过了季节,棉花一样长不成。
郑先福:中毒重的不能解了。植株用药跟人一样,只能治病不能救命。
在现场,郑先福分析出除草剂的成分,立即配制解毒药。葛国彬在一边将信将疑地看着。半小时后,葛国彬夫妻抱着死马当活马医的心理把解毒药剂打到棉田里。
郑先福:前期解毒药剂要打得少一些。一个星期后,量稍微加大一些。再过一个星期,按上次量再打一次。(图2)
三个星期后,郑先福又一次来到棉田,鉴定施药效果。
郑先福:棉花恢复得还比较好。保证80%的产量没有问题。
葛国彬一直悬着的心终于放了下来。郑先福配制的解毒药为什么会这样神奇?葛国彬始终弄不明白。不几天又有人找到郑先福。
郑先福:8月初,东北一家大豆种植户,因打药打出烧伤,打出药害,用数码相机拍了受灾情况传过来。(图3)
由于路途遥远,郑先福不可能到现场查看,但他根据照片一样可以分析出病害的原因,并确定治疗药方。
郑先福:是整块地受灾,说明是药害导致的大豆卷叶、焦叶,就按照解除药害的方法治疗。
农技人员根据郑先福的药方,很快配齐药品,现场指导农民把药剂打到田里。
没过多久,东北那边传来好消息:大豆已经恢复,估计会减产一些,但基本收成没有问题。郑先福究竟配制的是什么神奇药物,不但能为庄稼解毒治病,还能促进它们快速增长,赶上开花结果的时令?
郑先福:由植物自身合成,调节植物生长的微量物质叫植物激素。
原来植物在每个生长期,都会根据时节变化,自身合成一些需要的生长激素。这种合成激素现象,被科学家认为是非常神奇的行为。比如植物到了发芽时节,就会自行合成一种激素,促使细胞产生裂变,吸收营养完成发芽过程。如果没有这些神奇的激素,植物就不可能生根、发芽、开花、结果。
人类发现植物能够自身调节生长的特性,便开始尝试人工合成这种神奇的调节剂,以达到人为促进植物生长的目的。二十世纪六十年代,日本最先合成了一种叫做复硝酚钠的植物生长调节剂。它可以促进农作物快速生长,缩短成熟周期,使过去收获一季的庄稼,变成两季或多季,成倍地增产。这种调节剂一时被称为神药。20世纪90年代初,我国对植物生长调节剂的研究还是一片空白,进口的植物生长调节剂价格极其昂贵。1993年,硕士毕业被分配到河南农业大学任教不久的郑先福,担负起了植物生长调节剂研制任务。郑先福手中的神药就是中国人自己合成的植物生长调节剂,但为了这个神药,郑先福差点搭上一双眼睛。十六年前的那一天,郑先福还历历在目。
郑先福:当时我研究生毕业刚两年。一天晚上10点多,带着几个学生做试验,在滴加过程中,产生了爆沸。冲出来的药液把我两只眼睛烧伤了。
郑先福被紧急送往医院,经过检查和专家会诊,最后确诊角膜被化学药物严重烧伤,双目失明。满腔热情并想有所作为的郑先福一下陷入绝望。
郑先福:当时立马想到,这一生要像盲人,像阿炳一样在黑暗中度过了,跟我女朋友说,你赶快走吧。我当时还想学二胡,实在没有办法就以乞讨为生。
在医院里,面对前来陪护他的女友,郑先福心情十分复杂,他担心自己将来会拖累别人,为了不耽误女友的前程,他鼓起勇气几次赶女友走,都被女友拒绝。
郑先福:我爱人比我小5岁,她说在这时候我不能离开你。我们那时虽然没有结婚,但我的吃喝拉撒她全部照料。还给我读书,读些励志的书。
郑先福出生于河南商丘农村,家里弟妹众多,生活很困难,他眼睛烧伤给家里造成更大负担。生活在城市的女友家,不仅没有嫌弃他,还给他以最大帮助。有一种营养角膜的进口药,不在公费医疗范围内,女友的父母就拿出多年积蓄帮他购买。
郑先福角膜被严重烧伤。医院多次请来专家会诊,专家说他的角膜还存在一定活性,有可能恢复视力。但心生绝望的郑先福,以为这只是医生宽慰他的话。
郑先福:一次换药,刚揭开纱布,突然看到了光点,虽然模模糊糊的,心情却非常激动。跟医生说,我看到光明了。
后来医生告诉他,像他这样眼睛被化学药物严重烧伤,恢复过来的概率很低,他很幸运。幸运的他出院后不到三个月,又一头扎进实验室,继续做他的植物生长调节剂试验。
郑先福:治好了还是一条好汉,还要搞科研。这和我爱人的支持分不开。又经过4个月,到了12月份,从合成到拿到物质到放大试验,基本上都做完了。1994年这个物质的合成路线通过鉴定。
很快,郑先福合成了叫做复硝酚钠的植物生长调节剂,应用价格只是进口的三分之一,中国农民终于用上中国人自己合成的神药,农作物产量因此大幅度提高,郑先福也被尊称为中国的复硝酚钠之父。(图4)
这种植物生长调节剂本身并不含有植物生长所需要的氮、磷、钾等养分。那它又是如何促进植物快速生长的呢?原来,它的作用,就像农民给农作物松土一样,能够增强植物的呼吸作用,增强细胞活力,促使植物大量地吸收肥料养分,快速生长。在继续研究中,郑先福还用它配制出许多植物抗病害的药剂。
2010年春天,北方一些地方的梨树、杏树正当开花坐果的时节,天气突然发生变化。
郑先福:河南和陕西刮了西北风,下了小雪,果农很着急。我就跟他们说,赶快打保花保果的药。
保花保果的药剂,实际上也是一种植物生长调节剂,这种调节剂具有抗冻害的功能。当时陕西的许多果树因寒潮袭击,花朵凋零了,而中科院郑州果树研究所的果树,在郑先福指导下,使用抗冻害药剂,果实都保住了。(图5)
郑先福:我们采集了一些果,从检测结果和口感结果看,质量还比较好。药剂处理后比上年没减产,果实还比较大。
河南洛阳是我国著名的牡丹之乡,每年四月都要举办牡丹花会。过去每逢花会,人们总要为牡丹的花期而烦恼。因为牡丹生性娇贵,极易受到天气、环境和气温等因素的影响,难以控制花期。民间曾流传这样一个传说,女皇武则天为了显示皇威,命令百花都要在冰霜时节开花,结果,所有的花都开了,只有高贵的牡丹始终沉默。最终,被愤怒的武皇贬出皇家园林。虽然是个传说,但也反映了牡丹花期的无序。所以牡丹花会的组织者找到郑先福,希望他帮助解决这个问题。
郑先福:如果天气变冷,比较寒,花要晚开,要使用催花剂。如果温度较高,花要早开,就要用推迟开花的试剂 。
经过长时间攻关,郑先福终于研制出调节花期的试剂。如今洛阳牡丹花会期间,不论天气如何变化,只要人们需要,就可以通过调节剂处理,实现想什么时间开就开、想什么时间落就落,想开多大就多大。郑先福做到了传说中都无法做到的事。他的调节剂现已从河南省走向全国。(图6)
郑先福:2008年奥运会,包括牡丹花、荷花、桃花等,都使用了这个比较成熟的技术。
面对各种植物,郑先福就像一个技艺高超的魔术师。
郑先福:处理哪一块,哪一块细胞就会分裂得比较快。比如黄瓜,处理下半截,下半截就会长得很大,处理一个侧面,侧面的细胞分裂就比较快,黄瓜就弯曲。
在郑先福与人合作的试验田里,有许多奇形怪状的果实,有的弯曲、有的滚圆,有的长、有的短,这都是郑先福利用植物生长调节剂进行的实验。魔术师郑先福可以让果实长成他需要的模样,只是人们看到这样的果实,会不会担心吃下去影响健康?(图7)
郑先福:现在对调节剂包括对农药的控制,国内外都有严格标准。适量地用,对人体是安全的,大家不必担心。
在别人看来郑先福有很多研究成果,人生是成功的。但他也有遗撼。
郑先福:最遗憾的事是没上博士。我研究生毕业时,博士生是半考半推荐,导师积极推荐我上北大苏勉曾的博士生。由于家里穷,姊妹六个,两个弟弟都在上学,如果我上博士,两个弟弟就要失学。我一直认为,如果我读了博士,可能会做出更大贡献。
正因为有这样的经历,郑先福对农民,对土地比别人有更深的感情。1998年,郑先福到南昌去参加一个农业防灾会议,在路上看到一片片倒伏的水稻,他又产生了一个新的想法。
郑先福:水稻是我国第一大粮食作物,倒伏造成的损失非常大。一是不能机器收割了。二是降低品质,倒伏会造成水稻生长营养不良。另外稻谷挨着土地容易变质发霉 。(图8)
水稻生长期的茎秆细而脆,在风雨作用下,很容易出现成片倒伏。我国每年因倒伏而造成的水稻减产,最少为10%,最多时可达到30%;这就等于农民每年要减少10%到30%的收益。郑先福由此萌发了研制水稻抗倒伏药物的想法。
郑先福:我的两届研究生,做的研究就是抗倒伏。在国外,像日本、美国都已有应用。计划在三年内,让广大老百姓用上我们自己的抗倒伏剂,为高产水稻解决一个大问题。
让植物生长调节剂发挥更大的魔力是郑先福最大的梦想。所以除了倒伏的水稻,他还有更多的想法。
郑先福:新疆在棉花采摘季节,总要有内地的采棉工帮助收割。随着国家工业的发展,劳力价格逐渐增高,再叫民工去采棉花已不现实。
发达国家对棉花的采集,都是使用机器收割。像新疆这样大片大片的棉田,很适合机器作业。但机器收割的一个关键技术,就是首先要用脱叶剂给棉花脱叶,否则,机器会把棉花和叶子同时采收,造成棉花污染。
郑先福:我国现在使用进口脱叶剂,一亩棉田的用药量在120块钱左右,代价比较高。在棉花收购价格较低时,一些农场主就不再收割,让棉花烂到地里。
为了实现棉花在收割前一个月或20天自动落叶的目标,几年来,郑先福与新疆农科院联合开展研究,目前已进入大田实验阶段。
郑先福:今年要在新疆做25万亩的试验。达到国外脱叶剂一样的效果,成本一亩地30块钱左右。不会再出现棉花烂在地里的情况。(图9)
我国有31000多种植物,是全球植物种类最多的国家,面对如此庞大的研究资源,摆在郑先福面前的课题还有很多。
郑先福有个愿望:把我国的农业化工更推进一步,赶上欧美国家的水平。发明一种新型植物生长调节剂,让别的国家也来模仿我们。