第7章农业与食品类发明(2)

当然，事物总是有其两面性，有好的一面也会有不利的一面。若是化肥使用不当，则有可能造成土壤板结导致土地生产能力降低，土地资源和水资源污染，农产品特别是人类的食物污染，等等，这些对人类健康和农产品生产都极为不利，应当尽量避免。因此，人们应当提高肥料的利用率，充分发挥肥料作用，做到科学施肥，最大限度地提高化肥的使用效益。

总之，化肥的发明，让人类实现了农作物高产、优质、低成本的经济目标，化肥已经成为农业生产最基础而且是最重要的物质投入。

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2.在农业生产中会用到各种不同的化肥，因为每一种化肥都会有它自己的作用。那么，农业生产中常用的化肥都有哪些呢？

一般来说，常用的化肥有如下几种：

氮素化肥--氮是构成蛋白质的主要元素，蛋白质又是细胞原生质中的基本物质。对作物施用氮肥，可以促进蛋白质和叶绿素的形成，使作物的叶子颜色更加深绿，叶面积增大，促进碳的同化，有利于作物产量的增加和品质的改善。生产上常使用的氮素化肥有硫酸铵（硫铵）、碳酸氢铵（碳铵）、尿素。其中，尿素是固体氮肥中含氮量最高的一种，它是中性肥料，不含副成分，连年施用也不会破坏土壤结构。

磷肥--磷是形成细胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速细胞的分裂，促使农作物根部和地上部分快速成长，从而促进作物提早成熟，提高果实的品质。在生产上常用的磷肥有过磷酸钙、重过磷酸钙（重钙）等。

钾肥--钾元素可以提高光合作用的强度，促进作物体内淀粉和糖的形成，增强作物的抗逆性（植物具有的抵抗不利环境的某些性状，如抗寒、抗旱、抗病虫害等）和抗病能力，还能提高作物对氮的吸收作用。常用的钾肥有氯化钾、硫酸钾等。

复合肥料--是在成分中同时含有氮、磷、钾三要素或含其中任何两种元素的化学肥料。它具有养分含量高、副成分少、养分释放均匀，肥效稳定而长久，方便储存和施用等优点。常用的复合肥料有磷酸铵、氮磷钾复合肥、磷酸二氢钾等。

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【施肥方法】

合理科学的施肥方法是提高肥效的重要方面，完整的施肥应包括施肥时间、施用位置及施用方法三个方面。

施肥时间：化肥施肥的最适时间一般应由作物需要来定，既要保持养分持续有效地供应或是在作物需要时候有效地供应，又要使有效养分从土壤中的损失程度减少到最少。

施用位置：肥料的正确施用位置必须根据作物根系的特点、肥料本身的性质、气候情况等来综合考虑。

施用方法：有基肥、种肥、追肥和根外追肥这几种方法。基肥，是指播种或移植前用到土壤中去的肥料，目的是供应作物整个生长期所需要的养分，它可以改良土壤的性质，提高土壤供肥能力。对于难溶的、移动性小的磷肥适合于用作基肥。种肥，是指播种或移植时用到的肥料，它的目的是使幼苗一生长就可以吸收到养分。用作种肥的肥料，应当是容易被幼苗吸收的速效肥料。追肥，是指作物生长期间，根据作物对养分的要求，补充因基肥不足而用的肥料。追肥大多使用速效肥料，主要是化学氮肥或人畜粪尿。根外追肥法（叶面喷施），植物不仅可以从根吸收必需的养分元素，还可以从其它地方（如叶面）吸收一些可溶性的养分。因此，可用喷施方式在叶面上供给植物所需的营养物质，称为根外追肥，也叫叶面喷施。

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【化肥的优缺点】

化肥最主要的优点，就是它可以增加农业循环中养分的总量。它的养分含量高，肥效快，效能广，原料丰富，可以大规模工业化生产，不受季节限制，产量大、成本低，同时它运输和施用所支出的费用和劳力都比较节省。化肥的体积小，养分稳定，它们容易保存，保存期长，不易变质。

化肥的缺点也有不少，它的养分不及农家肥齐全，对土壤、作物存在使用局限性，使用化肥要认真选择才能取得满意的效果，否则就会事与愿违。同时，化肥浓度高、溶解度大，若是施用方法不得当，还容易对土地和作物造成危害，甚至威胁人类的健康。

11.杂交水稻

奇迹概览

杂交水稻的育成，是新中国成立以来中国在农业科技领域的一项举世瞩目的成就。自1976年，这项技术在全国范围内大面积地推广以后，仅至1994年为止，就已使中国的稻谷累计增产达2400亿千克之多，这项技术的推广及应用使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。杂交水稻被人们冠以“东方魔稻”、“巨人稻”、“瀑布稻”等美称。目前，这项技术已经在世界上的多个国家和地区进行了研究和推广，有人甚至将之与中国古代的四大发明相媲美。

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1.什么叫杂交水稻？是谁发明了杂交水稻技术？

杂交水稻指的是选用在遗传上具有一定的差异，而且它们的优良性状又能互补的水稻品种进行杂交，从而产出具有杂种优势的第一代杂交种，用于生产。

杂种优势是生物界存在的普遍现象，利用杂种优势来提高农作物的品质和产量是现代农业科学的主要成就之一。

中国杂交水稻技术是被誉为“杂交水稻之父”的袁隆平先生发明的。袁隆平，中国国家杂交水稻技术中心主任、联合国粮农组织首席顾问、世界华人健康饮食协会荣誉主席，江西省德安县人，1930年出生于北京，1953年毕业于西南农学院（今西南大学）。1975年，他成功地研制了杂交水稻种植技术，为杂交水稻的大面积推广奠定了基础。印度前农业部长斯瓦米纳森博士对袁隆平先生有着高度的评价，他说：“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’。因为他的成就不仅是中国的骄傲，也是世界的骄傲，他的成就给人类带来了福音。”

走近奇迹

20世纪60年代，我国发生了全国范围内的大饥荒，迫切地需要提高粮食产量，以解决粮食问题。

在此期间，袁隆平和他的学生们也同样受到了饥饿的威胁。面对严酷的现实，他深切地体会到了什么叫做“民以食为天”。

有一天，他带着几名农校的学生，在湖南省黔阳县硖州公社秀建大队参加生产劳动时，看到一位老乡冒雨挑着一担稻谷回来。袁隆平通过询问得知，老乡挑的是从另一个村子换来的稻种。袁隆平很好奇地问：“为什么要换稻种呢？”老乡说：“那个村子是高坡向阳田，产出的稻种不但谷粒饱满，而且产量也高。去年我们用了从那里换来的稻种，田里的产量提高了，今年就不用吃国家的返销粮了。施肥不如勤换种啊！”

面对灾荒，老乡们并没有坐等国家来救济，而是自己主动地想办法来提高产量。这让袁隆平深受感动，并且意识到，原来可以通过改良品种提高产量的方法来战胜饥荒。他决心在农业科研上做出些成绩，为老乡们培育出高产量的好种子。

后来，在一些学报上，袁隆平获悉无籽西瓜、杂交高粱、杂交玉米等，在国内外都已经被广泛应用于生产中了。这让他意识到：奥地利遗传学家孟德尔、美国遗传学家摩尔根及其追随者们提出的基因分离、连锁互换和自由组合等规律对作物的育种有着非常重要的意义。

1964年，以袁隆平为首的农业科学研究者，开始了对杂交水稻夜以继日的研究。但是，要想在水稻上利用杂交优势，首先要突破“三大难关”：第一，要培育出雄蕊不育而雌蕊发育正常的母稻，即不育系；第二，给不育系授粉，使它正常结实，而后代仍保持不育，即保持系；第三，给不育系雌蕊授粉，所产生的种子播种后，变为优势强的公稻，即恢复系。

从1964年到1965年两年的时间里，每到水稻开花的季节，袁隆平就和助手们顶着烈日在稻田里寻找，终于找到了6株天然的雄性不育植株。然后，袁隆平和助手们花了6年时间，先后选用了上千个品种，做了3000多个杂交组合，仍然没有培育出理想的不育系来。

他通过自己以往观察到的现象和6年来得到经验，提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。1970年11月23日，袁隆平和助手在海南岛终于发现一株雄花败育株，并将这株珍贵的野生水稻种命名为“野败”，从而打开了“三大难关”的第一个突破口，给杂交水稻的研究带来了新的转机。袁隆平想：既然自然界存在着“天然杂交稻”，那我们就一定能通过探索其中的规律与奥秘培育出人工杂交稻来。这样，就可以利用杂交优势，提高水稻的产量了。

1972年，农业部把杂交水稻列为国家重点科研项目，并组成了全国范围内的攻关协作网。1973年，在突破“不育系”和“保持系”的基础上，广大科研人员对所选的上千个品种进行了测交和筛选，最终找到了一批优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。随着第三道难关的攻破，袁隆平培育出了首批杂交水稻--籼型杂交水稻。这是标明着我国在农业科研领域的一项重大突破。

1982年，中国科学家袁隆平被国际水稻研究所学术会评为世界“杂交水稻之父”。在一片赞扬声中，袁隆平决心继续开展新的研究攻关。他通过大胆的设想与不断地实验，创新并发明了超级水稻，并将这项技术不断进行技术改进。此项技术被逐渐地出口到世界上多个国家和地区，并进行不断地推广及研究。从亚洲到美洲，再到欧洲、非洲，“杂交水稻外交”成为我国重要的外交品牌。

全球有超过一半人口以大米为主食，水稻是世界上的主要粮食作物。由于杂交水稻，无论是抗病性、产量以及各种综合性状都比常规的水稻要高，这就意味着种植杂交水稻可以提高粮食的出产量，这为世界上日益增加的人口与有限的土地，解决了粮食不足的问题。杂交水稻技术的发明不仅解决了中国人的吃饭问题，也对世界减少饥饿作出了卓越的贡献。

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2.杂交水稻与普通的水稻相比，它的优势在哪里？

杂交水稻在生产上具有明显的优势，并最终表现为高产。它的优势主要表现在以下几个方面：第一，杂交水稻的根系发达。它具有强大的根群，而且根系功能旺盛，吸水、吸肥能力强。第二，杂交水稻的光能利用率高。它的分叶能力特强，能更好地利用光能制造出更多养分，为穗大粒多创造了条件。第三，杂交水稻穗大粒多，一般平均每穗能达到150粒左右。第四，杂交水稻适应性广。它有较强的耐淹、耐旱、耐酸、耐碱能力，在多种地理环境种植均表现为增产。

第7章 农业与食品类发明(2)

第7章农业与食品类发明(2)