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第56章 经济科技篇(5)

早在汉朝,人们就将“连理枝”当做吉祥的象征。从这些自然现象中,人们受到很大启发,进而发明了嫁接技术,一直影响到今天。

那个时候,为了使大葫芦生长出来,人们采用了靠接的方法。就是把10颗籽长出的10根茎,用布捆绑起来,再用泥紧紧封住。几天之后,这10根茎就在捆绑处合在一起了。再通过整枝,就可以把弱枝和不结籽的枝条去除,而只保留最强壮的一枝。这样,结出来的葫芦与普通的葫芦相比,要大10倍之多。

其实,人们运用嫁接技术最多的是果树,以梨树的嫁接为最早、最普遍。

北魏农学家贾思勰曾撰有《齐民要术》一书,书中有“插梨”一篇,专门介绍嫁接梨树的具体方法。

隋唐宋元以后,人们将嫁接技术大量用于改造花木和果品的形状、颜色和品质。如柿接桃就是金桃;梅接桃则脆;桑上接杨梅则不酸;李接桃则为李桃;桃树接杏则大;还有海棠色红,以木瓜头接之则色白。

对这种现象,清代有人进行了总结,说接换树木“花小者可大,瓣单者可重,色红者可紫,实小者可巨,酸苦者可甜,臭恶者可馥。是人力可以回天,惟在接换之得其传耳。”

早在唐朝,人们就认识到,有些树木种子形态相似,嫁接在一起就很容易成活。元代的嫁接方法增加到6种,有身接、根接、靥接和搭接、皮接、枝接。到了明代,人们根据实践又提出了“接树三诀”:一树青,二就节,三对缝。这种说法虽然没有什么理论高度,却标志着中国的嫁接技术进入了一个新的阶段。

杂交术的由来

杂交技术的故乡是中国。中国最初的杂交技术,实际上是动物的杂交。

早在2000多年前的先秦时期,中国人在动物繁殖方面就使用到了杂交术。北方的游牧民族利用马驴杂交,培育出了骡子。

在《齐民要术》一书中,在驴马杂交方面有专门的论述。作者认为,公驴配母马所生的骡子,其杂种优势不如公马配母驴所生的骡子明显。作者还认为,要想提高骡子的质量,关键是要对母驴有所选择,要选那些齿龄7~8岁、骨盆大的母驴。

这说明,当时人们不仅认识到马驴杂交具有优势,还注意了杂交优势与母体间的关系。

古代的杂交技术还能在别的动物身上有所体现。人们成功地实现了牦牛与黄牛的杂交、番鸭与麻鸭的杂交,以及家蚕雌雄之间的杂交。在这些杂交技术中,牦牛与黄牛的杂交可谓意义重大。

明代学者叶盛在《水东日记》一书中曾提到:“牦牛与黄牛合,则生犏牛。”牦牛,本来是青藏高原上的一种凶猛的野牛,经过驯化后成为藏族人民最重要的家畜。藏族和周围各族经过长期交往后,大胆将黄牛品种引进,使之与牦牛杂交,这就培育出了一种新品种——犏牛。

犏牛既有牦牛的优点,另一方面,其性情之温顺,肉味之鲜美,产乳量之高,驮运挽犁能力之大,对于气候变化的适应性之强,则是牦牛所远远不及的。

在古代,人们还在蚕种繁殖方面运用杂交技术。明代科学家宋应星的《天工开物》曾经作了这样的记录,用早雄配晚雌的方法,即用一化性的雄蛾与二化性的雌蛾进行杂交,经人工选择可以培育出一种非常好的良种。

当然,古人在杂交利用方面也遭到过失败。比如,有人将家鸡与野鸡杂交,培养出一种称做“猥夷鸡”的家伙,这种鸡并没有改变野鸡原有的野性。还有人用番鸭与麻鸭杂交,培育出的后代,与番鸭相比,个头居然要小一半,因此得了一个“半番”的诨号。这些失败的例子,从杂交后代根本看不出杂交的优势。

总的说来,中国古代的先民在杂交优势利用方面积累了大量经验,开辟了杂交优势利用的途径。20世纪以来,很多科学家把杂交原理运用于粮食育种领域,通过不断摸索,取得了相当大的成果。

杂交水稻的由来

自古以来,水稻就是人们的主要粮食之一。在当代,中国的袁隆平院士培育出系列杂交稻,使全世界的粮食产量得到很大的发展。人们鉴于他对粮食安全的杰出贡献,尊称他为“杂交水稻之父”。

那么,杂交水稻是怎样创造出来的呢?

袁隆平本来是湖南黔阳农校的教师,后来到湖南农科院当了一名研究员。从1964年起,他开始进行水稻杂交的研究工作。

要在水稻上利用杂交优势,他发现必须突破三大关才有希望:培育出雄花不育的母稻,即不育系;给不育系授粉,使它一代一代传下去,而后代仍保持不育的保持系;给不育系授粉,使它重新回到正常结实的状态,变为优势强的公稻,即育性恢复系。

为了培育不育系,在水稻扬花的季节,袁隆平不畏酷热,脚踩烂泥,手持放大镜,对水稻进行细心观察。经过了长时期的摸索,他好不容易找到一棵不育株。接着,他年复一年,选择了上千个品种,进行3000多个组合。但由于亲缘关系太近,不育特性总是不能保持下来。

于是,他转而用野生稻开展自己的研究。1970年,他带领助手费尽千辛万苦,来到海南岛考察,寻找野生稻。这种稻茎秆匍匐花药瘪小,是一种花粉败育的野生稻,人们称之为“野败”。他经过细心的培育,终于得到了少量而珍贵的种子,为二系的选育成功打开了一扇成功之门。

1971年春,农业部将杂交水稻的研究列入国家重大科研项目,“野败”分送南方省市20多个科研单位,要求大家联合攻关。他们使用上千个品种,进行了上万个杂交组合,与野败杂交转育。经过近一年的不懈努力,在江西、湖南培育成了第一批水稻雄性不育系和保持系。这就把第二个难题给解决了。

寻找“恢复系”的工作也是很辛苦的。他们对1000多个品种作测交和筛选试验,终于找到了100多个有恢复能力的品种。后来,他们在东南亚品种里搜集到一批优势强、花药发达、花粉量大、恢复率在90%以上的恢复系。这样,最后一道难关终于也被攻克。

人们终于使三系配套成功,培育出了首批杂交水稻——籼型杂交水稻,它的特点是根系发达,分蘖性强,茎根粗壮,穗大粒多,米质优良,适应性广,抗逆性强。

后来,杂交水稻得到推广,使中国的农业生产发生了巨大变革。以籼型杂交水稻的诞生为标志,人类的第二次绿色革命开始了。

温室栽培的由来

温室栽培的发明最早可追溯到我国秦朝。一年冬天,秦始皇传下命令,让人在今西安郊外的骊山种瓜。没想到,骊山的实验还真取得了成效,所种的瓜都结出果来。可有些食古不化的儒生们总觉得自己读的书多,认为冬天种瓜能结果的事情纯属海外奇谈,因此对秦朝当局的说法将信将疑。

秦始皇很光火,他早就发觉儒生们对他独裁说三道四。于是,他想利用这次机会,将儒生们好好收拾收拾,于是就让他们去实地察看。秦始皇让士兵在骊山附近设下埋伏,把前来看瓜的七百多名儒生用乱石砸死。这是一次惨绝人寰的大屠杀,直到今天,人们仍为秦始皇的暴虐而气愤。

可是,在那时候,冬天种瓜结果的事情能是真的吗?

众所周知,骊山附近的地热资源非常丰富。秦朝官员利用温泉形成的小气候,在冬季栽种蔬菜成活则是完全可能的。至少,这种可能在唐代就得到了证实。诗人王建在一首诗中就描述了这种现象:

酒幔高楼一百家,

宫前杨柳寺前花。

内园分得温汤水,

二月中旬已进瓜。

这充分说明,在长安附近,有些农户专门为皇室生产蔬菜瓜果,他们采用温水浇灌的办法,在春寒料峭之际,就向宫里进献了成熟的瓜果。当时,朝廷里还设置了一个叫“温汤监”的机构,专门掌管这件事情。

但是,单纯利用温泉来种植瓜菜显然远远不够,还要进行一定的遮盖,才能保证瓜菜成熟。因为,西安冬季气温大多在10℃左右。要是四周和顶部没有一点遮盖,就算地温再高,蔬菜瓜果也很难成活,更别说开花结果了。而这种遮盖可能就是最早的温室。

到了汉代,关于温室的确切记载出现了。汉元帝时,为了让蔬菜在冬天能够正常生长,人们盖了一座屋,在里面不分昼夜地烧火,从而使室内的温度大大提高。有了合适的温度,蔬菜自然也就能够正常生长了。

可是,有人却提出,温室栽培出来的蔬菜是一种“不时之物”,吃后对人的身体会带来害处。所以,当时的朝廷还一度传下严令,禁止人们食用这种瓜菜。

汉代以后,温室栽培迅速地发展。除了用于栽种蔬菜以外,温室还广泛运用于花果栽培。这方面,以宋代的“堂花术”最为有名了。这种花卉栽培技术一直流传下来,甚至到今天还有很大影响。现在,北京中山公园的唐花坞就是从堂花发展过来的。

那么,堂花是怎么种植出来的呢?所谓的堂,开始不过是一个用纸做成的房子而已,里面开有沟,沟中倒入热水,从而较大地提高室内的温度和湿度,还加上牛溲、马尿和硫黄等,增加土壤的肥力。这样一来,就能使堂中栽培的花卉提前一段时间开放。这种技术由于人们不了解,在当时被当做是一种奇术。

相比之下,温室在欧美就出现得很晚。西欧的温室栽培在18世纪初叶出现,有“绿色的房子”之称。而美国进行温室栽培,则是1880年以后的事了。至于中国的老邻居日本,在19世纪30~40年代才开始制造温室。值得一提的是,日本的温室也叫“纸屋”,这可能是受到中国宋代堂花术的影响吧!

辘轳的由来

自古以来,中国人民就很注重灌溉技术。人们除了挖渠引水之外,还要手抱汲水陶瓶到河边找水浇灌农田,这种方法非常原始,效率很低,到了商代,人们创制出桔槔,利用它来取水灌溉。

据《庄子》描述分析,桔槔是利用杠杆原理而制成的重要汲水工具。它的结构并不复杂,就是派人在河边、井边用一根长杠在树丫杈或木架上横支起来,在横木杠的一端,捆绑上像大石块等重物,将水桶挂在另一端。汲水时,利用杠杆原理,轻轻一拉绳子,使水桶浸入水中装满水,把绳子一放,另一端的重物就往下压。这样只需要花费很小的力气,就能把水桶提上来。

这种古老的汲水工具,时至今日,在某些地区仍在使用。

秦汉至南北朝,中国人更加重视本国的灌溉技术。所使用的水源有两个:一个是凿井,一个是开沟挖渠塘。可是井如果很深,用桔槔提水就会费时费力。于是,人们开动脑筋,创造出一种新的提水工具——辘轳。

一般都认为,是西周初年的史夫创造了辘轳。可见,辘轳已有3000多年的历史了。大约在秦汉之际,这种工具得到广泛运用。不但农田灌溉离不了它,它还用于盐井中取盐水来生产盐。

到了宋代,一种手摇辘轳出现,它被设置在水井上,并安装有曲柄。当时的辘轳是用木料做成的,后来,曲柄才改由铁制。人们发明了在缠绳下装置铁钩连接水桶的技术,这个发明是非常了不起的。人们可以手摇曲柄,让绳子一圈儿一圈儿地缠绕在辘轳上,这样就很容易地把盛满水的水桶从井中提上来。

到了明清时期,人们又在绳索、挂钩及传动部件上进行了革新,辘轳技术也大致定型了。人们在井口上安个架子,装上一个曲柄空心较长的横轴,轴上绕条粗绳,绳子的一端固定在轴上,一端系上水桶,提水时将曲柄轻轻摇动,放桶入井内装水,再摇动曲柄,使轴转动绞绳,一桶水就被提上来了。

辘轳虽然很古老,但直到今天,许多乡村提水时仍少不了它。村头水井台上的辘轳,成了农村的一种非常独特的景观。

龙骨水车的由来

龙骨水车也有“翻车”之称,是一种独特的水利灌溉机械,它的发明者是中国人。在中国南方的一些山区,时至今日,人们还愿意使用它。西南的农民更直截了当地将它简称为“水车”。

龙骨水车的发明者是东汉时期的毕岚。汉灵帝时期,他在朝中担任“掖庭令”,专门负责宫廷手工制作。龙骨水车被安置在都城洛阳一座大桥的西面,其功能是给市郊南北大道洒水。龙骨水车的得名,是因为它的关键构造与传说中的龙骨非常相似。

在元代的《农书》和清代辚庆《河工器具图说》这两部典籍中,人们这样记述龙骨水车:车身是一个槽,用木板制成,长约1丈,宽4~7寸,大约有l尺高。槽中安装一条行道板,宽窄与槽一致。在槽板两端,又设置了大小不一的轮轴。行道板上下一圈,用龙骨板叶一节一节地连接在一起。在上端大轴的两端,各带拐木四根,在岸上木架之间安装停当。人们手扶木架,用脚将拐木踏动,像蹬自行车一样,龙骨板紧随着转动循环,在行道板上把水刮上岸。这是脚踏式龙骨水车的最常见样式。

如果河、溪与要浇的田地没有多大的落差,手摇龙骨水车就很适用了。它的构造与脚踏水车基本相似,所不同的只是没有脚踏拐木,而是改为用手摇转的木把而已。

最初,龙骨水车的运转主要靠人脚踏或手摇。大约到了宋元时期,龙骨水车在动力方面出现了重大革新,出现了用畜力和水力驱动的龙骨水车。

中国人发明的龙骨水车是古代世界上最先进的提水灌溉工具,中国人完全可以为这项发明而自豪。

农药的由来

自从农业出现后,人类就在寻找使农作物免除病虫害的方法。

在3000多年前的西周时期,人们利用硫黄熏蒸的方法来杀灭鼠类。在《山海经》一书中,还记载着用矿石来灭鼠。北魏农学家贾思勰在《齐民要术》中,记载了用艾蒿来防治虫害的先进方法。

明代时期,宋应星在《天工开物》一书中,记录了利用砒石对付虫害的奇妙方法;医学家李时珍在其着作《本草纲目》中,提到的具有农药性能的药物也有很多。

进入18世纪后半叶时,欧洲人开始重视硫黄、除虫菊、烟草浸出液的杀虫效力。近代化学工业诞生后,很多化工产品因为具有杀虫功能被当做农药来用。同时,伴随农业科学研究的开展,农药的使用逐渐有了科学依据。

舒尔斯特第一个把化学药剂当成农药,在农业领域中使用。1761年,他将硫酸铜当做种子的杀菌剂。可是,在以后的一个多世纪里,农药的发展不够理想,仅有几种农药被农民使用,它们是石灰硫黄合剂、染料巴黎绿、波尔多液、硫酸铁溶液等。这对农业生产是大大不够的。

20世纪初期,这种情况的改变相当大。由于化学工业得到较大的发展,农药作为化工产品的一个分类的概念开始形成。20~30年代,有机合成化学和昆虫学、植物病理学、植物生理学得到了重大发展,有机农药的研究开发借助这些学科的成果,开始进行一系列有益的研究。于是,有机农药大量出现,依据用途的不同而分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂三种。

从上世纪40年代开始,农药工业家通过不懈努力,使农药业逐渐形成为一个新的精细化工行业。1938年,瑞士人米勒经过仔细研究,终于发现DDT的杀虫作用。它是第一个重要的有机氯杀虫剂,在农业和卫生保健方面得到广泛使用。正因为米勒作出这样重大的贡献,他获得了诺贝尔生理学和医学奖。

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