在美麗的西雙版納,三四十米高的橡膠樹,枝繁葉茂。可是,遮天蔽日的橡膠林下面,卻看不到一種植物。
橡膠作為我國(guó)四大天然戰(zhàn)略物資之一,經(jīng)過幾十年發(fā)展,耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力,在西雙版納和海南建設(shè)了近1000萬(wàn)畝的橡膠林。
然而,今年初,有媒體報(bào)道一碗橡膠水,居然比一瓶礦泉水還便宜,這是為什么?究其原因,作為外來物種,橡膠破壞了生態(tài)平衡,造成了青山無(wú)綠水,青山無(wú)飛鳥的窘境。不僅如此,這里的橡膠質(zhì)量也不是很高。如何改變?上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)理學(xué)院鄒軍團(tuán)隊(duì)研發(fā)“植物補(bǔ)光系統(tǒng)”,人造“陽(yáng)光”修復(fù)橡膠林生態(tài),改善了橡膠的質(zhì)量,增加了膠農(nóng)的收入,將“綠色沙漠”變成了物種豐富的基地。目前,這一技術(shù)已申請(qǐng)專利80余項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利20項(xiàng),實(shí)用新型35項(xiàng),外觀10項(xiàng)。
【如何給植物補(bǔ)光】
一棵橡膠樹有30米至40米高,一般間隔20米至30米種植。橡膠林“遮天蔽日”,但林下卻因?yàn)橥恋刎汃ひ黄氖?,不長(zhǎng)任何東西,為什么?
鄒軍教授告訴記者,橡膠是高分子植物,因此需要大量吸收水分;又因?yàn)槭峭鈦砦锓N,沒有天敵,沒有飛鳥,造成土地貧瘠。這里被稱為“綠色沙漠”,看似有綠色植物,但卻土地貧瘠。
板結(jié)的土地。
如果橡膠樹“病”了,怎么辦?膠農(nóng)們只有向40米至50米高的橡膠樹噴灑硫磺,但是樹冠的病蟲災(zāi)害卻無(wú)法解決。向高空噴灑硫磺,不僅造成了空氣污染,還導(dǎo)致土地板結(jié)。
橡膠林下最大的難題是缺少陽(yáng)光?!耙?yàn)殛?yáng)光全部被橡膠林遮擋了。那么,只要有陽(yáng)光,就能長(zhǎng)植物了?!庇谑?,經(jīng)過四年的深入調(diào)研,上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)鄒軍團(tuán)隊(duì)通過精準(zhǔn)植物補(bǔ)光控制技術(shù),有效解決了橡膠林下的缺光問題,使得林下植物生長(zhǎng)超過林外植物生長(zhǎng)的速度和質(zhì)量。
生病的橡膠樹。
白天,遠(yuǎn)看橡膠林,紫色的燈光在橡膠林下若隱若現(xiàn)。為什么植物補(bǔ)光系統(tǒng)是紫色的?鄒軍教授告訴記者,植物的樹葉之所以看起來是綠色的,并不是因?yàn)橹参镂站G色,而是因?yàn)橹参锓瓷渚G色。為此,在植物補(bǔ)光系統(tǒng)中,要精準(zhǔn)地把光譜中的綠色去掉,保留藍(lán)光、紅光,再按一定比例搭配,因此肉眼看起來是紫光。這其中,最重要的就是三個(gè)因素:光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期。而且,一天當(dāng)中不同時(shí)段的光照強(qiáng)度都不同,需要變化著調(diào)節(jié)補(bǔ)光,甚至還要設(shè)計(jì)休息時(shí)間。“仿佛就是一個(gè)人造‘小太陽(yáng)’,有日升日落,光照強(qiáng)度隨之而變。”
剛架設(shè)好的植物補(bǔ)光系統(tǒng)。
【再造一個(gè)生態(tài)林】
光照問題解決了,但是,橡膠林下種植什么好呢?經(jīng)過多方調(diào)研,依據(jù)“兩排橡膠樹間距超過20米”這一特點(diǎn),鄒軍團(tuán)隊(duì)決定在這個(gè)空地上開墾種植云南特有的魔芋。
為什么選擇魔芋?它是一年生植物,到冬季天氣寒冷時(shí)便自然枯萎,但是在西雙版納,由于四季如春、氣候宜人,魔芋在這里變成了多年生植物。魔芋,除了有食用的價(jià)值,還可以在工業(yè)上當(dāng)潤(rùn)滑劑使用,種植魔芋一年一畝地的產(chǎn)值大約有7000多元。對(duì)于土壤,魔芋還有固氮的作用,種植魔芋的土地會(huì)越種越肥,從而減少人工施肥,保護(hù)土壤生態(tài)。
橡膠林下種植魔芋。
植物補(bǔ)光系統(tǒng)有3米高,而魔芋林一般在1.2米至1.5米左右,利用云南優(yōu)質(zhì)的太陽(yáng)能資源,對(duì)植物補(bǔ)光燈進(jìn)行補(bǔ)充電能。白天,對(duì)林下植物——魔芋林進(jìn)行補(bǔ)光;晚上,把燈光打到橡膠樹葉上,這里蟲子很多,因?yàn)橄x都有趨光性,靠燈光把成蟲吸引過來,被誘捕的蟲子掉到地上,供魔芋下養(yǎng)殖的本地雞食用。
橡膠林的害蟲給本地雞補(bǔ)充了充分的營(yíng)養(yǎng),增強(qiáng)了本地雞的體質(zhì),提高了其品質(zhì)。每畝地成活率超過50只,可實(shí)現(xiàn)每畝5000元的收益。再加上種植魔芋林每畝地7000多元的收入,每畝地總產(chǎn)值可超萬(wàn)元。這不僅產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,由于修復(fù)了被破壞的生態(tài)系統(tǒng),橡膠林蟲害減少,不用噴灑大量藥物,橡膠質(zhì)量提高,價(jià)格上升,甚至可達(dá)到軍用標(biāo)準(zhǔn)。
這一滬滇合作項(xiàng)目——植物補(bǔ)光技術(shù)在橡膠林形成了立體種養(yǎng)殖模式,自然形成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),改善了橡膠的質(zhì)量,增加了膠農(nóng)的收入,將“綠色沙漠”變成了物種豐富的基地。
這種補(bǔ)光系統(tǒng),并不僅僅用在西雙版納,還能根據(jù)環(huán)境需求進(jìn)行調(diào)整。在上海奉賢海灣村,自從安裝了LED燈后,周圍的黃瓜、西紅柿、水稻不結(jié)果實(shí),減產(chǎn)不少。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民迫切希望解決這一問題的需求,鄒軍團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)出一款全光譜路燈,它既能照明,又有補(bǔ)光的作用。鄒軍團(tuán)隊(duì)借助自己的創(chuàng)新專利對(duì)路燈光源進(jìn)行改造,巧妙地添加了植物補(bǔ)光功能,最高可讓道路兩旁的農(nóng)作物增產(chǎn)增收15%以上。插上了“高科技”的翅膀,海灣村一下子突破重圍,成功入選2020年度“上海市美麗鄉(xiāng)村示范村”。