在西雙版納,三四十米高的橡膠樹枝繁葉茂,但林下卻看不到其他植物。橡膠是我國四大天然戰(zhàn)略物資之一,幾十年間,在西雙版納和海南建設(shè)了近1000萬畝的橡膠林。然而,今年初有媒體報道,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,橡膠樹也有破壞生態(tài)平衡的一面,造成“青山無綠水,青山無飛鳥”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)大學理學院鄒軍團隊研發(fā)出“植物補光系統(tǒng)”,人造“陽光”修復(fù)橡膠林生態(tài),改善橡膠質(zhì)量,增加了膠農(nóng)收入,將“綠色沙漠”變成了物種豐富的基地。目前,這一技術(shù)已申請專利80余項,授權(quán)發(fā)明專利20項。
如何給植物補光
一棵橡膠樹有30至40米高,一般間隔20至30米種植。橡膠林遮天蔽日,但林下卻因為土地貧瘠,不長任何東西。鄒軍告訴記者,一方面,橡膠是高分子植物,會大量吸收水分;另一方面因為它是外來物種,沒有天敵,沒有飛鳥,造成土地貧瘠。如果橡膠樹“病”了,膠農(nóng)們通常采取向橡膠樹噴灑硫磺的方法,但樹冠的病蟲災(zāi)害仍無法解決。向高空噴灑硫磺,不僅造成空氣污染,還導(dǎo)致土地板結(jié)。
更重要的是,橡膠林下最大的難題是缺少陽光?!耙驗殛柟馊勘幌鹉z林遮擋?!庇谑?,經(jīng)過4年的深入調(diào)研,鄒軍團隊通過精準植物補光控制技術(shù),有效解決了橡膠林下的缺光問題,使得林下植物生長超過林外植物生長的速度和質(zhì)量。
白天,遠看橡膠林,紫色的燈光在橡膠林下若隱若現(xiàn)。為什么植物補光系統(tǒng)是紫色的?鄒軍介紹,植物的樹葉之所以看起來是綠色的,并不是因為植物吸收綠色,而是因為植物反射綠色。為此,在植物補光系統(tǒng)中,要精準地把光譜中的綠色去掉,保留藍光、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3個因素:光質(zhì)、光強、光周期。而且,一天當中不同時段的光照強度都不同,需要變化著調(diào)節(jié)補光,甚至還要設(shè)計休息時間?!胺路鹨粋€人造‘太陽’,有日升日落,光照強度隨之而變?!编u軍說。
再造一個生態(tài)林
光照問題解決了,但橡膠林下種些什么好呢?經(jīng)過多方調(diào)研,依據(jù)“兩排橡膠樹間距超過20米”的特點,鄒軍團隊決定在這個空地上開墾種植云南特有的魔芋。
魔芋是一年生植物,冬季天氣寒冷時自然枯萎,但在四季如春、氣候宜人的西雙版納,魔芋變成了多年生植物。魔芋除了有食用價值,還可以在工業(yè)上當潤滑劑使用,種植魔芋一年一畝地的產(chǎn)值大約7000多元。對于土壤,魔芋還有固氮作用,種植魔芋的土地會越種越肥,從而減少人工施肥,保護土壤生態(tài)。植物補光系統(tǒng)有3米高,而魔芋林一般在1.2至1.5米左右,利用云南優(yōu)質(zhì)的太陽能資源,對植物補光燈進行補充電能。白天,對林下植物——魔芋林進行補光;晚上,把燈光打到橡膠樹葉上,這里蟲子多,因為蟲都有趨光性,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充了營養(yǎng),增強了本地雞的體質(zhì),提高了品質(zhì),每畝地成活率超過50只,可實現(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)值可超萬元。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)量也提高了,價格上升。
這一滬滇合作項目——植物補光技術(shù)在橡膠林形成了立體種養(yǎng)殖模式,自然形成一個生態(tài)系統(tǒng),改善了橡膠質(zhì)量,增加了膠農(nóng)收入,將“綠色沙漠”變成了物種豐富的基地。
據(jù)悉,這種補光系統(tǒng)不僅僅用在西雙版納,還能根據(jù)環(huán)境需求進行調(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,減產(chǎn)不少。根據(jù)當?shù)剞r(nóng)民的迫切需求,鄒軍團隊設(shè)計研發(fā)出一款全光譜路燈,既能照明,又有補光作用,將此專利對路燈光源進行改造后,巧妙地添加了植物補光功能,最高可讓道路兩旁的農(nóng)作物增產(chǎn)增收15%以上。插上“高科技”翅膀后,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”。(記者 李蕾)