书城科普读物科普知识百科全书——《植物知识篇》(上)
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第7章 植物的秘密(7)

然而酶的生理功能的正常发挥需要有一定的温度。一般说来,在有限范围内温度的升高可以加速酶的活动,提高催化效率;如果温度降低,酶的作用功能则会降低,若低于最低限度时,酶的活动就会停止。但是过高的温度也会破坏酶的结构,失去催化能力。

因此,种子萌发时温度的要求是在最高温度和最低温度之间的范围,超出这个范围都会使酶失去催化能力,从而使种子失去萌发力。在此温度范围内有一个最合适温度是种子萌发的最理想条件,在这个温度条件下酶的活动力最强,催化能力也就最强。不同种类的植物种子其萌发温度的要求也不相同,是由植物本身特性所决定的,也是植物长期适应环境的结果。

因此,在农业上应结合植物的特性。根据种子的最适合温度选择适当的季节播种,以利于种子的萌发。

植物与音乐

植物没有耳朵怎么能听懂音乐呢?也许你会怀疑这种提法。然而,国外的生物学家的确做过不少的试验。

例如,法国的一位生物学家把耳机套在一只正在成熟的西红柿上,每天为它播放3个小时的音乐,结果这个西红柿长到2公斤重,突破了世界纪录。印度的一位生物学家每天让凤仙花听半个小时优美动听的乐曲,4个月后发现它们要比不听音乐的凤仙花长得快。叶子平均多长10%左右,株高平均增长20%左右。

但是,植物并不喜欢听噪音。美国科学家把20种花卉分别放在安静和喧闹的环境里进行对比观察,结果发现噪音使花卉的生长速度平均减慢50%左右。美国一位生物学家,每天对金盏花播放一次摇滚乐,半个月后金盏花全部死亡。可见植物虽然喜欢音乐,但却厌恶噪音过大的刺激。据研究人员认为,100到200赫兹的低音最能刺激植物生长。

为什么音乐能促进植物生长?科学家认为,音乐是一定频率的声波振动,能对细胞产生共振。原来处于静止休眠状态的分子就会和谐地运动起来,促使植物细胞的活化。

植物与超声波

你听说过植物爱听超声波这件新鲜事吗?的确有这么回事,那也是偶然发现的。在法国国家科研中心声音实验室附近,人们发现那儿的花草长得特别快,甘薯和萝卜也比别处长得大。

这个奇妙的现象引起了科学家的注意。经研究才揭开了这里的秘密。原来该实验室正在进行超声波实验,也许这跟超声波有关系。

科学家们从中受到启发,于是建立了一个超声波培植法试验园。通过定时播放超声波,不仅可以使蔬菜长得又快又大还能增产2~3倍,而且栽培出的蔬菜更加鲜嫩可口。

从此以后许多国家也相继开展了类似的试验,竟然培育出了一棵重达2.5公斤的萝卜;一棵6.3公斤重的甜菜;直径达0.6米的巨型蘑菇;如足球般大的甘薯;小麦可增产10%左右;花朵色彩艳丽、花期长等等,多么喜人的成果!

那么,为什么超声波会对植物起作用呢?有的科学家认为,超声波是一种能量。它能够被植物吸收,使植物细胞膜透性增大从而刺激细胞生长。也有的科学家认为,超声波是一种弹性机械波,在传播中会产生热效应作用,能促进植物的新陈代谢,加速细胞生长。

植物嫩叶发红

春回大地,田野一片葱绿,树木花草纷纷披上绿装,一派欣欣向荣的景象。

可是你是否注意到,许多树木和花草在它们披上绿袍之前,嫩芽、新叶总是带点红色,这是为什么呢?

我们知道,植物之所以有绿的颜色是因为它有着叶绿素的缘故。但是植物的叶绿素并不是和它的枝芽萌动同时产生的,而要比枝芽形成晚些。因为,叶绿素本身也是由许多元素在复杂的条件下才形成的,例如阳光的照射等。

植物的新芽、嫩枝生长的最初时期,需要依靠植物体内其他部分供应养分。到了一定阶段后叶绿素产生了,在阳光照射下进行光合作用,自己开始能制造养料就不再需要依靠其他部分的供应了。但是嫩芽中叶绿素产生得早晚因植物不同而各有所异,产生早嫩叶就绿得快,反之则慢。

那么,植物的枝芽在叶绿素产生之前为什么不是无色而总带红色的呢?

这是因为植物体内存在一种叫花青素的红色色素。它不仅可以把花朵染成各种鲜艳的颜色,而且在叶绿素产生之前也可以把嫩叶、新芽染成红色。因而,新长出来的嫩叶一般总是发红。

植物“翻身”

如果要说动物会自己翻身这是司空见惯的现象。当一只小甲虫背部落地时,它会挣扎着翻身,它用硬鞘翅支着地,撑起身子,靠腿的摆动慢慢地翻过身来。

但若说植物会翻身你可能会不相信。因为,植物自己是不能动的呀。然而的确有一种叫长生草的植物,它也会用类似甲虫的方法翻身。

长生草大多生长在沙岩的斜坡上和松树林里。它的样子很奇特,长得很像观音菩萨坐的“莲座”。这种有趣的绿色“莲座”有时在一处成片地生长着,但很难开花。它是采用在新茎上长出小“莲座”的方式来繁殖的。这些小“莲座”长到一定时候,有的就会自行脱落;或有的被动物碰撞;或被风吹落到地上。当小“莲座”的底部着地时就能长成独立的新植株。当然并不都能那样顺利。有的小“莲座”会侧面着地,有的则底部朝天。在这样的情况下,它就会像甲虫那样缓慢地翻身,当侧面着地时,它那些与地面接触的叶子便迅速生长,支撑着地面,使它翻转成底部着地;当底部朝天时,它就靠根扎进土壤,拉住枝体慢慢地翻过身来。

当然,它的翻身速度比甲虫要缓慢许多,快时一周慢时几周才能翻过身来。

豆类植物制氮肥

如果我们把大豆植株连根拔起,把它根部的泥土抖掉洗净后,就可以看见在它的根上长着许多大小不等的圆形瘤状物。

这是怎么一回事呢?原来在土壤中有许多微生物,其中有一种叫根瘤菌。豆类植物在生长过程中根会不断地向外分泌一些有机物,根瘤菌吸收这些物质后便会侵入根的内部,刺激根内的细胞加速分裂,结果便在根上长出这些根瘤。

根瘤内的细胞受根瘤菌侵入后,便停止分裂,而细胞内的根瘤菌则大量繁殖并形成固氮酶。

这种酶在常温常压下能把空气中80%的氮气制造成氮肥供植物利用。因此,根瘤就像一个小化肥厂那样,源源不断地为豆类植物提供氮肥。这就是为什么豆类植物不需要施氮肥照样能长得枝繁叶茂、开花结果、得到好收成的原因所在。

豆类植物则通过吸收的水分和无机盐,不断地供给根瘤菌。这种双方各得其所的关系称作“共生”。只有到豆类植物结荚成熟后根瘤破裂,根瘤菌又重新回到土壤中。

植物“探矿”和“采矿”

据说北美洲有一个神秘的山谷,那里的土壤肥沃,风和日丽。可是到这里居住的人时间不长就会得一种莫名其妙的病:眼睛瞎了、毛发脱落了、最后体力衰竭而死亡。

后来经过地质人员的研究才揭开其中的谜。原来这里的地层中含有大量的硒,植物生长从土壤中吸取了大量的硒。当人们吃了这些含有大量硒的植物后,机体遭受损害便中毒死亡。

人们从这个现象中受到启示:如果土壤中或上面生长的植物某种金属的含量特别高,就可以推测地下可能分布着这种金属矿。后来又发现了利用“指示植物”来寻找矿藏的简便方法。

原来有些金属矿区的土壤中,某种金属的含量特别高,这对一般植物来说是有毒的,不能生长便纷纷死去;而有少数植物能够忍受,生长得很正常。这些植物就成为那种金属的“指示植物”。

因此,一看到这种植物的存在便能推测地下含有哪种金属矿。例如,从“海州香薷”大量生长的地方发现了铜矿;生长林堇菜的地方可能找到锌矿;生长针茅的地方可能找到镍矿;生长铃形花的地方可能有磷灰石矿;生长七瓣莲的地方可能找到锡矿……在地球上有些矿物比较分散,有些矿藏含量太低提炼困难,如要开采代价很大。于是人们就请一些植物来帮助“开采”。

植物能够通过发达的根系从土壤中吸收一些它所“喜欢”的元素集中在体内,人们再从植物中提取这些元素。例如,紫云英能从土壤中吸收大量的硒,积存在植物枝干中。人们可种植大量的紫云英,收割、晒干、烧成灰,再从灰中提取硒,每公顷可以获得2.5公斤的硒。又如,在巴西的缅巴纳山区有一种名叫“铁草”的暗红色小草,它嗜铁如命。利用它发达的根系能从土壤深层中吸取铁元素贮藏在体内。人们采集大量的铁草,经过提炼后就可以得到高质量的铁。水生植物还可以帮助人们从水中“采矿”,从废水中回收重金属。

又如,我们常吃的海带、海藻,它们能从海水中吸收大量的碘元素。水风信子能从废水中吸收镉、汞、铅等重金属;水浮莲能从污水中吸收金、银、汞、铅等重金属。

据研究,问荆或玉米喜欢从土壤中吸收黄金。因此,种植它们还可以帮助人们从土中淘金呢!

植物净化污染

如今城市和郊区的河流、湖泊、由于受到工厂排放的废水和居民生活污水的污染变得又脏又臭,鱼虾早已消声匿迹,影响了环境卫生及人民健康,生态平衡也遭到了破坏。

克服污水对环境的污染,其中最经济有效的措施之一便是植树造林、种草。

森林有净化水源的作用。经科学工作者监测比较,从有林的山坡流下的水中所含污染物质仅为无林山坡流下水的三分之一,细菌数量也减少了二分之一。其次,各种水生和沼生植物对净化污水作用明显。因为植物在生长过程中需要不断地通过根系吸收水分和营养物质,污水中的有害物质也被植物吸收了并与植物分泌出来的物质发生化学作用而变成无害的物质。如凤眼莲、水浮莲、水葫芦、菱角、芦苇和蒲草对砷、汞、镉、镍等物质的吸收能力十分强,对其它有机污染物也有相当大的吸收能力。种植小球藻可以净化污水中所含的氮、磷及其它污染物。水葱吸收污染物质能力特别强,而且水葱还能杀死水中的细菌。

因此说植物是我们人类的卫士,它既能美化环境又能净化污染。植树造林是一项很重要的任务。