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有机和化学——顺便说说“瓜果太甜”的问题

有机和化学——顺便说说“瓜果太甜”的问题

有人会说,你这个标题有些不伦不类,有机怎么能够与化学并列呢?在一定的情况下,有机不但可以与化学并列,而且可以相对。

比如,有机肥料与化学肥料就常常是被人作为两种对立的东西而提及的。在“百度百科”的“有机食物”条目中,有这样的叙述:“有机食物简单地讲,就是以生命养生命的一种绿色循环。它完全不含有没有生命存在的化学成分。在“有机农作物”条目中这样叙述:“在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长素、饲料添加剂等物质……”看来,在这里,有机与化学更是势不两立的了。所以,标题把有机与化学并列看来还应当是可以的。

说起有机肥料,现在有些年轻人恐怕已经不知道是怎么一回事情了。我小时候却正好相反,我是在书上知道,有化学肥料这个东西,知道有硫铵(硫酸铵)、硝铵(硝酸铵)、过磷酸钙这些化学肥料,却没有见过。平常见到的肥料,都是有机肥料。而那时候最好、最大众化的有机肥料,就是人粪尿。人粪尿不能直接作为肥料施于植物,需要发酵。

除了人粪尿和其他动物的排泄物,许多绿色植物也用来作肥料,它们往往掺乎着粪尿一起堆肥,沤烂了,一起作基肥。堆肥沤烂的过程也就是发酵的过程。这就是过去的肥料,被称为农家肥料,是有机肥料。

这些过去的所谓农家肥料为什么都必须发酵呢?

先看看农作物为什么需要肥料。人们说万物生长靠太阳,植物能够生长起来,要靠光合作用。光合作用就是把水和二氧化碳变成葡萄糖。这是一个需要能量的反应,阳光就是它的能量来源。然而,葡萄糖只是组成植物细胞的最重要原料,只有葡萄糖还形成不了植物细胞。要形成细胞,还需要蛋白质、核酸等其他材料。

要组成蛋白质,除了碳、氢、氧元素以外,还需要氮元素,以形成氨基酸,氨基酸是蛋白质的基本单位。

要组成核酸(就是我们常常说的脱氧核糖核酸,DNA,以及核糖核酸,RNA),就需要磷元素形成磷酸作为核苷酸的组成部分,而核酸的基本组分就是核苷酸。磷酸还是形成磷酸腺苷所必需的组分,而磷酸腺苷是植物中化学反应所需要的“能量机器”。在光合作用时,也少不了这架“机器”。

为组成植物细胞,还需要钾元素,细胞里有了钾离子,才能够有水分的进出,这样,细胞的各种功能才能够运行。

所以,氮、磷、钾与碳、氢、氧一样,都是组成植物的必不可少的重要元素。当然植物还需要其他元素。

碳、氢、氧元素可以来自二氧化碳和水,而氮元素、磷元素、钾元素,就需要从土壤中获得。如果土壤中这些元素缺乏,就需要外加,这就是施肥。

那么这些农家肥料中有没有这些元素呢?有的。

农家肥料如粪便、绿肥作物都由细胞构成,都有蛋白质、核酸等,都含有氮、磷、钾。但是,肥料中的蛋白质、核酸等都不能够直接被需要氮、磷、钾的植物所吸收。蛋白质、核酸都是大分子,它们的块头太大,植物细胞的“门”却很小,拒绝它们进去。于是,就需要把这些肥料发酵。

堆肥、发酵的过程,就是请细菌、酵母菌等微生物帮忙,让这些微生物分泌很多酶,来分解这些肥料中的大分子例如纤维素、蛋白质、核酸等。

蛋白质分解了,生成的产物中有铵离子(NH4+)、硝酸根离子(NO3-)等含有氮元素。

核酸分解了,产生了磷酸氢根离子(HPO3-2)和磷酸二氢根离子(H2PO3-)等含有磷元素的组分。

细胞分解了,细胞液里面的钾离子也游离出来了。

这些含有氮、磷、钾的离子都是很小的,而且能够溶解在水里。这些水溶液能够通过植物细胞的门,这样,氮、磷、钾元素也就被植物所吸收。植物利用这些元素,重新组成植物自己的核酸、蛋白质等,从而形成植物新的细胞。

这个过程与动物摄取食物,然后把食物中的营养成分消化吸收,再组成自己身体的细胞组织,有几分相似之处。

这些铵离子、硝酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子、钾离子等等,可都不是有机物了,都是“没有生命存在的化学成分”。

所以,即使是有机肥料,要让植物吸收,也必须先变成“没有生命存在的化学成分”,才能够被植物吸收,为组成植物新的细胞做贡献。

文章开头所引用的“百度”的那段话,说有机食物是“以生命养生命的一种绿色循环。它完全不含有没有生命存在的化学成分”,实在是很不准确的,它中间必定要经过这些“没有生命存在的化学成分”,不经过是不行的。

人们弄清楚了这一点,于是就想办法直接制造一些含有铵离子、硝酸根离子、磷酸根离子、钾离子的化合物,施用在需要它们的植物上。这就是化学肥料,也就是今天被一些人深恶痛绝的化肥。

随着科学的发展,化学肥料还不光包含了氮、磷、钾元素,还有所谓钙肥、镁肥、硫肥等,甚至还包括了植物正常生长发育不可缺少的那些极其微量的元素,如硼、锌、锰、钼、铜等等。

农家肥料作基肥,施用在农田里,虽然起作用略慢些,但是能够增加土壤中的有机质,时间长了,形成团粒结构,改善土壤的品质,这是农家肥料也就是所谓有机肥料的长处。

我们如今有些忽视农家肥料,这是一个不好的倾向。应当重视它,改进发酵的技术和方法,使得更加方便、高效、卫生,并减少对环境的污染。

人工合成的化学肥料即化肥则能够做到“缺什么补什么”,而且很快地被植物吸收,起到增加产量的效果。这么多年以来,全世界的农业产量能够得到大的提高,解决了迅速增长的人们的粮食问题、营养问题,化肥起到了极其重要的作用。

但是,如果化肥使用不当,会造成土壤退化和增加污染。这是需要人们特别注意的。

为了增加化肥的作用,减少副作用,科学家也想出来许多办法。例如,在作物的生长后期用叶面肥来追肥也是一种可行的方法。对于有些瓜果,用叶面肥还可以起到一定的改善品质例如增加甜味的作用。

有些人不懂得这个道理,以为化肥只是让农作物一味长大、“以次充好”,“以数量对质量”,使得农作物的品质下降。他们没有看到,对于农作物而言,化肥与有机肥料补充的成分可以是同样的,都是这些化学元素,并不因为它们的来源不同而有所不同。在瓜果成熟的时候,适当增加一些“营养”,可以使得果实增添更多的糖分,从而使果品的口味、品质进一步改善。

现在市面上很多瓜果的品质有了很大的提高。首先是优化了品种,除此之外,耕作方式的改良包括各种化肥的合理使用也是一个重要的因素。所有这些,都饱含了农业和化学科技人员的大量辛勤劳动。

但是,不少人却没有看到这一点,他们对于社会的进步、科技的进步视而不见,却盲目相信那些关于食品安全方面的谣言。什么给甜瓜喷洒甜蜜素啊,给西瓜注射糖精水啊等等。最近某地一个人因为西瓜太甜,怀疑西瓜有假,要求退款不成而报警,就是这样的笑话。

这些谣言的产生,有些是以讹传讹,三人成虎。有的则是行业内的恶意竞争所造。

有的媒体工作者科学素质不高,也相信了这些谣言,有时候还自以为做好事、为民除害,不了解新科技,把喷洒液面肥当作使用违规化学品,做了给农民造成损失的蠢事。

所有这些,都需要科技工作者做好宣传工作。也需要想办法,增加科普宣传的有效性,让全社会都能够提高一点科学素质。

在各学科的科学宣传中,好像天文、数学做得较好一点,医学宣传最多,效果也有一些。做得较少、效果较差的恐怕就是化学了。对于国家经济发展和技术进步的贡献,化学学科是不差的。但是,人们听到化学的科普声音很少,而化学被妖魔化得最厉害。为改变这种情况,正是需要化学工作者加倍努力的。

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