在美麗的西雙版納,三四十米高的橡膠樹,枝繁葉茂??墒牵谔毂稳盏南鹉z林下面,卻看不到一種植物。
橡膠作為我國四大天然戰(zhàn)略物資之一,經(jīng)過幾十年發(fā)展,耗費大量人力、物力和財力,在西雙版納和海南建設了近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,橡膠破壞了生態(tài)平衡,造成了青山無綠水,青山無飛鳥的窘境。不僅如此,這里的橡膠質量也不是很高。如何改變?上海應用技術大學理學院鄒軍團隊研發(fā)“植物補光系統(tǒng)”,人造“陽光”修復橡膠林生態(tài),改善了橡膠的質量,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,這一技術已申請專利80余項,授權發(fā)明專利20項,實用新型35項,外觀10項。
【如何給植物補光】
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”,但林下卻因為土地貧瘠一片荒蕪,不長任何東西,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;又因為是外來物種,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,但是樹冠的病蟲災害卻無法解決。向高空噴灑硫磺,不僅造成了空氣污染,還導致土地板結。
橡膠林下最大的難題是缺少陽光?!耙驗殛柟馊勘幌鹉z林遮擋了。那么,只要有陽光,就能長植物了?!庇谑?,經(jīng)過四年的深入調研,上海應用技術大學鄒軍團隊通過精準植物補光控制技術,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量。
生病的橡膠樹。
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,最重要的就是三個因素:光質、光強、光周期。而且,一天當中不同時段的光照強度都不同,需要變化著調節(jié)補光,甚至還要設計休息時間?!胺路鹁褪且粋€人造‘小太陽’,有日升日落,光照強度隨之而變?!?/p>
剛架設好的植物補光系統(tǒng)。
【再造一個生態(tài)林】
光照問題解決了,但是,橡膠林下種植什么好呢?經(jīng)過多方調研,依據(jù)“兩排橡膠樹間距超過20米”這一特點,鄒軍團隊決定在這個空地上開墾種植云南特有的魔芋。
為什么選擇魔芋?它是一年生植物,到冬季天氣寒冷時便自然枯萎,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)值大約有7000多元。對于土壤,魔芋還有固氮的作用,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)。
橡膠林下種植魔芋。
植物補光系統(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,這里蟲子很多,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充分的營養(yǎng),增強了本地雞的體質,提高了其品質。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。這不僅產(chǎn)生經(jīng)濟效益,由于修復了被破壞的生態(tài)系統(tǒng),橡膠林蟲害減少,不用噴灑大量藥物,橡膠質量提高,價格上升,甚至可達到軍用標準。
這一滬滇合作項目——植物補光技術在橡膠林形成了立體種養(yǎng)殖模式,自然形成了一個生態(tài)系統(tǒng),改善了橡膠的質量,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)境需求進行調整。在上海奉賢海灣村,自從安裝了LED燈后,周圍的黃瓜、西紅柿、水稻不結果實,減產(chǎn)不少。根據(jù)當?shù)剞r(nóng)民迫切希望解決這一問題的需求,鄒軍團隊設計研發(fā)出一款全光譜路燈,它既能照明,又有補光作用的。鄒軍團隊借助自己的創(chuàng)新專利對路燈光源進行改造,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”。