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作者：崔凱

編輯：Yuki

一日三餐，我們每天都會(huì)與谷物見(jiàn)面；離開餐桌，谷物似乎離我們很遙遠(yuǎn)。許多久居城市的朋友們，甚至漸漸變得“五谷不分”。誰(shuí)知盤中餐，粒粒皆辛苦。谷物是如何從野草進(jìn)化成今天的樣子？從一粒種子成長(zhǎng)到一株谷物經(jīng)過(guò)了哪些歷程？谷田里會(huì)有怎樣的動(dòng)物世界？中國(guó)的耕地能養(yǎng)活14億人嗎？江南大學(xué)食品工程博士，《中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)地圖》主編崔凱老師，將結(jié)合自然、科技、歷史、詩(shī)歌和野趣，將用生動(dòng)幽默的語(yǔ)言談?wù)?ldquo;盤中餐”和4000年的華夏農(nóng)耕文明，講述一段別開生面的《谷物的故事》。

谷物的一生

“從明天起，做一個(gè)幸福的人。喂馬，劈柴，周游世界。從明天起，關(guān)心糧食和蔬菜，我有一所房子，面朝大海，春暖花開。”

這是海子筆下的一段詩(shī)句，透著濃濃的鄉(xiāng)土田園情懷。谷物的一生是怎么度過(guò)的？一粒種子如何變成沉甸甸的谷穗？今天，我來(lái)和大家聊聊這個(gè)話題：

一年之計(jì)在于春

我們先來(lái)重溫這首始于秦代的 《二十四節(jié)氣歌》 ：

“春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連。秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”

四季輪回，周而復(fù)始。農(nóng)人根據(jù)節(jié)氣變化，安排農(nóng)事。比如：谷雨開始播谷降雨，小滿代表籽粒開始灌漿，但尚未成熟，只是“小滿”。芒種則是“有芒的麥子快收，有芒的稻子可種”。大家看看，二十四節(jié)氣本身就是谷物的故事。

（拖拉機(jī)春耕 | pixabay）

俗話說(shuō)：“春耕不肯忙，秋后臉餓黃。”大家想想農(nóng)田為什么需要春耕？人坐久了，要站起來(lái)舒緩一下筋骨，所以學(xué)校里會(huì)安排學(xué)生在課間做廣播體操。同樣的道理，土壤經(jīng)過(guò)一年四季的沉積，也會(huì)變得板結(jié)。 在播種之前，需要進(jìn)行疏松，這將利于吸納水分，便于谷物根系伸展，還能夠抑制病、蟲、雜草的生長(zhǎng)繁育，最終提高谷物的產(chǎn)量。 當(dāng)然，翻耕也并非全是好處：土壤里水分是非常寶貴的，尤其在北方干旱的地區(qū)。翻耕相當(dāng)于把土壤像衣服一樣晾曬，導(dǎo)致水分蒸發(fā)。今天，有些地方也在推廣免耕種植技術(shù)。

春耕之后，我們會(huì)在田野里播撒希望的種子——散文中經(jīng)常使用這樣的語(yǔ)句。通常，小麥、玉米、大豆等旱田作物大都直接在田間播種，然后期待一場(chǎng)大雨，讓種子生根發(fā)芽—— 春雨貴如油 。然而水稻則享受一種“超國(guó)民待遇”，可以先在溫室大棚里育苗一個(gè)月，再移栽到大田里。這是為什么？

向天問(wèn)冷暖

中國(guó)幅員遼闊，南北溫差很大。隆冬時(shí)節(jié)，北國(guó)風(fēng)光，千里冰封，萬(wàn)里雪飄。而海南島上依然艷陽(yáng)高照，溫暖如夏。

（中國(guó)溫度帶劃分化農(nóng)作物熟制 | 中學(xué)《地理》）

請(qǐng)大家先來(lái)看看這張中國(guó)溫度帶分布圖。在北方溫帶，很多地方一年只能種植1季谷物，而在南方亞熱帶，則可以種植2-3季谷物。 無(wú)論南北，每季作物都只有約100天的生長(zhǎng)期。 農(nóng)時(shí)不等人，讓水稻提前在大棚中育秧，相當(dāng)于增加了1個(gè)月的生長(zhǎng)期。另外，水稻的苗期相當(dāng)于人的嬰幼兒階段 ，苗床相當(dāng)于育嬰房， 這里可以控制光照、溫度和水分，減少病蟲害。精心配制的苗床土里包含了各種營(yíng)養(yǎng)要素，讓根系發(fā)育強(qiáng)壯，這相當(dāng)于給小朋友吃上配方奶粉，為以后的健康成長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。秧苗在溫室里長(zhǎng)到三片半葉時(shí)，開始大田移栽。

曾有朋友問(wèn)我：既然有這樣的好處，為何不讓小麥、玉米、大豆這些旱田作物也在溫室育苗后再移栽？從技術(shù)上，移栽的秧苗需要盡快澆水，然而旱田往往不具備這樣的灌溉條件。更為重要的是， 移栽要耗費(fèi)大量的人力和成本，農(nóng)民要考慮 投入和產(chǎn)出之間的經(jīng)濟(jì)效益 。玉米產(chǎn)量高但價(jià)格低，大豆價(jià)格高但產(chǎn)量低，只有高產(chǎn)、高價(jià)的水稻育秧才是劃算的。

千百年來(lái)，農(nóng)人精打細(xì)算，想方設(shè)法讓耕地打出更多的糧食。在中國(guó)南方，很多地方種植一年三熟的作物：麥子、早稻和晚稻，環(huán)環(huán)緊扣。農(nóng)時(shí)不等人，一旦錯(cuò)過(guò)時(shí)節(jié)，產(chǎn)量就會(huì)大減，甚至絕收。這個(gè)過(guò)程很像城市上班高峰期的地鐵換乘，下車的人剛剛沖出車門，上車的人馬上就會(huì)涌進(jìn)來(lái)。從七月中到八月初， 一個(gè)月內(nèi)要在炎炎夏日下?lián)屖赵绲竞蛽尫N晚稻，俗稱“雙搶” ——這是傳統(tǒng)農(nóng)民的夢(mèng)魘時(shí)分。

今天，有些朋友厭倦了城市里的霧霾和喧囂，說(shuō)到田園生活，就想起天然氧吧、青山綠水和高天流云，青翠欲滴，賞心悅目。然而，這只是旅行者的心態(tài)，農(nóng)事勞作遠(yuǎn)非那么浪漫。

（水稻育苗和插秧）

2000年以前，很多地方都是人工插秧。1992年，我曾經(jīng)在內(nèi)蒙古扎賚特旗擔(dān)任農(nóng)業(yè)技術(shù)員，指導(dǎo)5000畝水稻的育苗工作。至今回想，彎腰插秧是最為艱苦的農(nóng)事勞作。水中有水蛭，俗稱螞蟥，叮咬在身上后，會(huì)鉆到肉里吸血。今天越來(lái)越多的稻田都是機(jī)械插秧，甚至有了GPS定位的無(wú)人駕駛插秧機(jī)。一臺(tái)插秧機(jī)的功效相當(dāng)于20個(gè)人。

當(dāng)然，機(jī)械化也不是完美無(wú)缺。舉個(gè)例子：秧苗如同嬰兒，人手會(huì)加以呵護(hù)。但機(jī)器卻不懂這些，對(duì)水稻秧苗抓取簡(jiǎn)單粗暴，容易傷根傷苗。遇到不平整的土地，也不掌握深淺，插秧質(zhì)量不好，甚至?xí)纭：?jiǎn)言之，機(jī)械插秧的水稻產(chǎn)量比人工插秧要少5-10%。所以仍有些精打細(xì)算的農(nóng)民堅(jiān)持人工插秧。

田間管理：鋤禾日當(dāng)午

（田間管理）

為了孩子長(zhǎng)大成人，太多的父母起早貪黑、早接晚送，傾注時(shí)間精力——不養(yǎng)兒不知父母恩。谷物和人一樣，也需要農(nóng)人精耕細(xì)作。上面這種圖片就是施肥、噴藥、除草和灌溉等田間管理。大家想想：如果讓你頂著炎炎烈日，穿著厚外衣在田野中勞作，你能堅(jiān)持多久？農(nóng)民是用不起防曬霜的，臉頰被曬得黑紅。請(qǐng)大家特別注意噴灑農(nóng)藥這張圖片：農(nóng)民為什么都戴著口罩？不少農(nóng)藥對(duì)人體是有毒害的，有些甚至是劇毒。中國(guó)有1/3的農(nóng)民在噴灑農(nóng)藥過(guò)程中曾經(jīng)不同程度地遭受過(guò)農(nóng)藥中毒。

糧食真的來(lái)之不易，希望大家能夠珍惜。

（大豆根瘤菌 | Wikimedia Commons）

小麥、玉米、水稻、高粱等谷物等多數(shù)谷物都是禾本科植物，而大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、花生等則屬于豆科植物。“莊稼一枝花，全憑肥當(dāng)家”，谷物在生長(zhǎng)過(guò)程中離不開氮、磷、鉀等肥料。如果缺少了這些肥料，尤其是缺少了氮肥，谷物就會(huì)長(zhǎng)得又矮又小。空氣中含有大量的氮素，禾本科谷物卻不能直接利用，而豆科植物卻有一個(gè)特殊的本領(lǐng)，它們的根部都有小小的“ 地下氮肥廠 ”——根瘤。

固氮的過(guò)程很像是一場(chǎng)戀愛(ài)：豆科植物在幼苗期，其根毛就會(huì)分泌有機(jī)物，土壤中的根瘤菌便被吸引過(guò)來(lái)，逐漸聚集在根毛的周圍。很快，根瘤菌通過(guò)分泌物侵入到植物根部的皮層細(xì)胞中，迅速安營(yíng)扎寨、分裂繁殖。眼看著根瘤菌主動(dòng)投懷送抱，根部皮層細(xì)胞也心領(lǐng)神會(huì)，快速擴(kuò)建住宅，進(jìn)行細(xì)胞分裂，體積膨大形成瘤狀凸起，就形成了根瘤。此后，根瘤菌將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為植物能吸收的含氮物質(zhì)，而植物為根瘤菌提供碳源和能源，二人相親相愛(ài)，日子越過(guò)越紅火——這種關(guān)系在生物學(xué)上被稱之為 共生現(xiàn)象 。有些土壤中缺少根瘤菌，在播種豆科植物時(shí)，同時(shí)施用人工培養(yǎng)的根瘤菌制劑，為形成根瘤創(chuàng)造條件，可使大豆、花生增產(chǎn)10%以上。種植豆科作物后的土地，因?yàn)闅埩袅舜罅康墓痰觯寥婪柿Υ蟠筇岣摺５诙贻喿饔衩谆蛐←湑r(shí)，也會(huì)有明顯的增產(chǎn)效果。

谷物的花樣年華

（谷物的花朵）

人到了青春期會(huì)談戀愛(ài)，種子植物則會(huì)揚(yáng)花授粉。人生有百年，但谷物的一生只有100天。為了盡快生娃，就得縮短談戀愛(ài)的時(shí)間，揚(yáng)花期只有三五天時(shí)間，是典型的“閃婚”。花粉的存活期也很短，水稻花粉可存活10～15分鐘，小麥花粉可存活30分鐘，玉米花粉可存活5～6小時(shí)。若在揚(yáng)花期遇到暴雨、狂風(fēng)、低溫等異常天氣，影響授粉，谷物產(chǎn)量將會(huì)大幅度降低。

植物要結(jié)出果實(shí)必須經(jīng)過(guò)授粉，即把雄蕊的花粉傳給雌蕊，讓雌蕊受精。水稻、小麥、大豆都屬于 自花授粉 ，而玉米屬于異花授粉。谷物的花粉只能飄幾百米遠(yuǎn)，甚至只有幾十米遠(yuǎn)。大家想想看：如果這輩子只能和出生地方圓1公里范圍內(nèi)的人結(jié)婚，你會(huì)做何感想？所以，人比谷物要幸福得多！

按照授粉方式，植物主要分為 蟲媒花和風(fēng)媒花 。果園里經(jīng)常看到蜜蜂飛舞，但在谷田里卻不一定，這是為什么？玉米、小麥、水稻、高粱等多數(shù)谷物都是風(fēng)媒花，向日葵、油菜、蕎麥和瓜果類則是蟲媒花。蟲媒花是喜歡打扮的漂亮女孩，花形大、顏色鮮艷，有芳香的氣味和甜美的花蜜，從而招蜂引蝶將自己的花粉帶到另一朵花上去。而風(fēng)媒花在昆蟲眼中則是低調(diào)內(nèi)斂的灰姑娘，不屬于白富美：花形小且不鮮艷，氣味淡，缺少花蜜。但它們花粉粒小干燥，容易隨風(fēng)吹散——既然不能吸引昆蟲，只能請(qǐng)風(fēng)來(lái)做“媒人”了。這里有件事想告訴大家：大豆有一種很特別的授粉方式，既不算風(fēng)媒花，也不算蟲媒花：花未開時(shí)，里面的雄蕊和雌蕊就進(jìn)行受粉，授粉完成后才開花，生物學(xué)上稱之為“ 閉花授粉 ”。 相當(dāng)于兩人從小青梅竹馬，父母老早就給孩子定了娃娃親，根本就不用風(fēng)和蟲來(lái)做媒，外人（異花）也甭惦記，人家是先入洞房（授粉），后擺婚宴（開花）。

我們?cè)谶M(jìn)行房屋裝修的時(shí)候，不僅要考慮桌椅板凳的擺放，也要設(shè)計(jì)好衣柜、壁櫥和吊柜，優(yōu)化利用空間資源。田野也一樣，種植布局時(shí)需要考慮通風(fēng)和透光事宜。在千百年的農(nóng)耕實(shí)踐中，我們的祖先摸索出一套合理的耕作制：讓玉米與大豆或小麥穿插種植（ 間作 ），即有利于土壤養(yǎng)分的平衡，也通過(guò)“高矮搭配”，提高通風(fēng)和光合效率，同時(shí)物種多樣可以減少病害。

土壤和人一樣，也需要修生養(yǎng)息。如果在一片耕地上連年重復(fù)種植同一種谷物（ 連作 ），作物種類和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一，容易爆發(fā)病害，土壤也會(huì)積勞成疾。為了可持續(xù)種植，美國(guó)、歐盟和日本等國(guó)家建立了休耕制度，選擇合適的年份，讓地像人一樣也歇息一下，身心放松地過(guò)個(gè)假期。

（玉米/大豆間作和玉米/小麥間作）

剛才說(shuō)到“高矮搭配”，請(qǐng)大家看看上面的圖片：小麥和大豆的身高只有1米，而玉米的身高則是2米多，是谷物中的“姚明”。而且在產(chǎn)量上，玉米也是谷物中的冠軍。為什么會(huì)這樣？玉米和高粱、甘蔗起源于熱帶，是很特別的 C4植物 ，有獨(dú)特的光合作用機(jī)理，光合效率明顯高于小麥、水稻、大豆等 C3植物 。然而這些谷物屬于不同的物種，存在生殖隔離，不能實(shí)現(xiàn)雜交育種。袁隆平院士正在通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，嘗試把玉米的高光合基因轉(zhuǎn)到水稻中，從而進(jìn)一步增加水稻產(chǎn)量。

（割草用的竹筐 | 攝于浙江海寧?kù)已叽遛r(nóng)家）

農(nóng)田里不僅有谷物，還有茂盛的野草。回想少年時(shí)代，放學(xué)后同學(xué)們嬉笑打鬧，沿著鄉(xiāng)間小路走回村里。家里當(dāng)時(shí)養(yǎng)了幾十只雞、鴨、鵝和兔子，我要先拿起扁擔(dān)、鐮刀和籃筐去田里割草。谷物因?yàn)橛腥祟惖木暮亲o(hù)，才得以茁壯成長(zhǎng)。 野草是沒(méi)人愛(ài)的野孩子，卻有著頑強(qiáng)的生命力 —— 野火燒不盡，春風(fēng)吹又生 。最不喜歡一種名為“剌剌秧”的野草，它在田野里連片匍匐纏繞。一根藤能有幾米長(zhǎng)，藤上密布著細(xì)刺，一不小心刮在皮膚上，就是一道血痕。想知道它長(zhǎng)什么樣嗎？看看下面的視頻：

剌剌秧視頻

人有旦夕禍福，天有不測(cè)風(fēng)云，災(zāi)害會(huì)不期而至。谷物不能像人一樣四散奔逃，只能聽天由命。一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)，谷物會(huì)大面積倒伏；一場(chǎng)冰雹，會(huì)把植株砸得支離破碎；立枯病可以讓水稻在苗期都成片枯萎；蟲害可以造成玉米10-20%的損失；一場(chǎng)突如其來(lái)的凍害，甚至可以讓谷物絕收。

（臺(tái)風(fēng)過(guò)后，稻田成片倒伏 | 攝于吉林市孤店子鎮(zhèn)）

曾有朋友問(wèn)我： 為什么冬小麥冬天凍不死？ 進(jìn)入越冬期，小麥細(xì)胞液中的含糖量增加，使結(jié)冰點(diǎn)降低，提高了抗寒能力。 冬天里，環(huán)衛(wèi)工人向冰雪覆蓋的道路上撒鹽融雪就是這個(gè)道理。另外，一場(chǎng)大雪后，積雪覆蓋在小麥上，隔絕了寒冷的空氣, 相當(dāng)于給小麥蓋了一床御寒的棉被，起到了保溫的作用。所以有這樣一句農(nóng)諺：今冬麥蓋三層被，來(lái)年枕著饅頭睡。

春季播種，谷物根植沃土，源源不斷地從泥土中汲取營(yíng)養(yǎng)，莖葉挺出地面進(jìn)行光合作用，合成有機(jī)物，最后將大量養(yǎng)分輸送到秋天的谷粒之中，完成了一個(gè)生長(zhǎng)季的使命。春播一粒種，秋收萬(wàn)擔(dān)糧，這是谷物世界的生命輪回。一粒種子到下一代能夠繁育出多少粒種子？大豆大約是50粒，而小麥、水稻和玉米則可以達(dá)到150粒、250粒和500粒。怎么樣，谷物的繁殖能力比人類強(qiáng)大得多吧！這種差異也導(dǎo)致了谷物的單位面積產(chǎn)量排序：大豆