《科学大众》
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农作物不再需要阳光
2012-11-03 10:45:23□文/ 侯立顺
随着全球人口增长速度严重超出地球的给养能力，人类需要寻找一种崭新的方法，逐步摆脱对阳光的依赖；这种方法既非干预基因，也非向已经浸满硝酸盐的土地施放更多的化肥，而是要尝试在没有阳光的地方种出庄稼来。
让植物自由生长
太阳是地球万物生长的基础，是人类赖以生存和发展的生命线。没有太阳，农作物的光合作用就无法进行，人类将无以为食，地球将变得又黑又冷。不过，荷兰科学家最近研究发现，太阳对于农作物并非有功无过，它在帮助农作物光合作用的同时，也让农作物耗费了很多自身的能量。众所周知，农作物之所以呈现出绿色，那是因为它们反射绿光，这意味着这些特定波长的光并不参与光合作用，因此，如果你试图在绿光照射下让西红柿结出果实，那一定会是“竹篮打水一场空”。研究证实，就在反射绿光的过程中，农作物自身已经被加热了。热了，
就要冷却，不这样，农作物就会因“高烧”而死亡。不过，对于农作物来说，它们天生就有一套巧妙的冷却办法，它们通过根部吸收水，又通过叶子将水分蒸发出去，这样就避免了“高烧”。但完成这个冷却过程是有代价的：农作物需要从叶子那里获得能量，并作为冷却的动力而消耗掉。其实，这完全是太阳造成的一种能量浪费，这些用来冷却自身的能量，可以作为农作物自身生长的能量。
另外，太阳也大大限制了农作物的无限生长。太阳会因季节的变化，使光线的强度产生差异；还会因大气层的变化而时有时无；还会因地球自转而每天消失大约12小时……这使得农作物的“光合作用”不能稳定而持续，农作物自身也无法持续地自由生长。
那么，能否让农作物离开阳光，在一个人造环境里，持续且无能量浪费的条件下自由生长呢？对此，荷兰科学家领导的团队展开了一项富有想象力的实验。他们专门研制出了一套室内农业生长系统，可用其他光源代替太阳光来让植物生长。科学家们表示，用这套系统种植农作物的效率更高，农作物的生长时间更长，且不会受到天气的影响。他们把一批茄子等作物种植在装有泥土的可转动托盘上，这些托盘全被机器人专门护理着，机器人会按照科学家设定的指令，适时给农作物添加养料，并让农作物沐浴在蓝光和红光下，这样就能避免植物不必要的升温，从而给生长留下更多的能量，让其开花结果。最终，他们获得了巨大成功！
潜在益处多多
收获到的农作物猛一看暗淡无光，好像它们是经过基因改造后彻底改变颜色的农作物，或者会让人感到它们是正在腐烂的农作物——其实都不是。这些农作物的基因还是原来的基因，只是因为它们仅仅沐浴在蓝光和红光下，没有绿光来供它们反射，所以它们呈现出了灰黑色。虽然它们的色彩不够亮丽，但它们是真正的营养丰富的“绿色食品”。
值得夸耀的是，“农作物乐园”这种无阳光种植方式大大增加了农作物的生长时间。因为在自然的环境里，一年之中适合农作物种植和生长的时间只有大约1 500小时左右。而且有时阳光过于猛烈，也不适合植物呼吸生长。而无阳光种植系统，农作物可以一天接受20个小时的光线照射，一天20个小时都在生长。这样下来，农作物1年有约7 300个小时的生长时间，是依靠自然光生长时间的5倍。生长期大幅度延长的实际表明，在同样的时间里，人们可以收获产量更大的农作物。而且无阳光农作物还可以充分利用空间，在一个空间里，可以重叠多层种植，这样，产量又会翻几番。
当然，高度节水也是这种种植方式的一大亮点，它的耗水量仅为传统户外种植的10%。而且，该系统使用的水大部分都会被农作物吸收，其余蒸发的水还会被收集起来，重新利用。另外可圈可点的是，种植这种农作物的成本并不高，所需的光照，其耗能并不大，因为包括发光二极管等在内的新一代光源，价格低廉，而且耗电量小。许多国家的科学家都认为，这项种植技术的发明，一旦能够把所种农作物的品种扩大，并把相关技术在世界范围内推广开来，必将极大改善世界粮食匮乏的现状，并为人类提供充足的蔬菜供应。
尽管在黑暗中种出的农作物还存在一些缺陷，但其潜在的利益空间却很多，产品营养丰富，没有空气污染，运输距离大大缩短，在地球上任何环境都能种植，世界各地的人们一年四季都有新鲜果蔬供应。科学家们认为，不需要太阳光呵护的农业种植未来会成为我们食品的主要来源。
