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克服环境条件的日本各种栽培技术

在温带地区的日本栽培成功的香蕉(提供:D&T农场)

在温带地区的日本栽培成功的香蕉(提供:D&T农场)

    日本新研发了在寒冷干燥及受污染的土壤等恶劣的环境下作物也能生长的农业技术。这些技术作为“将掀起全球农业革命的梦之技术”备受国内外的瞩目。

将种子或细胞放在零下60度冷冻

开发者田中节三先生(提供:D&T农场)

开发者田中节三先生(提供:D&T农场)

香蕉苗(提供:D&T农场)

香蕉苗(提供:D&T农场)



    第一项技术是“冷冻解冻复苏法”。因为香蕉生长在热带地区,所以在地处一般种植地区以北的日本受到气候条件而无法栽培,基本上依靠进口。
    从事农业相关公司的技术负责人田中节三(TANAKA·SETSUZO)先生,因喜欢吃香蕉而开始研究栽培方法。田中先生认为,在冰河时期也存活下来的香蕉等热带植物,本来就具有潜在的抗寒能力。因此他灵机一动,如果把适应了现代气候的香蕉的生长特性重置到冰河时期的状态,日本也许也能够栽种香蕉。于是,大约在40年前田中先生便开始了研发工作。
    最初把香蕉苗放在冷藏库或在液氮中冷冻,但未能成功。其后经过反复的试验,终于找到了将香蕉的种子或细胞浸泡在特别的溶液中、然后置于摄氏零下60度的极限状态下冷冻半年后取出栽种的方法。让香蕉苗经历与冰河时期相同环境后培育出耐寒的香蕉,这种独自研发的栽培技术叫做“冷冻解冻复苏法”。这项技术使冬天气温降到零下的冈山县成功地收获了香蕉。

可以连皮吃的香蕉

    已经证实,经历过“冰河时期”的香蕉,其细胞分裂及生长速度会加快。日本的专业公司通过分析发现了耐寒基因与生长速度相关的基因信息的新现象:需要2、3年才能收获的香蕉品种,在相同的气候及环境下,约半年结果,9个月就可以收获了。

用冷冻解冻复苏法处理中的样本(提供:D&T农场)

用冷冻解冻复苏法处理中的样本(提供:D&T农场)

(提供:D&T农场)

(提供:D&T农场)


    这种日本出产的香蕉,以冈山县的方言“MONGEE”(意为“非常棒”)命名,称为“MONGEE香蕉”。MONGEE香蕉味道甘甜浓厚,而且因为是无农药栽培,所以可以连皮带肉一起食用。现在栽培范围正在扩大,而MONGEE香蕉则已成为经常卖脱销的走俏商品。


生长速度快,预计收获量稳定增加(提供:D&T农场)

生长速度快,预计收获量稳定增加(提供:D&T农场)

正在出售的“<i>MONGEE香蕉</i>” (提供 :D&T农场)

正在出售的“MONGEE香蕉” (提供 :D&T农场)


可适用于多种植物

    “冷冻解冻复苏法”也适用于其他的农作物。现在正在对木瓜、番石榴、椰枣、巴西莓、荔枝、咖啡等200多种水果进行生产和研究,最终将实现商业化。冷冻解冻复苏法的优点是能够加快作物的生长速度,稳定及增加水果的产量。
    冷冻解冻复苏法还能使作物既耐寒又耐热,在寒暖差异较大的蒙古等地也适用。由于“冷冻”不会产生有害物质,加上无农药栽培,因而受到了关心有机栽培的德国、奥地利、法国等欧洲国家以及美国、巴西等国家的关注。另外在中国已经开始了试验性栽培。
    采用这项技术的商业模式,获得了2018年度中小企业厅授予最优秀模式的中小企业厅长官奖,另外在商业方面也受到了高度的评价。


咖啡的花(左图)与果实(提供:D&T农场)


咖啡的花(左图)与果实(提供:D&T农场)


没有土壤也能让作物生长的“薄膜农法”

    第二项要介绍的技术是没有土壤也能让植物生长的特殊“薄膜栽培法”。日本研发的薄膜栽培法作为全球首创的技术而备受瞩目。长年以来从事人工透析膜及软性隐形眼镜等开发公司的森有一会长,将以人为对象研发的医疗技术运用到植物上,发明了具有水土作用、以及植物能把根系粘附在上面生长的特殊薄膜—-“Imec薄膜”。

    “Imec薄膜”由水凝胶制作而成,上面开着无数个纳米大小的细孔,水和养分能够通过,但害虫或病菌则无法穿过,因此,不用农药也可以防止细菌与病毒的污染。在薄膜与土壤之间铺上防水片,因防水片完全与地面隔离,所以在沙漠地区、受污染的土壤以及混凝土等任何地方都能培育出优质的蔬菜。


植物的根系粘附在“Imec薄膜”上面(提供:Mebiol)

植物的根系粘附在“Imec薄膜”上面(提供:Mebiol)

森有一会长正在展开植物根系粘附着的 “Imec薄膜” (提供:Mebiol)

森有一会长正在展开植物根系粘附着的 “Imec薄膜” (提供:Mebiol)

中东的迪拜。在“Imec薄膜”上结果的西红柿(提供:Mebiol)

中东的迪拜。在“Imec薄膜”上结果的西红柿(提供:Mebiol)

    薄膜栽培法的另一个特点是,与传统的栽培方法相比,它所培育出来的作物的含糖量及营养价值更高更美味。这是因为栽培时控制供水,通过给植物施加压力,使之产生更多的糖分及氨基酸。

    用“Imec薄膜”培育的西红柿,不但味美香甜,而且番茄红素、氨基酸及GABA的含量也很高。

味美香甜,番茄红素、氨基酸及GABA等含量高的西红柿(提供:Mebiol)

味美香甜,番茄红素、氨基酸及GABA等含量高的西红柿(提供:Mebiol)


(提供:Mebiol)

(提供:Mebiol)


    薄膜栽培法除了日本以外,还在世界上120个国家注册了专利权,现已推广到中国、迪拜、俄罗斯、欧洲等全球160处。这项技术不像水耕栽培那样需要大量的营养液及杀菌设备等,具有可以低成本创业的优点。中东迪拜的一家公司利用薄膜栽培法,成功地在沙漠上建成了西红柿农庄。

    I如果能够透过技术的力量,将世界各地不适宜农业耕作的土地改变成农作物的生产基地,那么就可以应对将来有可能发生的粮食不足的问题,而且这种栽培方法如果环保的话,其需求一定会增加。

    今后,面向可持续的发展,日本的农业技术将继续做出巨大的贡献。

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