用海水灌田

给耕地喝足水是保证粮食稳产高产，并扩大旱区可耕地面积的关键。不言而喻，节省灌溉用水开发新的水源是件头等重要的大事。为此，科学家进行了种种尝试。前不久英国一家厂商用聚乙酰胺制成了一种海绵状聚合物颗料。将它掺入土壤里，能吸附比本身重40～50倍的水，可以在旱季或缺水时源源不断地为作物提供水分，但因价格太高目前尚难以普遍使用。鉴于这种情况，英国化学家又制成了一种聚合物胶液，能与细沙结成团粒，将这种团粒揉碎后掺入粒土中，就能改良土质结构并提高蓄水量。聚合物颗料也可以用来吸尽沼地的淤水，这要比用手往沼地扔草土块的工效提高10～20倍，从而省下大量的人力和资金。经过这样处理过的泥土会变得像混凝土一样坚硬，成为车辆畅通无阻的道路。此外，一些科学家还用聚丙酰胺和聚乙烯制成了一种聚合水凝胺，可使土质保持潮湿。为了防止土壤中水分蒸发，科学家还研制了聚合物薄膜，可以用来覆盖在旱区的水库斜堤上、水渠和蓄水池上，或用作富水区的排水、隔水材料。盐、干旱和封冻这三者是威胁植物生命的因素，人们称它为“水应力”。盐（硫酸盐、氯化物，尤其是氯化钠）在土壤溶液中的浓度增大，造成渗透压加大，植物不仅不能从土壤中吸到水分，相反，植物根茎中水分被土壤溶液倒吸，所以可溶盐含量高的土地会像干旱和封冻的土地那样，夺走植物赖以生存的水分。盐还能使沃土贫瘠，因为它抑制了固氮微生物的生长和繁殖。因此，在尚未寻觅到耐盐力强的植物品种之前，用优质水排灌仍是改造盐碱地使其能耕种的唯一方法。但是，假如我们能调整植物和细菌的细胞机制，提高它们内部的渗透压，将使植物在恶劣的土壤环境中，能如意地汲取水分，这岂不是十分理想的方法？许多植物能通过集中自身可溶化合物的分子，来抵御外界高盐溶液产生的作用。所以我们能见到一些作物比另一些作物耐盐，甚至在同类作物中进行杂交，以期获得耐盐力更高的品种。比如，戴维斯大学的研究人员在加拉帕戈斯群岛发现一种能在海浪波及的地方生长的只有拇指般大小的野生西红柿，与加利福尼亚州的一种西红柿进行杂交，获得了一种耐盐力较强的品种。这品种若用掺合70％海水的水浇灌，2/3能成活，并有 15％结了果，但是，收下的西红柿只有樱桃般大小。然而，这种杂交实验表明，耐盐力几乎是由遗传因素所决定。戴维斯大学的研究人员首先对沙门鼠伤寒杆菌进行研究，以分析能合成大量脯氨酸的突变体是否比野生菌株更耐盐。然而，脯氨酸真是最佳的保护者吗？不久，人们找到了更多理想的抗盐办法。将脯氨酸与甘氨酸——甜菜碱结合在一起，放入野生菌株的含盐培养基内，或将甘氨酸——甜菜碱放入KYI杆菌的培养基内，结果大大加剧了固氮酶的活动。在后一种情况下，固氮酶在每升含0.3、0.5、0.65克分子氯化钠环境中的作用基本上与无盐环境中一致。