dream0711的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dream0711

博文

[转载]能流矛盾论—在农业领域的应用

已有 1070 次阅读 2021-6-8 08:32 |个人分类:能流矛盾论|系统分类:观点评述|文章来源:转载

(一)病害防治

     水稻叶片是稻瘟病菌的能量供体,水稻种子是我们人类的能量供体。如果没有叶片,水稻就不能抽穗结种,如果没有播种,也就不会有水稻叶片。因此,我们可以认为水稻是稻瘟病菌和人类的共享能量供体。氧气是二者的共享能量受体。假设在某一特定生态环境中,“水稻→稻瘟病菌→氧气”和“水稻→人→氧气”这两种能量传递单元均处于一个相对平衡的状态,即人类和稻瘟病菌的能量传递能力恰好可以满足水稻和氧气之间进行能量传递时对能量传递能力的需求,同时,人类和稻瘟病菌也可以获取足够的能量以维持自身的生命活动。

    假设现在对稻瘟病菌而言,有充足的能量供体和能量受体,且在当前气候条件下具有相对较强的能量传递能力。此时,在能量供体和能量受体的选择压力下,稻瘟病菌就会通过大量增殖来增强自身的能量传递能力,进而缓解其与能量供体和能量受体之间的矛盾。稻瘟病菌的增殖和传播,使得储存在水稻中的能量更多的经稻瘟病菌释放和传递,这就意味着,我们人类将从水稻中获取的能量减少。此时,有限的能量供体与人类维持自身能量传递能力需求之间的矛盾迫使我们人类对自身的能量传递能力作出调整。根据能流矛盾论,我们人类所采取的措施主要包括:

    1)提高能量供体的利用率。例如,水稻充足时,我们会将满足自身需求后剩余的水稻拿去饲养鸡鸭等禽畜,或者酿酒等,此时,为了应对能量供体缺乏产生的选择压力,我们会缩减甚至暂停水稻的额外利用,并尽可能多的将水稻中的能量经我们人体释放和传递。

    2)降低单个个体的能量传递能力。例如,减少每餐的水稻食用量,此时,人体由于得不到充足的能量而变得消瘦,能量传递能力也会随之进一步减弱。

    3)增加其它种类能量供体的食用量。例如,可以通过增加小麦、玉米、土豆等能量供体的摄取量,来获取维持自身正常能量传递能力所需要的能量。

    4)通过喷洒农药等改变稻瘟病菌的生存环境,进而降低其能量传递能力。

    如果通过以上措施仍难以缓解我们人类与能量供体之间的矛盾,那么我们人类便会遭遇饥荒,甚至会有人被饿死。此外,有限的能量供体也会加剧我们人类之间对有限能量供体的竞争,情况严重时,可能会触动战争的爆发,进而导致人口的缩减。对于我们人类而言,人口数量的减少意味着能量传递能力的降低。

    为了尽可能的避免上述困境的出现,我们人类需要不断地提高自身的能量传递能力。例如,通过培育抗病品种、改进耕作方式、研发新型农药等,保障我们人类能够从水稻中获取充足的能量。由此可见,病害防治是我们人类不想被共享“能量供体”者淘汰所采取的措施。

    从稻瘟病菌的角度讲,人类能量传递能力的提高,势必导致水稻中更多的能量经我们人类释放,那么稻瘟病菌就要遭受因能量供体不足而对其产生的选择压力。为了不被淘汰,稻瘟病菌也需要不断提升自身的能量传递能力。例如,激活或开发出可以利用其它种类能量供体的能力、提升自己的侵染能力以及提高对人类所喷洒农药的抗性等。


(二)耕作模式

     为了提高土地利用率,进而尽可能多的获取能量供体,不少农民会采取间作的耕作方式,即在同一块土地上间隔种植不同的作物。假设谷子和大豆是种植在同一块地上的两种作物。此时,这块土地中存在“光能→谷子→氧气”和“光能→大豆→氧气”两种能量传递单元。也就是说,这两种作物共享能量供体和能量受体。要想保障这两种作物的产量,这两种作物的能量传递能力都需要增强,因为只有当这两种作物的能量传递能力得到保障时,才能在介导能量传递过程中获取充足的能量来保障产量。根据能流矛盾论,要保障这两种作物的能量传递能力,就要做到以下三点:

    1)提高光能的利用效率。因为照射至这块土地上的光能是有限的,所以提高光能利用效率的措施,便是让照射至这块土地上的光能尽可能的都通过这两种作物进行传递。如果要保证这两种作物都有较高的产出,就需要保证这两种作物都能接受到充足的光照。然而,同种作物之间,以及不同种作物之间难免会对共享能量供体竞争。如果作物种植密度太高,作物之间对能量供体的竞争以及有限的能量供体和作物需求之间的矛盾也都会随之加剧,最终的结果便是作物的能量传递能力不得不降低,产量也随之降低。反之,如果作物种植密度太低,作物之间对光能的竞争虽然得到缓解,但充足的光照对作物产生的选择压力也会增强,致使每种作物不得不通过提高单棵植株的能量传递能力来缓解光能和作物之间的矛盾。这种情况下,单颗植株的产量可能会得到提高,然而,由于种植密度过细,致使作物的群体数量较少,进而导致这块地的总产量也不高。由此可见,作物种植的原则便是,种植密度要合理,既要保证光能尽可能多的经作物传递,又要尽可能的缓解作物之间对光能的竞争。

    2)提高氧气的利用效率。作物种植密度太高,空气在其中的流动性就差,消耗的能量受体(氧气)就难以得到及时的补充,作物之间对能量受体的竞争以及有限的能量受体和作物需求之间的矛盾也都会随之加剧,最终的结果便是,作物的能量传递能力不得不降低,产量也随之降低。反之,如果作物种植密度太低,作物之间对氧气的竞争虽然缓解,但充足的能量受体对作物产生的选择压力也会增强,致使每种作物不得不通过提高单棵植株的能量传递能力来缓解能量受体和作物之间的矛盾。这种情况下,单颗植株的产量可能会得到提高,然而,由于种植密度过疏,致使作物的群体数量较少,进而导致这块地的总产量也不高。由此可见,作物的种植密度要合理,既要尽可能的缓解能量受体对作物产生的选择压力,又要尽可能的缓解作物之间对能量受体的竞争。

    3)优化作物生长环境。对同一作物而言,不同的生长环境呈现不同的能量传递能力。由于能量传递能力的维持是作物产量的保障,这就使得要想保障作物的产量,就要为作物提供可以呈现其相对较强能量传递能力的生长环境。对于我们人类而言,虽然难以提供保障作物呈现较强能量传递能力时所需要的气候因素,但是我们可以通过施加肥料等提供作物维持其相对较强能量传递能力所需要的肥力因素,通过喷洒农药、除草剂等减缓其它生物因素对作物能量传递能力的影响等。简言之,就是尽可能的保障作物呈现其相对较强能量传递能力所需要的环境因素,同时,尽可能的消除不利于作物呈现其能量传递能力的环境因素。

(https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2ODYxMzc3Nw==&mid=2247484137&idx=1&sn=3e6295b1a5cf4a93fd737f74b14d4128&chksm=cea8e917f9df6001eedfb427e79fd59a591ba509c68b22d3192474842ee2b356bd84d512cc31&token=1255822185&lang=zh_CN#rd)



https://blog.sciencenet.cn/blog-3479210-1290217.html

上一篇:[转载]能流矛盾的实例解析及意义
下一篇:[转载]能流矛盾论—在人体健康中的应用
收藏 IP: 112.54.33.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-3-28 17:41

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部