不過科學家們還是願意從陽光上找開花的原因。1930年,德國植物學家克列勃斯通過實驗,證明給植物創造某些條件可使它開花。他曾經做過這樣的實驗:把一種香連絨草放在很弱的光照下,栽培幾年,開始它隻是不停地生長,可就是不開花。後來,把它放到陽光充足的地方,竟然很快開了花。他又用其他植物做實驗,也取得了同樣的結果。經研究認為,光之所以能促進植物開花,是因為植物可以通過光合作用,促使體內不斷積累碳水化合物。但克列勃斯經研究發現還不完全是這樣,還與植物細胞內糖氮的比例有關。當細胞內糖的比例比氮多時,花就容易開放,如果氮少糖多,花就不易形成。這就是克列勃斯提出的著名的糖氮比例學說。

盡管克列勃斯的學說得到了許多讀者的擁護和高度評價,可經過深入實驗和研究,發現有些植物並不都喜歡陽光,比如有一種名叫“馬裏蘭巨象”的煙草,它跟一般煙草不一樣,花並不在夏末開,從夏到秋,隻長葉,不開花。當把它栽到花盆裏,放到溫室後,竟然在秋冬季節開了花。在1920年發現這一現象的兩位美國植物學家加納爾和阿拉德,經過分析研究,估計白晝的長短是這種煙草開花的決定因素。為驗證這種想法是否正確,他們在煙草地裏建造了一座小木房,在白晝最長的7月間,每天下午4點就把它搬進屋內,第2天上午9點再搬出去。就這樣幾個星期以後,這種煙草終於在夏天開了花。這件事使人們發現,不同植物的開花,對日照長短的要求也不一樣。

日照的長短對植物的開花是怎樣產生作用的?德國的兩位植物學家保斯維克和漢特立克從1959年開始,專門就這一問題進行了研究、經研究發現,原來是植物體內有一種叫“光敏素”的東西在起作用。這種色素對光特別敏感,當它吸收紅光之後便會發生結構變化,就像計時器一樣,讓花兒什麼時候開放就什麼時候開放。但光敏素到底是什麼東西,人們一直也沒有搞清。

因為光敏素這一假說還有不能達到令人信服滿意的地方,所以,前蘇聯科學家柴拉軒又提出了“開花素”的假說,他曾做過這樣一個實驗,他把5株蒼耳嫁接在一起,隻要有一片葉子得到正確的光周期處理,它們就全都開了花。這說明受到處理的葉子產生某種開花刺激物,這種物質可以通過嫁接傳遞到沒有被處理的4株蒼耳中,這4株蒼耳也就開了花。柴拉軒把這種開花刺激物叫“開花素”。那麼開花素是不是就是前麵提到的光敏素呢?不是的。但科學家們認為二者有密切關係,是光敏素接受到正確的光處理以後,便像開關一樣觸發了開花素的合成,導致了鮮花盛開。

可有些科學家又從其他途徑找到了植物開花的秘密。前蘇聯植物學家柯洛米耶茨認為,植物開花與植物體內細胞液的濃度有關。一般的蘋果樹苗在自然環境下,要3~4年才能開花結果,可這位科學家能讓蘋果樹在一年內開花,他是經過多次實驗之後才得出這一結果的。

他在果樹枝條生長快要停止之前的夏秋季節,進行大量施肥,大大提高了植物細胞液的濃度,就會導致蘋果樹開花,如果施肥的時間過早或過遲,都不會促進開花。

科學家們通過研究發現,人們可以用藥物來調節植物的開花。幾年前,中國科學院植物研究所的陸文梁等人以風信子花瓣為外植體進行培養,當培養莖中附加玉米素時,能直接誘導發生花芽,並在瓶中的培養物上直接開出鮮豔的花朵。若附加其他植物生長調節劑,就不會形成花芽。

看來,人們對植物開花的研究,從必然王國向自由王國邁進。但在前進的道路上,植物開花仍有許多謎團等待著人們去破譯。

淺談畝產量

俗話說:“民以食為天。”這“食”主要來源於稻、麥等糧食作物。所以糧食作物的畝產量,曆來都是人們普遍關注的熱點問題。

實踐證明,要進一步提高糧食的畝產量,最有潛力的是怎樣充分利用太陽光能。因為,太陽光能是自然界取之不盡、用之不竭的最豐富的能源。

近半個世紀以來,隨著人們對作物光合作用的深入研究,現已知道農作物產量的幹物質大約有90%~95%是通過光合作用形成的,而通過土壤吸收的各種營養物質所構成的幹物質隻占50%~10%。因此,如何提高作物對太陽光能和二氧化碳的利用率,就成為提高作物單產最突出的研究課題。

據測算,畝產269.5千克的小麥,在生長過程中需要消耗184×1011焦耳的太陽光能(隻限於0.3~3微米波長範圍內),15噸二氧化碳,300噸水。水稻和玉米大體上也接近這個數值。