CN1792482A - 超级强化多态性生物良循环低耗高效洁净生产治理盐渍地 - Google Patents
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Abstract
超级强化多态性生物良循环低耗高效洁净生产治理盐渍地发明,是面对当今生态危急和人口压力粮食增长危及、水资源危急及与农业面源污染恶性循环纠缠加剧且多年一直无法有效解决,已将危及人类可持续发展和生存的困境中,用科学辩证唯物主义法则,深层认识自然,高水平和谐利用自然,从思想理论和技术途径源头创造了全新的农业育种和洁净生产模式,为世界上一百多亿亩低产无产的盐渍地和所有耕地在洁净生产的高产高效过程中良循环无成本源头控制农业面源污染解决人类粮食难题,又发挥农业生态系统平衡温室效应,使耕地时空地域分布不均匀的淡水资源与补充地下水贮存利用良循环。为人类农业可持续发展指明方向并奠定了高水平科技平台。
Description
超级强化多态性生物良循环低耗高效洁净生产治理盐渍地发明是充分利用生物高度开放性系统和可调节选择性能力达到一定容余强度阈值时,一系列生理生化及相关形态特征、生活周期、生殖特征等表型性状均可产生互作改变,且量变缓慢积累在适合条件下质变为可遗传性状的自然规律,根据本发明“由表激内、内谐启外、强化调节、唤醒多态、镶嵌组装,高效表达、累加递增、广适高产”思想理论和技术途径方向,适时、适当予以强化,使其不仅表型性状可发生改变,种质特征也在强化适应和促进可累加递增的互作效应下,打破由传统缓慢改变的单性状为主突变成新种质的规律,跃升为多态潜性较迅速协调表达且与高水平多层次镶嵌组装新功能互作的综合性状可增强表达为主、单项性状能突出表达的快速育成新种质,特别是高抗盐渍的多种作物新种质。
极高含盐量盐土地上之所以没有农作物能生长,是因为农作物要在盐土上生长必须能有极强的与生命生理代谢紧密相关的三大基础代谢途径相关能力的抗逆能力的综合强化。即高光合效应能力、水反渗透吸收利用能力和效率、矿质元素吸收利用能力和效率。要使种质同时具备这些基础功能新能力,每种作物种质若有机会重新进化产生,至少需几百万年甚至上千万年才可能,而本发明则利用人类智慧促进生物在高层次水平的返祖表达,从而可使其深层远古潜性在高层次水平镶嵌组装在数年内产生。
这一自然规律的另一即时应用性,就是利用作物抗逆容余能力的强化贮备能力和细胞最古老的全能性功能,相应的将土壤施化肥方法为主,改为地上部施化肥为主,同时和“强化多态生防御系统多途径互作非毒性机理可控防治病虫害”方法结合,可以预防和治疗绝大多数病害,回避部分虫害并治灭绝大多数可见虫害。从而使世界各国科学家共同努力奋斗了几十年高代价无法攻克的高产与农业面源污染矛盾难题,被轻而易举无代价地从源头攻克,达到农业可大规模全过程洁净生产。
据有关资料,全世界已耕地中约有3/5为盐渍地,面积约135亿亩。中国就有盐渍地14.87亿亩,其中耕地约1.2亿亩。且由于地下水的过度抽取,高矿质化水的利用、海水倒灌、海平面的升高、海水入侵、大江入海口的新淤积沙滩,干旱、半干旱区的地下水变动、地面植被改变等甚至包括地下水位较高区域大棚蔬菜的连年种植,都是次生盐渍化面积较快增加和盐化或碱化加重使土地可利用能力下降乃至无法利用,甚至撂荒成半荒漠化土地,乃至荒漠和沙漠化土地的原因。
同时,全世界一方面面临人口的增长和经济发展需要更多的土地生产粮食和所需农产品,同时工业化、城市化不但需大量土地和水资源,而且生产过程和生活质量提高的大量耗水、耗能产生大量温室气体等,都在与淡水资源日愈匮乏和盐渍化产生极低生物产量及半荒漠、沙漠化等降低农业生产和植被在生态系统平衡能力互为恶性循环帮凶。因此,低耗高效良循环生物改造利用盐渍化土壤,早就成为全世界很多国家的一直重点研究想攻克的难题,也是世界可持续发展必须攻克的难题。
据有关资料,中国从明朝时候就有开始淡水洗盐压碱,深沟排盐碱治理盐碱地的工程法记载。解放后,以人民利益为重的新中国一直投入大量人力、物力、财力,把传统唯一能最有效改造治理盐碱地的工程法当做重点,同时重视耐盐碱新作物品种的筛选,筛选出一些能在中度盐渍地上种植的品种,取得了辉煌的成就。许多荒滩变成了高产稻田、产高鱼、虾塘。
但随着水资源危机的加剧,昔日的高产稻田和农地因断水盐渍重返渐重又渐成低产地,甚至重新撂荒几十年。
土壤含盐量的种类有很大差别,作物对不同种类的盐的同等含量适应能力是不同的,一般作物最不耐的是以海滨含氯为主的盐类,其次是含氯碳酸钠类,较能耐一般称为内陆含盐的高含硫酸盐的土壤。因此,一般标准多以耐抗海滨含盐量为计算标准。在自然状况下,以海滨含盐为例,低含盐量在0.2-0.3%的土壤上多数作物生长受限,产量明显减低;在中含盐量0.3-0.4%的土壤上,仅部分作物能生长,且作物生长明显受限,产量极低;在较高含量0.5%的土壤上绝大多数农作物不能生长,即使极少数能生长,但已几乎无经济产量;超过0.6%的高含盐量的盐土已几乎没有农作物能生长。
传统很耐盐碱的农作物一般也只能在含盐量0.45%以下才能基本正常生长,一般耐盐碱农作物在0.3%以下才能基本正常生长。由于其他环境原因,这些中度盐碱地由于能生长作物单一,很难能轮作,长期单一种植和品种不能更换,导致病害愈来愈严重。因而减产幅度越来越大。
中国14.87亿亩盐渍化土壤中,中低含盐量低产耕地不足亿亩,5.4亿亩次生盐渍化荒漠土壤多数含盐量在0.6-0.8%以上,另有约2.6亿亩潜性盐渍地。如何使这几亿亩盐渍半荒漠土壤大部分能有效利用,不仅变为平衡温室气体生态系统中的绿色,使部分长庄稼,部分长牧草、部分长林草植被。几十年的理论和实践经验证明,传统的理论和技术已经无能为力,必须有翻天覆地的革命性思想理论和相应技术,才能使中国数亿亩,全世界上百亿亩含盐量约1-1.2%以下盐渍半荒漠和荒漠变为人类可持续发展新支撑的绿洲。
以往改造治理盐碱地之所以已有成效很难巩固不能良循环的根本原因,是仅以传统创造外部优良环境去适应农作物的“良法”,无论是工程法,还是大量施农肥法、化学改土、配方施肥法和覆盖法,本质均是以外部环境适应农作物法。而含盐土壤的含盐变化是与淡水迁移高度相关,而外部环境人为改变不仅难,而且极易逆返回变,因此不是根本的方法。特别随着淡水资源被大量过度应用和被污染互作日愈严重匮乏,水工程法已经几乎不可能再规模应用。
事实上,许多前辈也知道此法的极其有限性,也不断地想用培育耐盐碱地的新品种来改变外部方法的有限性,但由于耐抗盐碱,几乎是作物高光效率能力和高抗自然逆境的绝大多数能力综合体现。因此,不是以往新品种培育一项或几项生理生化指标改变就能相对简单达到的;而若靠其单纯返祖性适应进化,则是一个极其缓慢的与诸多内外条件偶合机遇相关的过程,因此传统杂交、远缘杂交选育,化学、物理方法和航天育种等各种育种方法很难有这样侥幸的机遇。人们曾把全部希望放在主潮流理论支撑的转基因育种上,然而,转基因育种的现有理论和方法不但不可能育出高抗盐碱新品种,反之,因其“中心法则”和“基因主宰”等浅层似乎确凿有理,但实质与自然深层规律相悖的错误理论,形成阻碍应用深层自然规律育成高抗盐碱新品种的最大思想理论和阻力。
因此,要良循环改造治理盐碱地,就要改变传统以先改造外环境的思想方法。要用高抗盐渍的新种质,进行生物治理为本,辅之以其他措施。因此,就要育成能在0.6%以上甚至能在0.8%以上至1.0%极高含盐量生长的农作物新品种为主,还要育成能在0.8-1.2%极高含盐的牧草等,及能在1-1.5%极高含盐生长的多种经济林木;再辅之以阶段性的简单外环境条件,特别是与高光效能互作高效的高产所需高浓度大量养分的无副作用地简单快速充分供给。
而要想在短时间内用自然规律育成上述全世界所有专家几乎不敢想象的品种可能吗?
要想使多数新育成品种在上述极高含盐量盐土上经济生长可能吗?
使这些不可能变为可能,这就是本发明的两大核心突破:超级强化多态性培育高抗盐渍新品种技术和强化多态性防御系统多途径互作非毒性机理防治病虫害及与之结合的地上部分高浓度施化肥的洁净生产技术。
我们之所以能有惊天动地地突破,首先在思想理论的基本认识上,就一直坚持生命是物质综合精细复杂运动与独特环境共同产生并协同进化的产物。生命源于光照下水中的物质有机互作组合,因此,永远也必须依赖这些基础因素和物质。因而生命的一切进化发展无论变化如何巨大,也是不同阶段、不同形式的运动组合并与环境互作协调平衡的结果。所以,没有狐立、固定不变的永恒生命主宰,只有重要物质在内外环境条件相互有机促动下从量变到质变的多层次循环和超循环变化、高层组装和镶嵌组装。事实上,这才符合自然规律,也才顺从“天意”。
GPIT从植物个体具有信息感受度、动力学特征可差异地改变入手,为能量效率发挥和获取的互促改变奠定了生化基础。在生化浓度效应的较大变异中,使一些进化中出现过的潜性功能性状有可能被重现,或与高水平层次效应镶嵌重现;同时,由于信息、动力学特征、能量、物质流等在个体为主的群体、系统及各类较高层次水平的和谐,为作物高水平层次镶嵌式自组装新功能奠定了条件,使作物具备并能产生一系列优良性状(人类视点为主),同时能相对连续表达出来。这就为人类高层次和谐利用自然的愿望逐步成为可能开创了道路。
超级强化多态性培育高抗盐碱新品种技术是生物工程核心技术创新地利用生物继代惯性和生命启动前及整个周期内均具不同程度开放性而能被人工首先启动强化或全程不同阶段进一步强化,乃至生物深层机制各种系统相关性并在自然或强化的自然环境条件下使应激反馈容余适应能力机制达相当程度和强度,当达可触通某些原先关闭状态机制时,就可能产生相应多态表达和多态超表达,若能继代表达或累加继代表达和定向累加表达,就能快速培养产生超级新品系和新品种的新理论新途径新技术新方法。
任何生命物质,都存在局部与整体、个体与群体、群体与系统,不同系统间的相关性,均是内、外各不同水平层次相互有多种可变互作、互促、互抑的复杂相关性。关键是如何使多层次可变性符合自然规律的避害扬利应用。高等生命均与不同程度的开放性能力系统及内因应答及相关动力学特性变化体现相关,自然条件下保守地量力适变,是基本生存必需特性,但人工辅助其掘力适变,则是人工促进自然协调下其可表达的重要功能。活性功能基础是细胞,如与种性相关较显著的适应变异遗传,无性繁殖在一定辅助条件下可保持所获得的优良性状特性的基础,是依赖生命活动最基础的细胞或组织细胞,而有性遗传中母性效应的基础也是细胞中的物质,有性遗传中的性细胞,虽是专性功能特殊细胞,但毕竟也是细胞。而抗逆性则主要可以细胞膜、质的有效互作来体现。
因此,无论是杂交可较快地产生异物入侵的激活机制,还是当条件适当时非杂交也可产生激活的相关表达,均是由细胞开始。并在细胞中发生作用,产生不同变化。当这种激活机制且产生的表达与需要符合,就有最大的被保存延续的可能,但仍是以细胞为基础。而符合人类要求的这种机制表达,现在大多数就是新的杂交种。远缘杂交组合合理,之所以产生奇迹效果,就是激活物质特新、奇,所以激活的程度也特重、异。因此,无论何种原因,激活是以细胞为基础单位产生强化甚至是变异表达效应的内因效应为主的共性。
抗逆生存性是生物适应生存环境变化延续生命和种群所必需的第一重要特性;植物抗逆性主要以物质贮备能力和高效利用物质能力为最基础特性。物种生物竞争能力是生物生存适应所必备的另一重要特性;在适宜或较适宜的环境条件中,这一生物竞争特性反而是更重要的必需的表性特征,而这一特性最主要是以高速为核心。
简单说,高效往往是较节能的,而高速往往是多耗能的。但无论是生存所需的强抗逆性,还是强竞争性,均是以细胞质、膜产生的不同生理特性为基础的组织或器官功能特性。能耗效率应是各链环效率的乘积。因此,从基本特性上生物必需的强生存适应性和强竞争能力性基本上是相悖的两大类基本特性。但当这两类纯自然条件下基本相悖的特性能被人工相对辅助其从互抑为主,变为具一定程度地相对互促性,则一定阶段和程度的高速、高效同时表达则成为可能。即综合抗逆高效与高速高产同时表达成为可能。
现有陆生植物,特别是作物,抗、耐盐渍性均很差,因为抗、耐盐性是多种抗逆性的综合体现,因为综合抗逆性是高耗能性状,纯自然属性时往往要与降低竞争生存能力为代价。陆生植物在间期和暖期是以生物竞争为主,因此综合抗逆性不可能高效表达。然而所有陆生植物均有一定程度潜在的耐、抗盐性。
因为生命起源和基本分类进化均源于海洋,虽然海生植物向陆生植物过渡进化过程中,多种环境胁迫加剧,导致根、茎、叶必须相对明确分工与合作,致使植物在生存适应性进化和生态系统竞争性进化过程中,不得不远离海生适应机制。然而,陆生植物在其深层的潜在多态性功能中,一定程度耐盐性机制虽被掩盖深藏,但这类机制在一定程度仍然存在,且有可适度表达功能系统机制可供启动利用,一旦人工辅助时其能内外沟通,把高盐逆境变为强刺激性,且激活内因强补偿机制产生超强应答,乃至镶嵌应答,则高抗盐性的高效与高产的高速性在相当程度和范围内具可吻合性。而这些较强刺激及有效应答性与原始本能性重新累积强化表达与部分类似较高层次水平的部分返祖现象表达互作镶嵌,产生高耐抗盐碱的高产生理生化和表型表达生物新特性趋势。若再辅以合理的人工措施,使生物新特性得以继代稳定和强化,则一系列深层符合自然规律的人工效应,使中国和世界多国在低产和荒芜数亿、上百亿亩盐碱地上高产就有可能得以实现的多种新种质就可获得。
有了在强盐渍地乃至盐土上有了可生长的各种新种质,但要真正高产生产仍需解决矿质营养物质的供给和病虫害防治。现代农业大量土施化肥的模式不仅造成大量浪费,同时又造成对土壤物理化学性能的破坏和对水体的严重污染,及和对生态链和多种动物乃至人类的伤害。在强盐渍土乃至盐土上,由于大量施化肥要造成植物根系强烈的反渗透,会使本来就因盐分胁迫造成反渗透的危害进一步加剧,甚至不仅不能增肥效,反而快速使作物致害、致死加剧。因此,强盐渍以上含盐土壤基本上不能正常土施化肥;同时,任何高产趋势的作物若养分胁迫,病虫害发生危害机率就会相应增加。也必须有解决的办法。因此,将“强化多态性防御体系互作非毒性机理防治病虫害”的方法,与高浓度大剂量地地上部施肥可有机结合,将无农药防治病虫害和最高效无副作用利用化肥结合,达到农业洁净生产过程新模式。盐碱地新种质高产高效洁净生产良循环即可告首战成功。
不仅如此,抗逆特性系统高抗盐渍性的优势,就是高光合效能性、高效吸收利用水效率性和高吸收利用肥效率性及提高抗耐病虫性等优势。和配套的高效低投入无污染甚至洁净生产的基本农艺措施,同样可在中低含盐量土壤和正常土地栽培上发挥作用,从而使农业全面告别第一次绿色革命的农业高产栽培与多种污染相关联的世界性灾难难题,使高产和更高产的农业栽培能得以洁净化(完全无人工污染)生产成为可能。只要人类扼制过于贪婪的行为,又有数亿乃至上百亿亩土地的可高效利用并参与生态平衡。中国乃至世界高效可持续发展的农业及良好生态系统就可成为可能。
本发明之所以能使相当多的作物品种迅速获得可有性遗传在内的新功能性状遗传表达,首先是本发明运用整体、综合、系统、辩证、发展的中国传统科学思想为基础,结合发达国家应用先进仪器设备的个体试验、离体微观研究、定量分析、细化基础物质存在的方法结果等,并用互联互动相关性的思想方法将其有机联系,发现了更符合自然本质的深层动态进化遗传规律,即:达尔文的适应渐进选择论与突变论产生新物种是事物同一性的两个不同侧生和两个不同阶段形式;即突变要有基础,突变后也必须经受内外适应选择及稳定,因我们的试验已发现,甚至已稳定表达的辐射突变还存在非辐射的高层次水平的目标性状回复;渐进变化也存在无限逼近与极限跨越的量变到质变的飞跃瞬间。而基因全能主宰的思想方法理论,靠无基础的强制基因突变的基因孤立独裁主宰进化理论和表达,则不仅是把科学的基本物质与作用功能混淆,而且把产生的过程与结果错放了位置,并把结果孤立地无限夸大了其作用,使科学变成了玄学;进而坚持机械唯物主义错误,排斥其他更符合自然规律的科学,则是把基因科学变成了唯心主义的类伪科学。“上帝和狗只差一步”不仅在科学研究上同样存在,而且披上虎皮外衣的玄学更能迷惑众生,危害众生。
毫无疑问,今天的基因在生命中是极其重要的,是种质能稳定遗传的基本保证。然而,原始的基因结构和相关功能间的紧密性与现在肯定有巨大差别。基因基础物质及基本结构和简单基本功能相关性是细胞生成之初就具有的,随着生命进化和生命存在需要的适应和竞争,基因构成的基础物质几乎没有变化,但结构有所改变,而变化最大的,就是种质形态结构改变和功能性状改变与基因结构变化间的紧密相关性的发展、和谐、完善与稳定性的共同协调进化,才使基因成为遗传和有性遗传的最重要体内信息载体,和高等生物生命传递最重要的核心组成。但如果人们只看到今天的基因及相关作用功能,而没有看到其漫长的与形态功能协同的进化过程,以至被误认为基因能独裁主宰生命的全过程,也导致了育种上的极端化错误。事实上,有数百年的杂交育种,80余年的化学、辐射诱变育种,约三十年的转基因育种,和约三十年的航天育种,不仅有效突变率极低,稳定效率更低,这些完全依赖孤立的、“终端式”的突变育种,在重大功能性状上和多种功能同时产生并稳定的突变更是几乎等于零,这与自然生物的无比完美精巧相比,这本身就证明了“终端式”育种理论与科学实践与自然规律有相悖之处。特别是现有转基因育种的“极限终端式”育种,则与自然规律严重相悖,不仅不可能产生突破,反而有造成巨大生物、生态安全危害的可能。而本发明在科学实践的生产过程中产生的重大功能性状迅速获得性及相当程度的可累加有性遗传增强性,包括纯合杂交F2不显著分离的继代稳定和累加遗传,杂合杂交的转座分离后稳定的累加遗传,辐射育种突变的非辐射高于原水平层次地回复等悖现在经典遗传理论的更符合深层多态性自然规律相比,两者的改变性相差何止万倍亿倍,投入的人力物力财力和结果相关何止数十亿倍。因此,孤立地强调基因偶然突变的唯一重要性的“极限终端式”育种,是把科学基础物质不适当地应用到了谬误的程度,必然产生一系列的错误,甚至成为阻碍人类可持续发展的“科学”。
事实上,物种从产生到大分类进化和适应进化的一种极重要途径,存在于由能量的获取方式、效率和利用机制、效率所决定的进化型规律。特别是以群体数量优势为避险生存策略保证种质延续的相对简单和弱小物种类型更是必须以内控、外适互联共同达到生存策略效应的有效性。内适是以适时适势最适种群数量阈值自律控制为主要基础;外适则以表型多态和潜质多态为根本基础。这种表型多态和潜质多态本来是任何同一种质为了适应多种环境变化,在不同个体中的共有基础下的不同差异表达具体体现,所以个体中既可有物种间竞争以强势取胜者,又可有多种极端变化发生时,正常强势者不能适应时才显山露水成为延续种质的少数幸存者和有为保全物种种质延续做出牺牲者等多种最基本保群体生存策略共存。这种同一种质所有不同个体共存的相同基础物质,仅由于不同可能需要而产生不同表达机制的最有效延续种质的策略所贮备的功能性状深层基本规律,却因其多态性的可拓展、延伸规律的利用性,而能部分成为超级强化多态性快速培育新品种的迅速高效无害获得的思想、理论、途径和方法。
虽然决定进化由能量途径机制主要决定,然而,启动能量途径机制变化的,却是信息机制效应,首先就是信息感受度效应问题。因为信息效应机制,是由信息感受度来体现的。无论是由外及内,还是内部联动产生,均可通过不同途径和机制在多种层次水平被累加,并可在适当的条件环境以不同强度被表达。这就决定了超级强化多态性培育新品种不仅思想、理论途径可行,而且具体操作只要找到方法,也简单易行。
从物种起源到重大分类起点,均是由信息的量变到质变首先引发的,这就是为什么生命起源于水中,所有物种基本分道分化均起点于水中的原因。因为水生生物相对环境稳定,不仅不需为支持身体消耗能量养分,而且养分的交换也不需特殊组织器官和相应的运输距离等所产生的多余消耗。这就不仅为最小代价的大量相对快速繁殖创造了最佳环境条件,更为信息能主导变化创造了最基本机制和条件,也为对微小变化的信息能被敏感感受创造了条件和机制;同时由于水中细胞的全面开放性交换机制和条件,又使微量信息物质的改变而能产生量的相对大量堆积成为可能,这种外部量的堆积也为内部质的变化创造了条件,一旦内质的变化和其获取能量养分的简单机制有机结合,一种新的物种起点就产生了。相继的分化、进化也就又在另一个层次水平开始了。但无论如何,对信息感受机制和感受度,是物种起源的重要基础之一,所以微生物、小体形昆虫、植物的信息感受度效应也体现在对信息的解读、认知、选择性反馈的机制上。不过植物因其行为方式的限制,不能以快速位移运动的方式表达。这种限制决定了植物的三大特性。首先不可能存在神经系统的快速信息传递和神经体液快速反馈的机制,也就不可能产生相关的快速选择性系列相关进化,因此,只能以潜存许多应付突发事件的多种极限表达的多态性为基础而适中(中庸)表达为正常表达;当然,短时间内只能以有限生化及功能性状的改变表达为主,而孤立地极限表达若无相关系列机制相配合,则几乎都往往与致死效应紧密互联互作;因此,缓慢改变很难被直接很快看出其变化结果,主要只能首先以有限生化反应,其次在易变形态上,再后才是在营养生长、生殖生长积累及有效生命周期上反应,最后才由继代表达性和继代累加表达性的能力和强度上被体现出来。这样一来,信息感受度的可改变性及相关机制改变,就决定了能启动改变原适中表达为核心的机制,并能依内外条件级联效应有机结合产生的新适合度而将部分潜质多态性变为表型多态性表达,甚至是相对层次中的极限化表型多态途径的表达。信息感受度效应在活体上的效率体现,还可广泛存在于灭虫、灭菌效应中,而且不仅能在植物中有效抑灭多种病菌,靠类似方法,还可简单、无什么负作用迅速治好绝大多数无法治愈的脚气病及脚臭。这就更进一步证明,真正的生物工程核心理论的技术方法,能在生物中普遍产生类似的作用效果。
陆生植物则又多了动力学机制特性的较明显变化和与信息感受度互联互作的可改变性,从而使生物多态性与多样性有了更多地有机互作的广泛联系。
所有物种均广存的多态性,之所以过去不能被迅速无害强化利用,原因众多。但最关键的是被思想方法导致的机械唯物主义过头宣扬,成为近似唯心主义的理论方向错误的基因与功能定位问题所指导。本发明之所以能开始使其被强化表达利用,除正确的思想方法和理论指导外,还有合理的应用途径和技术方法。具体就是GPIT能启动诱导调控改变信息感受度、相关动力学特征及机制效率变化为基础,使内、外能量不仅能短时高水平高效率供给,也具相对可持续供给的平衡协调性大幅度增强为保障。因此,在同等环境的广适性、变化环境更适性和剧变环境超适性等多重水平层次均可能产生有效表达。由于“小进化”本身就是多态性的选择、适应、稳定的较缓慢改变结果;部分物种多样性的“大进化”也是由于多态性选择适应强互作、互促的快速改变被稳定固定结果。当然,多样性也还有先内部突变和改变而影响表型产生的“终端式”途径机制,包括碱基自身的改变,排序的改变,染色体结构的改变,和外来基因的渗入,不同途径来源基因的有机组合等;但无论何种形式的先内变而后影响外变,均必须先接受原内部系统被激发的排异拼杀,并达协同适应稳定;再接受外部的选择适应稳定。因此,这种极限“终端式”将产生极限表达和一般表达两大类。极限表达又与致死性相关,而致死往往不是基因没有突变,而是没有适合极限突变的相关生物表达机制。因此,这种极限表达机制能稳定适应几乎趋于零。但由于大自然在漫长的生物起源和无法计数的微小体型生物中的几乎趋于零的突变适应和信息效应为主的远大于零的偶然机遇中有相应适应的内部机制和外部环境条件的存活,成为生物大分类重要途径。但在最广泛的一般性表达中,机制不适的限制使“极限终端式”只能以部分微小改变能存活而无法产生重大、系列的人类祈求的改变。与此相反,超级强化“多态性”而产生的快速进化,则是已经经过信息效应由外及内有机结合产生,又由内及外相应机制适应的协调表达过程,也就是已经首先经过了内部机制自然选择过程,又经过外部自然选择。所以是几乎所有地球生命的各种不同途径进化最终必须经过的途径的最基本体现。因此,也是最为广适性的可应用途径。这些规律理论途径机制早已广存于自然之中,之所以还未被人们所认识、发现和利用,除了思想认识外,部分是因为人们还缺少发现、认识和利用这些深层次综合复杂机制的方法和技术。GPIT及其产品那氏复合生物制剂,包括那氏778、788、798、988、998等系列产品及盐渍地专用型虽不是万能的,因其既有与不同品种会发生不同效应有关,更有因不同需要、不同应用阶段要有相应的应用方式效应、浓度效应、时间效应和累加效应而才能产生较大的不同结果效应面对一般人一开始显得较复杂。但无论如何,毕竟为人类敲开了一扇深藏迷宫的大门。这扇深藏迷宫的大门开启,将一系列人类追求的已达或未达的目标的许多支离破碎问题有机地联系在了一起。许多数百年疑团也将云开冰释,露出真象。诸如杂交优势与远缘杂交、获得性能否有性遗传、基因转座能否强化和稳定、生物进化途径、人类科学利用自然、无成本源头解决农业面源污染的可高效持续发展可能程度等,均已可得出较明确结论。
比如简单说,一直争论不休难有信服解释的杂交优势和远缘杂交双向极限并存等的实质,就是种质内部被激发的排他性与可容余阈极限矛盾统一的体现,是从内部信息刺激效应启动的相关反馈机制与原种质基本机制方向、途径的吻合程度和可改变程度的相关内外环境条件的选择适应度或新适应度共同有机结合的协调平衡结果。
同样,获得性能否可有性遗传,表面看似乎不同,但不同的仅是由外及内的方式,最关键还是与获得适应性的从外及内的信息强度与对相关机制的强化程度高度相关,当信息强度超过正常阈值,又还能被容余机制或新水平阈值容余机制所容许并产生相应反馈机制,则至少细胞质作用的有性遗传已经具备可能,至于能否过渡到有性精细胞遗传则已经有了基础,也不是完全不可能的了。而容余机制的阈限大小,则是由相关机制水平的层次水平所决定。事实上,越是相对进化等级较低的生物,通过获得性产生变化的可能越大,越是进化等级较高稳定性越强的生物,通过简单获得性改变的可能越小,但获得性遗传,曾经是生命起源,物种起点的重要基础机制之一,因此,永远在深层机制中潜藏待用。
有了上述两类重大难题的突破性证实和矛盾的深层可协调统一性,生物进化主要必须途径之一的信息效应的信息感受度效应启动的由外及内有机结合为主的选择适应途径作用效果已经非常明确。
GPIT能从启动信息感受度效应而使同等环境条件下的环境刺激信息被弱化或被强化,从而产生信息激发效应,这是由外激内,但又是内谐启外应的有机结合效应。动力学机制的改变则在同等环境条件下,因速率改变影响效率改变而使生物学的很多特性可发生明显改变;特别是在一定条件下,新的动力学机制效应作用,可对(包括原不敏感的信息在内)多种信息激发做出快速有效应激反馈协调能力的物质需求,做出有力支持,在这一层次水平,就能对包括等同信息量时由内及外的信息感受度效应和对外部信息剧烈变化改变等使原机制不适,乃至于达到难以延续生命过程的不适,产生新的协调适应。
而瞬时和短时能量获取可主要靠内存物质协调高速氧化还原供给,长时间的能量获取则必须来自外源,能量的有效供给的数量是基础,能量有效供给的速率和有效供给量的效率,则是最终一切相关表型表达能体现的保障。而这些生命化学高速、高效率相关的高氧化还原的强氧化适应性,又将派生出一系列的相关功能性状可累加、可定向累加表达性,最终体现出一系列超表达性。
因此,无论何种原因,在生命过程中,信息激发达到一定水平程度,就可引起应激反馈效应,若有相应动力学机制保证能量和物质供给,这种激发无论何种原因超常,就会引起相关补偿乃至容余补偿机制表达。当激发超常超过原机制阈限,要么有新的动力学机制相适应及能量养分供给协调产生超级表达,要么就因机制不匹配产生缩略(减)或延时表达,要么苟延残喘但无法延续有性遗传能力而失去生命继代延续可能,要么甚至是很快无法延续生命周期而终结个体、种群乃至种质生命。特别是速率随温度增加与效率可增的比率关系,随应激反馈机制首次激活往往存在的高消耗性,与二次激活的可高效性和激活机制的可相对继代性,就更显得相当重要。此外,速率随温度增加与需水量增加的比率关系,随应激反馈机制首次激活往往存在的高消耗性,与二次激活的可高效性和激活机制的可相对继代性,也就更显得极其重要。这些规律之所以无比重要,是因为生命在进化过程中曾在不同水平层次无数次地重演过,每一次不同水平层次基本规律的重演,就可能是一次可能遗传的进化。
上述理论用科学实践最好地证实之一,就是几乎凡是GPIT处理F1表现明显效果的,均能表现出未处理F1≤F2G≤F3G≤F4G……(G代表GPIT处理,下类同);而F1处理效果不突出的,F2处理效果也很难突出。有条件地F1≤F2G≤F3G≤F4G……不仅挑战了原杂交优势的杂交组合理论,也挑战了遗传学的分离定律。而早熟、高产、优质特性可同时进一步被共同强化提高,则不仅对原连锁定律提出了新意义上的连续性规律,同时有可能和基因转座效应的可稳定调控性相关。对环境剧烈改变后种质的优势仍能发挥甚至加强,与剧烈环境效应的新机制不但不矛盾,反而能协调统一,甚至能产生更多适应发挥,则与获得性机制可快速累加相关。
特别是含盐量≥0.6%时不适种质可变为可适种质;一般不抗高盐种质能较迅速成为≥0.8%的盐土上能正常出苗生长的作物新种质的产生,更证明了现今主潮流遗传学理论的局限性,特别是“中心法则”的错误性。
但无论何种改变,还是GPIT的双峰(叁峰)最终效率与温度呈正相关的事实更证实了越是在高层次,越是速率能决定效率;但同时速率越高,某些相应要求也越高,自身也越易受干扰产生负效应的矛盾也可能更突出。但这些并不影响能正确的应用GPIT超级强化多态性,反而使累加效应也越易突出,早熟、高产、节肥、优质也越易体现,其中系列相关机制也能突出表达,如玉米与早熟相应的适应低温环境的某些机制体现的大粒性、水稻随高温的早熟与大穗性等也越突出表现;高产与高肥效节肥也更加呈正相关等基本规律。但若进一步细化,则还可有较大区别,如籽种处理主要与抗逆性和可早熟性相关,纯洁净生产过程模式又主要可与极高产主要相关(与前比熟期会有所延迟)。
总之,良种良法过去被错误思想和理论误导而截然分开是相当错误的。杂交优势利用和选育新品种,化学诱变育种、辐射诱变育种及其相关选育新品种等和转基因、太空育种等,这些当今世界培育新品种所有基本方法,都是以首先导致基因变化为最终结果所主导影响表达的育种方法,应属“终端式”育种方法。因此,要想培育一个很理想种非常困难,要想使“早熟、高产、优质、节肥、抗病、防虫、抗逆、广适、高效”为一体的新品种甚至是不可能的。GPIT技术,作为更全面地体现生物产生、发展、变异、进化全过程和内因与外因、抑制与促进、矛盾与统一的升华乃至量变到质变较迅速产生的辩证生物逻辑关系,并在生命周期过程中利用的生物工程新途径技术。这种由GPIT启动并加速体现出自然规律全过程对种性变化影响的“全程式”超级强化多态性育种新思想、新理论、新途径、新方法的超级新品种,特别体现在能改变原粮食产量随积温增加而增加,随高温缩短生育期而减产的基本规律;而是在有限积温内和相当温度范围内,产量随温度提高的效率提高而提高,生育期缩短而产量甚至可大幅度增加的不可思议新规律为核心的应用中,就能使“早熟、高产、优质、节肥、抗病、防虫、抗逆、广适、高效”为一体的各种新品种快速培育成功。特别是使世界上135亿亩盐渍地绝大部分能洁净生产高产。因此在解决人类饥饿和生态恶化并存难题中的巨大作用价值是仅用“终端式”育种方法很难甚至无法解决的。超级强化多态性“全程式”育种途径培育新品种的成功,再次证明了多年前我们推导GPIT将为良种良法予新的生命活力推论的正确性。这一方法培育的超级稻、超级玉米和其他更容易培育新品种的作物所需积温大幅度减少,产量大幅度提高,穗大、粒大、粒重(果大、果型)明显增高,抗病、耐虫性大幅度增加,节肥性显著,抗逆广适性也显著增强,土壤条件好时耐旱性显著增强,生育进程双向调节性极显著增强;特别是生育期随温度增高和光周期影响可显著缩短,但不但不伴随传统的减产,反而还可能明显增产,如黑龙江水稻可大规模越区种植,一季稻作区正常栽培8月下旬就可收获优质高产水稻等。这种表面悖传统经典定律理论,实则更符合自然深层规律的最重要体现,就是与能量获取和利用效率大幅度增加主要相关。
种质潜性无论是就地简单发挥,还是就地深度激活信息感受度高度发挥应用,还是利用异地不适性激发容余能力超级发挥等不同模式,均有一定基本规律,即凡是第一代或第一次用GPIT处理就能产生明显效果的,下一代几乎均能遗传或继代累加上一代通过GPIT处理表现的特征,更让人激动的是一些梦寐以求的重大功能性状不仅可遗传,甚至还能在继代中递增或强化表达。因此,杂交种F2有条件地≥F1,则F1<F1G≤F2G≤F3G……;而常规种则g≤G1≤G2≤G3。过去轰轰烈烈多年无法产生的超级新品种,就由超级强化多态性在自然与人的和谐下,在科学实践生产中,悄悄地自然就诞生了。这些新品种与同样可能达到同样水平的其他任何育种方法比,至少要节约数十、数百倍时间和数亿、数十亿倍的资金。而更值得深入研究的是以杂交玉米的稳定,对常规玉米的稳定和强分离稳定并存,对辐射育种的非原点回复。其中就包括纯合杂交种质的稳定强化,异质杂交种质的分离稳定和基因转座的强化和可稳定性,而辐射变异的非原点回复。
比如对进化等级较高,遗传稳定性相当高的禾本科主要粮食作物等应用本发明的思想理论技术途径和方法能培育出让人不敢想象的超级高产稻、超级优质稻、超级优质高产玉米、谷子、高粱等。已打破了“终端式”育种及相关农业措施、农业一系列无法攻克的障碍,真正集早熟、高产、优质、节肥、抗逆、广适为一体的良种良法已能实现,对于较易发生变异的双子叶作物则更易发生重大改变。
以玉米为例:
一般玉米较不耐盐渍,专性耐盐渍的墨西哥玉米也只能在0.3-0.5%的盐渍地上生长。而我们所培育的各种玉米种均能在0.8%的盐土上生长,而仅用那氏复合制剂处理普通玉米种,就能使除水果玉米外的几乎所有玉米能在0.6%的盐土上生长,在一般盐渍地上则可显著高产。
以超级高产稻和特优质稻为例:
(一)特早熟超级高产稻
1、高产性极显著。最适合的条件栽培,主季可以亩产不低于1600kg,再生稻可亩产不低于400kg以上,即1次种植亩可收两吨以上粮食,一般条件种植主季亩产可达1200kg以上,再生稻可亩产300kg以上;较差条件植亩产也可达600kg以上。
2、生育期受温度、光周期调节明显短缩,但产量几乎不随过去必须下降的基本规律变化;因此,生育期缩短产量反而不下降甚至明显增加。大田生育期随温度、光周期而显著变化,如主季大田生育期为70-120天,但所需活动积温均仅只要2000-2200℃左右,所以在不同温度一季稻作区,全生育期均可比当地主栽品种少20-45天。在相当温度范围内,随着种植季温度增高,生育期明显缩短,但与一般常规不同的是,稻穗粒数不但不减少还有可能明显增多而增产,随光周期改变温度增高生育进程明显缩短,但仍然保持大穗多粒性增产,无论是温度增高还是光周期影响促生育进程,能使早熟大穗高产特点同时具备,主要是以光合速率大幅度提高为支撑基础,并体现在株形叶数减少和叶片变大增厚挺立上(见照片1)。
3、生命力极旺盛,有效生命周期明显增长,因此再生能力强,凡大田正常生育期不多于100天左右,自然肥力中等以上均能收获再生稻300-400kg。
4、广适性,不仅体现在适应多种层次海拔和不同区域,不同需要的不同季节上,更能随积温多少决定种植方向和模式,如只种主季,还是主季加再生,还是洪涝、严重干旱年影响正常种植节令而正常补种已无法收获的灾年补种高产,均可发挥作用。
5、抗逆性不仅体现在直接高抗多种病害方面;也有大穗高有效粒数的可稀植和丛形松散株叶数少等利于通风透光间接效应上;还可用抗逆性很强而种植季节时间调节余地很大,因此能选择避开区域性季节性病虫害危害;因此多方面结合,完全可保证基本上可不用农药。
6、其节肥性特别是节省化肥性,均能在高产上体现。土壤自然肥力高或优质农家肥施量充足时,当地一般亩产700-800kg的肥管理水平,可亩产1200kg。其节肥是因为吸收利用肥的效率因光合速率大幅度提高而大幅度被提高。超级优质稻如日本彩稻可亩产吨粮。(超级优质玉米在自然肥力充足的情况下则不仅可大幅度节省化肥,农家肥充足时可不用施化肥就可亩产过吨粮,且与水稻略有不同的是出苗后耐旱“长期滞长”与适温适湿“超速生长“高产”的双向自调控能力和粒重大幅度增加,普通玉米、糯玉米,特别是黑糯、高油等优质玉米千粒重可达450-500克见照片2。3,连续累加F3比原杂交F1,粒重增加幅度可达20-60%。)
(二)特优质黑色高营养保健价值“彩”稻
“彩”稻是一种煮熟后三天不回生(硬),三天不会馊的特优质稻,但不具特殊保健性质,经那氏复合生物制剂多代培育,特别是其抗性有所表达后,远距离大环境改变激发,使其抗光氧化特性超强表达,米粒表层逐渐变成高营养价值,具特殊保健药用功能的黑米,而其植株不仅叶色变深,穗形变大,无芒成有芒,且从叶缘开始,叶脉、叶鞘,包括部分茎杆茎叶面均逐步色变为紫红色。原来易感稻瘟病不耐抗虫,变为高抗稻瘟病,耐抗害虫。
本发明培育新品种的方法与过去所有方法相比,几乎不存在任何风险,并且方法极为简单,除需强分离材料的个别需要外,几乎全都可在完全正常的生产过程中进行并完成。但一些极细微的过去根本不会有任何效应的细节,均可能产生重大不同结果,如对种的处理根据需要和条件将那氏复合制剂或专用型按不同浓度(1∶10-1∶200)、温度(40-60℃)、时间(数分钟至48小时或更长)和不同处理方法,如可分为浸种、拌种、闷种;但本发明处理种籽的浓度和时间要与种植时地温、土壤湿度和含气量相匹配,高温时浓度可较高,如玉米浸种液浓度可用40倍,时间可浸24小时,但若地温不高或播后有重倒春寒等,则或者缩短浸种时间为8小时,或者降低浸种液浓度为80-90倍仍可浸20-24小时,由对出苗无影响,否则会因中胚轴伸长受限而影响出苗率,此外,本发明的处理种方法对不成熟种、劣种、霉变种、破损种有强烈淘汰功能,本发明对自然逆境抗性虽可相对双向调控增强(如抗冷与耐高温、节水与耐涝、抗盐碱与耐酸雨、耐荫与高抗光氧化、促高产与抗倒伏、阶段滞长与超速生长、抗病与优质等),但对人工污染如农药残留过重的土壤却十分敏感,出苗率大幅降低,生长明显受抑制。如果说处理种的浓度、温度、时间等对效应产生影响还容易理解,但极为重要又难被理解的是处理过的湿种即时播与晾干种播和时间效应关系:适当处理过的种迅速晾干后播种,还是存放一段时间,如存放1-3个月或更长时间再播,是有明显不同的效应的。绝大多数情况下,只要籽种活力不受明显影响,随着时间延长而诱导效应增强。在整个生命周期还可根据需要以一定浓度蘸根、浇根、喷叶,以调节增强其效果。
其中最重要的是地上部洁净生产相关的叶面喷施或灌心。可根据需要那氏复合制剂的浓度比例从200至6000或更高比例,加入高浓度的优质化肥,一般常用的那氏复合制剂是600或2000倍浓度按不同作物和生育时期,可加入2-6%的优质尿素、2-4%的磷酸二氢钾或其它中微肥,或是防治病害,要加入0.2-0.3%的高泡洗衣粉,若灭虫则加入0.5-0.8%的洗衣粉。但同样物质对同种作物不同生长时期效应是不同的,最佳时期效应是作物阶段性各旺盛生长初期。特别是和较高温度效应为主的速生期配合,效应最为显著。
洁净生产对比效果最显著是在传统病虫害高发的大棚蔬菜栽培,由于栽培的多是易染病虫的细菜,又多是反季节栽培,大棚对透光性又有影响,内部温、湿度又相对稳定,又多是连作,施肥量大,产量高,这些都是使作物抗病虫性降低,适宜一些病虫害发生的条件。因此,一般大棚蔬菜比露地蔬菜农药用量要高出3-5倍以上。而本发明的强化多态性防御系统多途径互作非毒性机理防治病虫害洁净生产技术,却能产生彻底的改变,改最大农药用量为可几乎完全不用农药。因为大棚是一个相对独立的有一定屏蔽性的小环境。本发明能使作物提高光效能和增强耐荫性,不仅弥补了弱光副效应,同时可使高肥效率的偏表达易感病虫性,由高光效能在高层次水平平衡为近似正常自然生长,恢复抗病虫性;本发明的抗逆性能促进根面效应,加之充足平衡的光合产物供给,又进一步促进根面效应,使土壤矿化能力增强,微量元素利用效率提高,进一步强化保证“木桶”效应的最小肥料定律作用;同时,大量的根菌也向作物提供大量增强抗病物质增强抗病性。当然这些优势本发明在露地作物也同样会产生。但因大棚温、湿度相对高而稳定,农家肥又多,土质疏松,透气性好,加之补偿效应作用效果会更加明显一些。大棚所具有露地不具备的条件一是相对独立的屏蔽效应。相对的独立性,外源病虫就不容易大量快速交互传播,这对一般技术不重要,但对本发明却很重要。因为本发明能对很多口吸类虫害,有明显阶段性避趋性,因为害虫会有较快的适应选择性,而本发明处理的作物因高光效能茎叶含糖高,害虫一旦适应若没有控制反而会更加疯狂生长。抗病性和超敏反应的愈治病性也是需高耗能地,若反复感染则这些能力会显著降低甚至无效。屏蔽效应对正常作物很难看出作用,但本发明显著增强了作物的信息感受度。屏蔽效应就会使作物有明显的反馈,促进作物竞争性生长。二是大棚相对可控温,也可较快降低温度,本发明的双向抗逆性,使作物一定时间内耐冷性可比对照低3-5℃,耐热性又可高4-6℃几乎不受任何影响。因此可以故意白天提高温度,夜间降低温度,过大的温差可使病虫害严重不适而受抑,加之作物自身的综合抗御能力提高和非毒性机理的抑杀病虫作用,因此除极特殊情况,几乎可以完全不用农药。
洁净生产在大田作物中同样节肥省工省农药。以对化肥需用量最大的玉米为例,土壤施肥一般要三次,且还需培土防倒与施肥结合。而本发明洁净生产技术,由于籽种处理后异养供给时间延长,玉米抗倒伏能力极强,不用培土。因此一般正常情况也只需地上施肥三次,苗期可叶喷也可灌心,但小喇叭口期和大喇叭口期均只需灌心,苗期可用那氏复合制剂600或2000倍液加2%优质尿素,再加2-4%的磷酸二氢钾喷,小喇叭口期、大喇叭口期,可用2-4%的优质尿素加2-4%的磷酸二氢钾灌心,施肥速度比土施埋入法快2-3倍,比土施加培土法快4-5倍,由于地上效应强促根效应,不但省肥还提高抗病性,可节省化肥50-70%,可明显增产。若籽种处理适当,播种时土壤含气量、温、湿度合适,加地上部施肥合作,又可明显调节生育期促早熟。若与治病治虫结合,再加0.3-0.8%中性洗衣粉,不同年分对不同病虫害,可减少农药80-100%,与那氏复合制剂配合叶面喷施优质尿素的安全用量可到4%,磷酸二氢钾等可同时用到4%;熟练正确撑握综合使用条件,最大浓度可达6%。完全能用与土施基本相同次数叶面施肥满足植物对化肥的基本需求。
本发明对缩短和解除某些作物的冬季休眠,促进耐冷生长作用效果也相当显著。云南省历史上无冬茶,橡胶要休眠将近三个月,正确应用本发明后创造出了元旦开采的完全无农药的冬茶。
不但高抗橡胶最易感的白粉病,整个冬橡胶幼叶嫩枝都可生长。大幅增加了光合产物积累,促进了幼苗生长,增加了壮树产胶产量和质量,对缩短幼苗抚木期更十分显著。才连续应用本发明2年的丙等木地,增长部分已是对照6年总生长量的近80%,是同期对照增长量的250-300%;同期生长速率已超过甲等木地的国家生长标准。若从幼苗开始一直使用,甲等木地可提前1-2年开割,乙等木地可提前2-3年开割,丙等木地可提前3-4年开割。极大的提高了生产效率,增加胶农收入,同时也使冬季光合作用继续在生态系统平衡中发挥作用。
由于可调节生长节律,可使甘蔗延长1-2个月开花,不开花则保持高产、高糖,使蔗农、糖厂都能增加收入,糖厂还可降低生产成本。
在育种具体方法作用上可分几个大的类别如:
一、改变遗传特性式
1、强分离式。用GPIT中I型趋势技术则产生强的分化特性,已多年稳定的花玉米品种,可被分化成纯黑、纯黄、纯紫和多色等多种类型的穗;多年稳定的农家种也可以产生明显变异分离。
2、超稳定式。用GPIT中II型和III型趋势技术,则能产生纯合品系杂交不分离的稳定性。如杂交种F1代的表型可在F2代中稳定表达。如杂交黑玉米在F2G代及以后各代种植中,仍能表现出纯黑色,而未使用GPIT的后代则产生多种颜色的分离。对在大跨越区域必然出现优良性状退化或生殖生长障碍的难题,超稳定表达性则能较有效地解决并且g<G1≤G2的累加超稳定表达明显。
3、F1有条件≤F2G≤F3G≤F4G……可充分地体现在早熟、节肥、高产、优质或抗逆上。
4、变异加速式。用处理过的整体或单株效果良好的种播种收获后再次做种进行处理,特别是配合环境重大改变,变异性可明显加强,茎、叶、花、穗均能产生更多的变异;特别是植株不同部分有可能发生色变启动,颜色变异一旦启动就会逐代强化,分化趋势稳定。
5、应激反馈式。如GPIT处理的种当代表现为延迟出苗3-5天甚至10-20天,而处理收获的籽粒如果再做种,继续处理则一般不再表现明显晚出苗,F3G或G3G以后甚至反而比对照出苗还快。
6、抗逆记忆式。GPIT处理后的第二代种再处理,生长过程配合洁净生产技术方式进一步促进,抗逆性明显比第一代处理种增强,抗冷性、“三性敏感”性,抗病性、耐虫性均能明显被增强,早熟性能特别明显。
7、功能强化式。上一代得到加强的某些功能能被进一步强化,如达到一定温度条件,对磷等土壤难利用性肥的利用高效性进一步被强化,对起始温度促进生长速度的功能进一步强化。
二、物理改变式
地球失重式:失重现象本是一种伴随速度变化和远离密度中心引力的物理现象,航天育种除了接近更多的自然射线外,很重要的就是失重状态下一些生物属性机制的改变效应。十年前就发现GPIT可在地球上自然种植的前期也能使植物产生类似失重现象:如根系幼芽可阶段性不受原重力向性控制,产生阶段性重力向性丧失现象,根系、芽均可倒长、横长;太空育种单株可有七个穗,而本发明在西藏、山西、陕西、吉林、内、云南均出现玉米7-9个穗,说明失重对作物生殖生长的确能造成一定的影响。
三、物理、生物互作强化式
GPIT技术处理前后进行一般物理方法处理,使其效应在相关细胞内的物质互作效应中得到单向或多向的稳定强化,再与传统的育种方式结合产生更多的有用变异和更强的继代表达。如拌种或较短时间浸种后迅速晾干种后搁置一段时间再播,表型变化会加大,寒冷地区处理种时下种后适时维持一定时间的温度就能明显改变早熟性或高产性等。
强化多态性防御系统多途径互作非毒性机理可控防治病虫害与地上部高浓度施用化肥结合的洁净生产过程,是建立在作物表型诱导调控表达重要理论信息感受度及动力学机制可改变和作物抗逆机制可调节改变的基础上;及在微生物和昆虫方面衍伸的全新生物抗病治病抗虫杀虫理论和技术方法。本发明把植物、微生物、昆虫都对信息产生感受但敏感度反应不同而用渗透和粘附的方法使其在具有同一性作用时,又能利用作物、微生物、昆虫等各自的反馈机制和耐受力不同差别产生抗病、治病和抗虫、触杀害虫的作用效应。因而在使作物获得大量营养物质的对超敏自愈治病有更多物质保证的同时,使微生物能具备的信息感受度和动力学机制改变过度改变而受抑乃至致死的方法,同样使能迁徙的害虫因粘附的渗透加速,使信息感受度和动力学特性改变发挥作用而无法以迁徙的方法逃避,在加速信息、物质交流效应急速超限发挥作用时,产生击倒杀灭害虫作用效果。由于同一性原理,因此本发明通过简单方法的调整就对几乎所有病、虫都有明显抑、杀作用效果。
本发明因为不是以传统杀菌剂、杀虫剂“以毒攻毒”原理的方法杀菌杀虫。而是通过改变作物信息感受度而使作物增强综合抗性为主但对病虫害不适的,但对植物增强综合能力的改变生态位强弱态势的抗病、治病性和抗虫、杀虫性。因此,不同方法配合对所有病害均有明显作用或极显著作用。部分可以不接触生病部位的浇根、喷叶而产生超敏反应自愈治好病害,如稻瘟病等36小时就可见超敏反应的病斑周缘色变,5-6天后不但可病愈,且叶面小病斑会自退全部消失复绿如初;但对多数病害通过浇根、喷叶或重复喷涂生病部位同时进行效果更佳。对有些与缺素相关加重病害的病同时配施所需中,微量元素效果更佳。
如对棉花黄枯萎病、多种作物根腐病、猝倒病、干腐病、病毒、类病毒、类菌质体等很多农药很难见效的病害,在施用全价肥或对症施中、微肥,光照基本正常或很充足,水湿管理合理时,一般5-10天均可见显效,有效率几乎可达100%,自愈率几乎可达98%;在大棚高温、高湿、养分合理充足时甚至对采用脱毒方法组培苗均无法脱去的病毒、类病毒、类菌质体的病害都有极显著抗性和治疗的效果;对有些近乎病死的果树花卉甚至能有起死回生的效果。因为病害都与寄主情况变化密切相关,因此,仅用加速渗透的方法,如在原400-600倍浓度诱导液上加渗透剂、粘附剂(如洗衣粉)对农民最常用的,即根据作物种类和施用时期和部位加1-2%的尿素,1-2%的磷酸二氢钾,即可达到满意的抗病治病效果。
因虫有迁移避逆性,因此杀虫还必须在抗病治病方法上添加粘附剂。如一般南方和水质弱酸地方可添加0.5%-0.8%中性洗衣粉;在一些水质弱偏碱地区,最好采用添加酸性粘附剂的方法,或添加酸性磷钾肥,使诱导液保持以中性偏酸或微酸性时杀虫效果更佳。杀虫必须以诱导液直接接触害虫身体才有作周。杀虫效果与虫体大小和接触诱导液的多少有关,小体型蚜虫、红蜘蛛等和一些体型较大如菜青虫、地老虎、棉铃虫等害虫幼虫的3龄以下小体型时,接触液体后30秒至2分钟击倒率可达100%,尔后死亡率也可达100%3-5龄体型较大害虫需较大剂量液体接触虫体,或较短时间内二次用液体接触虫体,如第一次施用后10-15分钟,第二次连续使用,击倒率可达100%,死亡率也可达100%。由于本发明的杀虫方法不是以往农药杀虫方法,因此必须注意,除毛虫外,最好以幼虫低龄外露聚堆时一次性触杀为好;因此施用时间上必须选择害虫外出活动旺盛时便于诱导液有效接触渗入虫体。所以,对杀灭多数害虫最好以下午或晚上喷施为好。
对于多数单子叶作物,根据杀虫需要可酌情在早晚或弱光高温高湿时喷叶即可。对于多数双子叶作物除了注意选择一天中较阴、凉时喷施外,还必须注意喷过高浓度诱导液的部位40-60分钟内再次重喷清水,但光照不特别强,湿度又特别大时,也可酌情少喷或不再喷清水。
本发明还可使有的作物如郁金香等由于次生代谢产物大幅度增加,对很难防治的斑潜蝇不但产生抗虫性,还可产生诱杀成虫性。
无农药、无污染化肥应用快速防治蔬菜、花卉、果树、城市绿化、经济作物和粮食作物中的病虫害问题,一直是世界上的重大难题。本发明从所有生命生存期均具信息感受度的相关同一性,但不同方法又可使其各具不同信息感受度反馈效果机制的差异性出发,拓展发挥GPIT技术理论,并拓展那氏复合制剂作用,用加速渗透效应使其在广谱治病中更有效,用粘附在虫体表面的加速渗透效应使害虫体表层因物流过快,对交换剧烈不适性产生具备广谱有效击倒杀灭害虫性,同时也使作物获得具备更好地广谱适应性而更健壮生长抗病、抗虫性。将作物抗逆、高产、高效、优质和无污染、抗病治病、抗虫杀虫有机地联系在了一起。
因此,本发明的新理论和技术只要使用方法和时间得当,将能使全世界已耕地中135亿亩盐渍地变为洁净生产高产地或绿洲,也可使更大面积绝大多数农作物节肥、节水、节农药、抗逆、早熟、高产、优质,不仅使农业成为平衡生态系统温室效应的重要新战场。并将源头无成本促使人类加速告别化肥污染和化学农药防治病虫害为主的面源污染历史进程;农业洁净生产和农作物耐旱耐涝双向抗逆性,就可为充分利用时空、地域不均衡的降水淡水资源与洁净多余水人为延长地面滞留时间,促渗透补充地下水贮存利用的良循环结合,总之本发明深层和谐利用自然,具有多重持续造福人类的划时代意义。
Claims (10)
1、本发明所发现的和创造的小环境超级强化多态性或结合环境大变异等的“诱导式”、“强化效应式”、“全程式”等快速育成综合高抗逆高产优质新品种和高抗盐渍新品种新思想理论和新途径规律及相关技术产品和类似技术产品的应用方法。
2、用本发明所发现的和创造的快速育种法育成的能在以海滨含盐为标准0.6%以上乃至0.8-1.2%盐土上和PH值大于8.5碱性地上基本正常种植的,在低中含盐土壤和正常土壤上能耐瘠、节水、早熟、高产、优质的粮食作物新品种,如糯玉米、甜玉米,高油、高淀粉、高蛋白、高赖氨酸玉米及其色变(黑、紫、红、花等)玉米新品种,及优质小麦、大麦、燕麦、小米、高梁、甜高梁。
3、用本发明所发现的和创造的快速育成的能在盐土上栽培的,在中低含盐土壤和正常土壤上能节肥、节水、抗逆、高产的油料作物如葵花(包括油葵)、油菜、花生、大豆、黑大豆等。
4、用本发明所发现的和创造的快速育成的能在盐土上栽培的在中低含盐土壤和正常土壤上节肥、节水高产的棉花、彩棉、甘草、苜蓿、枸杞等。
5、用本发明所发现的和创造的快速育种法育成的,在强盐渍土乃至盐土上栽培的在中低含盐土壤和正常土壤上能节肥、节水高产的瓜菜类:南瓜、西瓜、黄瓜、籽瓜、大芸豆、豌豆、刀豆、西红柿、蕨菜、莴苣、萝卜、紫青菜、甜菜等。
6、用本发明所发现的和创造的快速育种法育成的,在0.6%乃至1.5%盐土上生长,在中低含盐土壤和正常土壤上能快速生长的经济林木和生态林木新树种。
7、本发明所快速育成的能在盐土上栽培的,在正常土壤上能节肥、节水、抗逆、高产的特早熟、矮杆、大穗、抗病、耐虫、高产超级稻和特优质具医疗保健功能的黑色“彩”稻。
8、用本发明所育成的能在盐土上栽培的、在中低含盐和正常土壤上能节肥、节水、抗逆、早熟、高产的种质进行杂交培育的新品种。
9、用本发明所育成的能在盐土上栽培的,在中低含盐和正常土壤上能节肥、节水、抗逆、早熟、高产的种质或进行杂交育成的新品种进行基因提取转入育成的新品种。
10、本发明创造的与强化多态性防御系统多途径互作非毒性机理防治病虫害紧密结合的地上部分高浓度化肥施用无成本源头防治农业面源污染的盐渍地和多数农地洁净生产的新模式。
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2004
- 2004-12-26 CN CN 200410092480 patent/CN1792482A/zh active Pending
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CN112913559B (zh) * | 2021-02-02 | 2022-05-20 | 唐山师范学院 | 板栗-耐荫谷子关键生育阶段协同吻合的栗谷立体套种方法 |
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