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第663章 红树林(1 / 2)

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红树林边的共生谜题

萧汀的指尖在化感物质检测仪的显示屏上快速滑动,小小的眉头拧成了川字。他没有用萧凡准备的简化操作面板,反而直接调出了专业数据界面,指尖在密密麻麻的参数间精准定位:“爸爸,酚类物质浓度峰值0.32g/L,黄酮类0.28g/L,这两个数值在作物根系5范围内重合度达到87%。”

叶澜蹲在田埂上,手里握着自制的根系分析仪——那是她用旧平板改装的,贴上了自己画的刻度贴纸,此刻正将油麦菜根系放在镜头下:“妈妈,萎缩的根尖细胞排列紊乱,和正常根系的对比图我已经上传到你的云端文件夹了,用红框标了差异区域,还做了细胞密度统计。”

萧凡和叶之澜对视一眼,眼中满是欣慰。这对刚满八岁的龙凤胎,从小跟着他们泡在实验室,早已练就了超越年龄的科研素养。萧凡接过萧汀递来的检测报告,补充道:“我刚测了土壤酶活性,脲酶和蔗糖酶活性比正常田块低40%,化感物质确实抑制了土壤养分转化。”

叶之澜翻开叶澜的分析报告,上面用稚嫩却工整的字迹写着:“根系长度与化感物质浓度呈负相关(r=-0.91),根毛数量负相关系数r=-0.86,推测化感物质通过破坏根尖分生区细胞分裂,影响根系发育。”她摸了摸女儿的头:“分析得很精准,那你觉得为什么稻飞虱会集中在化感物质浓度高的区域?”

叶澜立刻调出平板里的昆虫图鉴,快速滑动屏幕:“稻飞虱的触角上有特殊感受器,能识别酚类物质,而且化感物质会降低作物的单宁含量,让叶片更易吸食。我统计了10个监测点,化感物质浓度每升高0.1g/L,稻飞虱密度增加23只/㎡。”

萧汀已经在旁边搭建起简易数据模型,用小石子在地上摆出坐标轴:“爸爸,我用线性回归算了阈值,酚类物质超过0.25g/L,黄酮类超过0.2g/L,作物根系生长抑制率就会突破50%,这时候稻飞虱的侵害会让危害放大3倍。”

“这个发现很关键。”萧凡打开便携式实验箱,“我们现在要做的对照实验,需要精准控制变量,你们俩负责实验分组和数据记录,敢挑战吗?”

“当然!”姐弟俩异口同声。叶澜从背包里掏出防水笔记本,上面早已画好了实验设计图:“我分了四组,用不同颜色的标签区分,每组3个重复,样本数量15株,符合统计学要求。”她指着图纸上的卡通图标:“红色是化感物质+稻飞虱,蓝色是单独化感物质,黄色是单独稻飞虱,绿色是对照组。”

萧汀则拿起微型电子秤,小心翼翼地称取化感物质标准品:“浓度要精准到0.01g/L,我已经校准过仪器了,误差不超过0.002g。”他踮起脚尖,将稀释好的溶液倒入培养皿,动作流畅得不像个孩子,“每个培养皿加5L,刚好覆盖土壤表层2,和田间实际渗透深度一致。”

叶之澜负责准备作物幼苗,萧凡则协助捕捉稻飞虱。萧汀突然喊道:“爸爸,用吸虫管的时候要控制负压,0.03MPa最合适,不然会伤到稻飞虱的口器,影响取食行为。”他说着,接过吸虫管,调整好压力阀,精准地将稻飞虱吸入试管,每管刚好10只,不多不少。

实验装置在恒温培养箱里安置妥当,姐弟俩立刻开始制定监测计划。叶澜在笔记本上写道:“每6小时记录一次叶片含水量、根系伸长量,每12小时统计稻飞虱存活数量和取食痕迹,48小时后检测叶绿素含量和根系活力。”萧汀补充道:“还要做方差分析,检验组间差异显着性,P<0.05才算有效数据。”

等待实验结果的间隙,叶之澜带着孩子们去红树林周边采集本土植物样本。萧汀背着便携式光谱仪,对着芦苇、菖蒲、水葱等植物逐一检测:“通过红外光谱分析,菖蒲的官能团吸收峰和酚类、黄酮类化合物的特征峰重合度最高,吸附潜力最大。”他将数据同步到萧凡的电脑里,“我已经做了初步的吸附模拟,理论吸附率能达到60%以上。”

叶澜则在观察植物与昆虫的相互作用,她发现菖蒲花丛中瓢虫和蚜茧蜂的数量明显多于其他植物:“菖蒲的花蜜含糖量12%,刚好适合天敌昆虫取食,而且叶片的挥发性物质能吸引它们停留。”她用手机拍下瓢虫捕食稻飞虱的画面,“我统计了,每株菖蒲平均有3只瓢虫,能覆盖10㎡的作物田。”

萧凡对孩子们的发现进行验证,果然,菖蒲对化感物质的实际吸附率达到62%,且在化感物质浓度0.5g/L的环境下仍能正常生长。叶之澜兴奋地说:“现在要解决的是缓冲带的种植密度和天敌投放比例,这两个参数直接影响方案效果,交给你们俩计算,敢接吗?”

“没问题!”萧汀立刻拿出平板电脑,打开数据分析软件,“已知每株菖蒲每天吸附0.08g化感物质,田间化感物质日扩散量是0.4g/㎡,缓冲带宽度5米,那么种植密度应该是0.4÷0.08=5株/㎡?不对,还要考虑土壤渗透和水流冲刷,需要乘以1.2的安全系数,所以6株/㎡?”

叶澜摇摇头,拿出自己的计算本:“还要考虑菖蒲的生长空间,株距太近会影响通风和光合作用,我查过资料,菖蒲的最适种植密度是10株/㎡,但吸附率会随着密度增加而边际递减,用二次函数模型计算,10株/㎡时吸附效率最高,达到62%,再增加密度,吸附率只提升3%,不划算。”

萧凡笑着补充:“还要结合天敌昆虫的活动范围,瓢虫的觅食半径是1.5米,蚜茧蜂是2米,所以缓冲带里的菖蒲种植要呈梅花形,这样天敌昆虫的覆盖范围能无缝衔接。”他将孩子们的计算结果输入模型,“综合来看,10株/㎡的密度,搭配每10㎡投放5只瓢虫、3只蚜茧蜂,效果最佳。”

48小时后,实验结果出炉。萧汀和叶澜围在培养箱前,快速记录数据。叶澜念道:“对照组根系长度8.2,叶绿素含量3.2g/g;单独化感物质组根系4.1,叶绿素2.1g/g;单独稻飞虱组根系6.3,叶绿素2.5g/g;混合组根系2.3,叶绿素1.2g/g,差异极显着(P<0.01)。”

萧汀用平板电脑绘制出趋势图:“和我们的预测一致,化感物质抑制生长,稻飞虱加剧危害,两者协同作用下,作物损伤程度是单独因素的2.8倍。”他将图表导出,“可以直接用于方案报告,我已经做了中英文双语标注,方便专家查看。”

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