浅议由唐诗《悯农》引发的生物学思考

陈峦

摘要：唐诗是中华民族文化的瑰宝，许多诗篇都体现出了一定的生物科学知识，运用生物学的思维去学唐诗更能品读出唐诗的韵味，亦能培养学生的发散思维和培养学生浓厚的学习兴趣。文章以唐诗《悯农》为例，浅谈了其含有的生物学知识。

关键词：唐诗;生物学知识;发散思维

习近平总书记近期对制止餐饮浪费行为作出重要指示：餐饮浪费现象触目惊心、令人心痛！ “谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”，我们对粮食安全要始终有危机意识。总书记用中华传诵的经典诗句告诫国民要时刻节约粮食，这更能引起共鸣。“谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”，这两句诗来自于唐朝诗人李绅的《悯农》篇章，除了这两句，还有两句也被世人传诵为经典，那就是“锄禾日当午，汗滴禾下土”。这首诗可谓妇孺皆知，诗的字里行间散发着的诗人的悯农情怀，也体现出了古代农民的劳动智慧，因为其体现了一定的生物科学知识，那么这首诗都体现出了哪些生物学知识呢？

这首诗所体现出的生物学知识集中在诗的第一句，即“锄禾日当午”中，这句诗清晰的表明了劳作的形式是锄禾，劳作的对象是田地，劳作的时间是中午。我们可以把这句诗分为两部分来分析，即“锄禾”和“日当午”两部分。

我们先分析“锄禾”部分，锄禾有两层含义，锄草和锄地。锄草即除去庄稼地中的杂草兼有疏松土壤的功能。锄地其主要功能是疏松土壤兼有除草的功能。

锄草主要目的是除去庄稼地中的杂草。杂草与庄稼会争夺阳光、水、矿质元素等等，与庄稼形成竞争关系，不利于庄稼的成长。新高考之前的教材把竞争关系单纯的描述为种间关系，即不同种生物之间才会发生竞争关系，但是这不能解釋社会学中存在的竞争关系，比如“在经济全球化的大背景下，人与人之间的竞争日益激烈”，这句话描述的竞争关系发生在同种生物人与人之间，这种情况在生物学上只能称之为种内斗争，而不能称之为竞争。新高考改革之后的新教材对竞争关系的处理更加人性化，规范化和科学化了，其强调竞争关系可以发生在种间也可以发生在种内，发生在种间的竞争称为种间竞争，发生在种内的竞争称为种内竞争，这样处理竞争关系就能从生物学和社会学上都能得到合理的解释。锄草能降低杂草与庄稼的种间竞争的强度，使庄稼获得更加充足的阳光等资源，促进庄稼的光合作用进而产生更多的粮食，最终促进人类的生存和发展。所以锄禾能调整能量的流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。

锄地其主要目的是疏松土壤兼有除草的功能，即在杂草很少的情况下锄禾，主要目的在于疏松土壤，顺便把杂草除去。疏松土壤使土壤中的空气充足，有利于庄稼根部细胞的有氧呼吸（有氧呼吸的过程见右图）。有氧呼吸使植物根部细胞产生充足的能量进而用于包括主动运输在内的各项生命活动，庄稼吸收土壤中的矿质元素依靠的就是主动运输，所以疏松土壤有利于庄稼对土壤中矿质元素的吸收，促进庄稼成长。

封建社会人们主要以务农为生，日出而作，日落而息，人们把主要精力都放在了田地中，细心呵护着农田和庄稼。在农业技术并不发达的当时社会，诗中的锄禾不管是除草抑或是锄地，都会对庄稼产生有利影响，都体现着人民对春华秋实的期盼，对生存状态的关注和担忧。但是锄禾也存在不利影响，从生态学的角度来看，锄禾会降低农田生态系统的稳定性，2020年高考生物全国卷Ⅱ卷就考了生态系统的稳定性这个名词解释。锄禾会降低农田生态系统中群落的物种丰富度，导致农田生态系统的营养结构异常简单，严重降低了此生态系统抵抗力稳定性，使其易遭不良环境的影响，因此农田生态系统作为人工的生态系统更应得到人们的保护，更应得到人们更多的物质和能量投入。

随着科技的进步，现在的农民不再像过去那样天天“汗滴禾下土”了，这不是农民懒惰了，而是农业生产技术进步了，农业生产效率得到了极大提高，节省了很多的人力和时间。比如除草剂的发明和使用，使用除草剂就节省了锄草所消耗的劳动。这里就会涉及到诸多的生物学知识，除草剂有部分是生长素类似物，其除草原理是利用杂草与庄稼对生长素类似物的敏感度不同，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。部分杂草对生长素类似物的敏感度高于庄稼，一定浓度的生长素类似物，对于庄稼来说促进生长而对于杂草却起抑制生长的作用，这样就达到了除草的效果。有时候科研人员或者是农技人员为了检测除草剂的除草效果，就会对使用除草剂和未使用除草剂的农田进行对照实验，通过检测某种杂草的种群密度来查看效果。这里就会涉及到相关统计植物种群密度的生物学知识，统计方法常用样方法，取样时要求是随机取样，为了保证随机取样，常采用五点取样和等距取样的方法（见下图）。

以上是“锄禾日当午”，中“锄禾”所体现的部分生物学知识，当然“锄禾”直接或间接涉及的生物学知识还有很多，我们不做更多的赘述，请读者仁者见仁，智者见智。

锄禾为什么要选在“日当午”呢？中午温度高，阳光照射强烈，极不适于劳作，而锄禾又偏偏选在这个时候，难道有什么玄机？其实这是汗水中体现出的劳动人民的智慧。中午烈日炎炎，人热，杂草也热，杂草要经过强烈的蒸腾作用，通过蒸发大量的水分来降低自身温度，锄草导致杂草与土壤分离，致使杂草不能从土壤中获取水分而杂草为了降温又不得不散失水分，这种情况下杂草在短时间内就失去大量的水分而迅速死亡，所以中午锄草是为了达到更好的锄草效果。这就是诗句“锄禾日当午”，“日当午”部分所主要体现出的生物学知识。

唐诗是中华民族文化的瑰宝，许多诗篇都体现出了一定的生物科学知识，运用生物学的思维去学唐诗更能品读出唐诗的韵味，亦能培养学生的发散思维。生物与语文学科间的交叉融合学习也能培养学生学习的兴趣，我们常说知之者不如好之者，好之者不如乐之者，寓教于乐才是教学最好的方法。