雷电如何给植物“加餐”
黄登
①你有没有注意到，雷雨过后，植物会生长得更快，而且看上去会更新鲜、更明亮、更翠绿！这是什么原因呢？
②有人认为是因为植物获得了更充沛的雨水，有人觉得是因为雨后的温度更适合植物生长，还有人说这得益于空气湿度的增加。
③这些因素都能促进植物快速生长，但除此之外，还有一个鲜为人知的原因，那就是雷电的作用。
④我们知道，植物通过光合作用来“生产自己的粮食”。但实际上，这个生产过程会受一些营养元素直接或间接的影响。对植物来说，最重要的3种营养元素，按重要性来排的顺序是：氮、磷、钾，而雷电就是通过增加氮的供应量起到帮助植物生长的作用的。
⑤大气中有很多氮元素——我们呼吸的空气中78%是氮（只有21%是氧）。然而，对大多数植物来说，空气中的这些氮（由两个氮原子组成）是不能被直接吸收利用的。
⑥植物主要是以硝酸盐的形式吸收并利用氮元素的，并且这个过程发生在土壤中。
⑦土壤中的硝酸盐主要来源于微生物的作用，它在土壤中的含量跟微生物的数量有关。如果土壤中微生物多，那么它的含量自然就会相对丰富；如果土壤不适合更多微生物生存，那么它的含量就不可避免地相对较少。
⑧雷电会增加硝酸盐在土壤中的含量——它可以将大气中的氮转化为硝酸根离子，并添加到土壤中，进而增加硝酸盐的含量，就像是往土壤中增添了肥料。
⑨那么，这个过程是怎么发生的呢？
⑩雷电具有巨大的能量。每当雷击发生时，部分能量会击中大气中的氮，从而打破氮分子的强键，使两个氮原子分裂。氮原子一旦分裂，就会迅速与大气中的氧气结合，形成氮的氧化物。
⑪雨水通常是与雷电一起出现的，这些含氮氧化物会溶于雨水，生成硝酸根及亚硝酸根，并以雨滴的形式落到地上，然后再以植物可以吸收的形式渗入土壤。
⑫这个转化过程被称为“氮的固定”。雷电越多，硝酸根离子就越多，也就意味着土壤里的硝酸盐越多。土壤中的这种“肥料”多了，相当于植物吃的食物也就多了。如此一来，植物就可以“敞开吃”了。因此，雷雨过后它们也会看起来更加饱满。
⑬除了会给植物“施肥”，雷电还对植物的生长有其他帮助作用。
⑭它可以帮助有些植物“干掉”竞争对手。我们知道，雷电会引发火灾。火，通常是大自然的正常组成部分，可以清除干枯的灌木，并为新植物的生长“铺路”。有些树木，比如红杉就以抗火著称，其厚厚的树皮可以保护它们不受大火伤害。它们就是依靠火灾来清除自己的竞争对手的，这样才能继续生长并占据优势。
⑮雷电也可以促进植物新陈代谢。研究认为，当暴雨即将来临时，植物能够探测到产生雷电的“高压”。这种高压会促进植物的新陈代谢，使其提早进入更高的“档位”，为“淋浴”做好准备。雷电就好比一个信号，告诉它们准备好树根来吸收接下来的倾盆大雨，并让其他部分准备好快速生长。
⑯此外，雷电还可以促使种子发芽。植物学家发现，雷电产生的电流可以促使樱桃和大麦等植物的种子发芽。这也就解释了为什么雷雨过后种子发芽会更快。
（摘自《大科技·科学之谜》2022年8月A）
