近年来,农业生产稳产保供与绿色发展的双重目标下加速转型;一上,病虫害、杂草及土传病原长期制约作物产量与品质——化学防治短期内见效快——但过度依赖可能带来抗药性上升、生态系统功能受损、面源污染加重等问题;另一上,极端天气增多与生态环境变化叠加,使传统单一栽培体系的风险暴露更加明显。如何在守住粮食安全底线的同时,走出一条减药增效、系统稳定的生产路径,成为各方关注的现实课题。 来自华东理工大学的最新研究为这个问题提供了更具系统性的答案。该校发布消息称,万年峰教授团队联合全球9国18个机构开展综合研究,汇总分析全球609项实验、5712组数据,覆盖农田、草原、森林三类生态系统。研究结论显示,提高植物多样性并非简单“多种几样”,而是一种能够稳定提升系统产出、降低病虫害压力的可操作方案,其关键在于多种生态过程的协同作用得以被量化验证。 从原因机制看,植物多样性种植之所以能抑制病虫害,主要体现在四个相互支撑的环节。其一,混合种植释放的多源气味信号叠加,形成更复杂的嗅觉环境,使专食性害虫在寻找寄主时更易受到干扰,从而降低其定位与取食效率。其二,多样化植被为瓢虫等天敌昆虫提供更稳定的栖息空间与食物来源,强化自然控害网络,减少害虫暴发概率。其三,不同高度与形态的植物共同构建更立体的群落结构,可调节局部温湿度、光照与气流条件,不利于病害孢子传播及害虫迁移扩散。其四,不同植物根系分泌物及其引发的土壤微生物变化,可对土传病原产生抑制作用,同时促进有益微生物繁殖,提升土壤健康水平。研究深入验证了“植物多样性提升—害虫、病害和杂草压力下降—整体生产力提高”的因果链条,意味着基于多样性的生物防治并非经验性判断,而是具备规律性与可复制性的技术方向。 从影响层面看,多样性种植带来的收益不止于“少打药”。研究指出,混种还能减少植物将资源投入防御的比例,使其更多用于生长与产出;不同物种对光、水、养分的需求存在差异,合理配置能够形成互补,提高资源总体利用效率;多样化系统的韧性更强,在遭遇极端环境或病虫害冲击时,不易出现单一品种“连锁受损”的情况。这些特征契合农业现代化对稳产、优质、绿色和抗风险能力提升的综合要求,也为农田生态系统从“外部投入驱动”向“生态过程驱动”转变提供了证据支撑。 从对策建议看,推动植物多样性种植需要强调“因地制宜、科学配置、配套集成”。在农田层面,可结合区域气候、土壤类型、主导作物制度及病虫害谱系,选择适宜的间作、套作或轮作组合,避免盲目追求“物种越多越好”。在技术层面,应同步完善种植密度、行距结构、田间管理与机械化适配,提升可操作性与经济性;加强对天敌保护、生态廊道与田边生境建设的管理,形成更完整的生态防控体系。在政策与推广层面,可通过示范基地、技术培训与生产托管服务,降低农户试用门槛;探索与减药增效、绿色认证、农业保险等机制衔接,形成可持续的激励与风险分担路径。 从前景判断看,植物多样性种植所代表的方向,既指向当下的减药增效需求,也面向长期的农业韧性建设。在全球粮食供需仍趋紧、气候不确定性加大的背景下,提升农田生态系统自我调节能力,将成为保障稳定产出的重要支撑。研究成果已发表在国际科学期刊《自然·生态与演化》上,为不同生态系统情境下的推广提供了更具普适性的科学依据。随着更多区域开展本土化验证与成套技术集成,多样性种植有望在稳产保供、生态修复与农业绿色转型中发挥更大作用。
这项研究用科学数据证明,生态保护与农业生产可以协同发展。在全球粮食安全和气候变化压力加大的背景下,植物多样性种植技术为农业现代化提供了新思路,展现了科技创新对传统农业转型的重要支撑作用。