陽臺盆栽單一種植蔬菜時,蟲害問題常常讓種植者頭疼不已,而老一輩人常說的“混著種”卻能讓植物生長更旺盛、病害更少。這一傳統經驗如今得到了科學研究的驗證。華東理工大學聯合全球9個國家18個科研機構的研究團隊,在《自然·生態與演化》期刊上發表了一項重要成果,揭示了植物多樣性種植背后的生態機制。
該研究整合了全球609項實驗數據,涵蓋5712組觀測結果,范圍涉及農田、草原和森林三大生態系統,地域上跨越熱帶與溫帶。研究團隊通過系統分析發現,植物多樣性種植不僅能直接提高產量,還能通過抑制病蟲害間接提升作物生產力。這一發現為發展生態農業提供了科學依據。
研究團隊通過結構方程模型驗證了“植物多樣性→抑制病蟲害→提升生產力”的因果鏈條。他們發現,當植物面臨的病蟲害壓力減輕時,會將更多能量用于生長和繁殖,而不是用于化學防御或損傷修復。不同植物對光、水和養分的需求差異,使得它們能夠互補利用資源,提高整體資源利用效率。例如,豆科植物通過固氮作用為相鄰作物提供氮肥,深根植物則從深層土壤吸收水分和養分,減少與淺根作物的競爭。
多樣化種植還能增強生態系統的韌性。就像多元化的投資組合能降低經濟風險一樣,多樣化的植物群落在面對干旱、極端溫度或病蟲害爆發時,具有更強的緩沖和恢復能力。這種韌性確保了生產力的長期穩定,避免了“一損俱損”的局面。
基于這些發現,研究團隊針對我國不同氣候帶和作物類型提出了差異化種植方案。在溫帶主糧產區,如華北平原、東北平原和長江中下游平原,建議推廣間套作模式,優化作物空間配置。例如,玉米與大豆帶狀復合種植,并引入具有固氮、驅蟲或養分互補功能的伴生植物,如香草類植物,以提升水稻、小麥和玉米的產量與抗性。
在熱帶地區,研究團隊建議探索適應性更強的輪作模式,如水稻與紫云英等綠肥作物輪作,或發展“稻-魚/鴨”立體種養系統,兼顧生態效益和生產穩定性。對于果樹和經濟林等木本作物,可開發林下間作模式,種植耐陰中藥材如三七、黃精,或食用菌如香菇、平菇,或在果園中搭配苜蓿等綠肥植物,構建多層次種植結構,充分發揮生物多樣性的控害潛力。
這些植物多樣性種植技術的推廣,有望顯著減少農藥使用,提高土地生產效率,為構建高產、高效、生態的現代農業體系提供科學支撐,助力我國糧食安全和農業綠色轉型。








