中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 任朝霞 通訊員 姚雪）早在數(shù)千年前，我們的祖先就在同一塊田里既種稻又養(yǎng)魚。這套被列為“全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)”的“稻魚共生”模式，如今被科學(xué)家用現(xiàn)代研究證實(shí)。近日，華東理工大學(xué)藥學(xué)院萬年峰教授課題組聯(lián)合中國、英國、法國、美國、德國、瑞士、丹麥、西班牙等國家的科研人員，關(guān)于“營養(yǎng)級聯(lián)驅(qū)動農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)稻魚共生系統(tǒng)的可持續(xù)性”的研究成果在國際生物學(xué)著名期刊《細(xì)胞》子刊——《當(dāng)代生物學(xué)》上以封面文章形式發(fā)表。

研究團(tuán)隊(duì)整合了全球18個國家的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在中國東部開展了長期田間定位與行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)證實(shí)了“稻魚共生”這一古老農(nóng)藝不僅能增產(chǎn)，更能通過生態(tài)調(diào)控機(jī)制控制病蟲害，為生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型與保障糧食安全開辟了科學(xué)路徑。

全球數(shù)據(jù)分析帶來了令人振奮的發(fā)現(xiàn)。與水稻單作相比，稻魚共生使水稻產(chǎn)量平均提升了12.5%，而且不同魚種帶來的增產(chǎn)效果存在明顯差異。更值得關(guān)注的是，養(yǎng)魚之后稻田里的無脊椎捕食性和寄生性天敵數(shù)量幾乎翻了一番，增加了99.3%，與此同時害蟲減少了24.1%，病害減少了38.8%，雜草更是減少了45.7%。研究還發(fā)現(xiàn)，就不同氣候帶、水稻類型和試驗(yàn)類型而言，溫帶的控害與增產(chǎn)效果比熱帶的更好，非有機(jī)稻田的效果優(yōu)于有機(jī)稻田的，小區(qū)試驗(yàn)的效果優(yōu)于盆栽試驗(yàn)。

為進(jìn)一步驗(yàn)證這一全球效應(yīng)，萬年峰課題組開展了連續(xù)4年的野外田間試驗(yàn)。結(jié)果證實(shí)，與水稻單作區(qū)相比，稻魚共生區(qū)內(nèi)的稻飛虱、螟蟲、卷葉螟等主要害蟲數(shù)量明顯下降，而捕食性蜘蛛的數(shù)量則更高。與此同時，養(yǎng)魚后水稻的千粒重和產(chǎn)量也都增加了。

盆栽行為學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步闡明了其中的機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)觀察到，鯽魚和紅鯉魚等魚類偏好取食褐飛虱等害蟲，卻不會捕食捕食性狼蛛。這意味著魚類在稻田中扮演著“精準(zhǔn)調(diào)控者”的角色，既直接削減了害蟲，又保護(hù)并強(qiáng)化了田間的天然“控害軍團(tuán)”，從而建立了一套高效的協(xié)同控害網(wǎng)絡(luò)。

該研究不僅用現(xiàn)代科學(xué)證實(shí)了傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的智慧，更揭示了其背后深刻的生態(tài)學(xué)原理——通過恢復(fù)和強(qiáng)化稻田內(nèi)的生物多樣性，驅(qū)動正向的生態(tài)系統(tǒng)級聯(lián)效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)?生態(tài)集約化?生產(chǎn)。

“這一成果可以為全球在保障糧食安全、減少農(nóng)藥使用與農(nóng)業(yè)面源污染、應(yīng)對生物多樣性喪失等多重挑戰(zhàn)時，提供一套兼具高度生態(tài)效益和生產(chǎn)效益的可推廣方案?！比f年峰教授說。

華東理工大學(xué)為該論文第一完成單位且唯一通訊單位，萬年峰為該文通訊作者兼共同第一作者，此外，復(fù)旦大學(xué)碩士生申思源、上海交通大學(xué)博士后李牧遙、萬年峰課題組碩士生陳艷和潘霏儀為共同第一作者。