數(shù)千年前，中國先民開創(chuàng)的“稻魚共生”農(nóng)耕模式，如今被現(xiàn)代科學(xué)揭開了生態(tài)密碼。記者6日從華東理工大學(xué)獲悉，該校藥學(xué)院萬年峰教授課題組聯(lián)合中、英、法、美、德、瑞士、丹麥、西班牙等全球科研人員，在國際生物學(xué)著名期刊《細胞》子刊《當代生物學(xué)》上，以封面文章形式發(fā)表相關(guān)研究成果，系統(tǒng)證實了這一“全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)”的生態(tài)價值與增產(chǎn)潛力，為全球生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型和糧食安全保障提供了新路徑。

“稻魚共生”是中國傳統(tǒng)農(nóng)耕智慧的代表，即在同一塊稻田中既種植水稻，又養(yǎng)殖魚類，實現(xiàn)“一水兩用、一田雙收”。為破解這一古老模式背后的生態(tài)學(xué)原理，研究團隊整合了全球18個國家的實驗數(shù)據(jù)，并在中國東部開展了長期田間定位與行為學(xué)實驗。

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。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、水稻類型和試驗類型而言，溫帶的控害與增產(chǎn)效果比熱帶的更好，非有機稻田的效果優(yōu)于有機稻田的效果，小區(qū)試驗的效果優(yōu)于盆栽試驗。

“稻魚共生”究竟是如何實現(xiàn)增產(chǎn)的呢?研究團隊通過路徑分析找到了答案：在水稻與病蟲草害的兩營養(yǎng)級關(guān)系中，稻魚共生通過直接抑制有害生物來促進增產(chǎn);而在水稻、害蟲、天敵這三營養(yǎng)級關(guān)系中，稻魚共生則是通過增加天敵數(shù)量來抑制害蟲，進而實現(xiàn)間接增產(chǎn)。令人欣喜的是，這種下行控制作用在有機與非有機系統(tǒng)、溫帶與熱帶地區(qū)均持續(xù)存在，形成了一條清晰的生態(tài)鏈條：稻魚共生促進天敵種群，天敵抑制害蟲，最終促進水稻生產(chǎn)力。

為了進一步驗證這一全球效應(yīng)，萬年峰課題組開展了連續(xù)4年的野外田間試驗。結(jié)果證實，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。路徑分析再次確認，稻魚共生通過增加天敵數(shù)量來抑制害蟲，進而實現(xiàn)間接增產(chǎn)效應(yīng)。

盆栽行為學(xué)實驗進一步闡明了其中的機制。研究團隊觀察到，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“精準調(diào)控者”的角色，既直接削減了害蟲，又保護并強化了田間的天然“控害軍團”，從而建立了一套高效的協(xié)同控害網(wǎng)絡(luò)。

“這一成果不僅用現(xiàn)代科學(xué)證實了中國傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)的智慧，更揭示了其背后的生態(tài)學(xué)原理。”萬年峰教授表示，該研究提供了一套兼具生態(tài)效益和生產(chǎn)效益的農(nóng)業(yè)推廣方案，可為全球應(yīng)對糧食安全、農(nóng)藥污染、生物多樣性喪失等多重挑戰(zhàn)提供借鑒。(完)