新浪科技

破解“稻鱼共生”科学奥秘

中国科学报

关注

论文封面。

本报讯(见习记者江庆龄)华东理工大学教授万年峰课题组与中国、英国、法国等国家的合作者,系统证实“稻鱼共生”这一古老农艺不仅能让水稻增产、获得可观渔获,更可通过生态调控机制有效控制病虫害,为生态农业转型和保障粮食安全开辟了科学路径。相关研究成果近日以封面文章的形式发表于《当代生物学》。

早在数千年前,我们的祖先就在同一块稻田里种稻养鱼。作为全球重要农业文化遗产,“稻鱼共生”模式中生物多样性的作用,此前尚未得到系统验证。

研究团队整合了全球18个国家的试验数据,并在中国东部开展了长期田间定位与行为学试验,发现与水稻单作相比,稻鱼共生使水稻产量平均提升了12.5%,而且不同鱼种带来的增产效果存在明显差异。此外,稻田里的无脊椎捕食性、寄生性天敌数量增加99.3%;害虫减少24.1%,病害减少38.8%,杂草减少45.7%。而就不同气候带、水稻类型和试验类型而言,温带地区的控害与增产效果优于热带;非有机稻田效果优于有机稻田;小区试验效果优于盆栽试验。

机制研究表明,在水稻与病虫草害的两营养级关系中,稻鱼共生通过直接抑制有害生物增产;而在水稻、害虫、天敌这三营养级关系中,稻鱼共生通过增加天敌数量抑制害虫,进而实现间接增产。这种自上而下的控制作用,在有机与非有机系统、温带与热带地区均持续存在,形成了一条清晰的生态链条,即稻鱼共生促进天敌种群,天敌抑制害虫,最终促进水稻生产力。

团队进一步开展了连续4年野外田间试验。结果证实,与水稻单作区相比,稻鱼共生区内的稻飞虱、螟虫、卷叶螟等主要害虫数量明显下降,而捕食性蜘蛛的数量则更高。与此同时,养鱼后水稻的千粒重和产量同步提升。路径分析同样确认,稻鱼共生通过增加天敌数量来抑制害虫,进而实现间接增产效应。

盆栽行为学试验结果则显示,鲫鱼和红鲤鱼等鱼类偏好捕食褐飞虱等害虫,不捕食捕食性狼蛛。这表明鱼类在稻田中扮演了“精准调控者”的角色,既直接削减了害虫,又保护并强化了田间天然“控害军团”,从而建立了一套高效的协同控害网络。

万年峰表示,该成果为全球应对粮食安全、农药使用、农业面源污染、生物多样性丧失等多重挑战,提供了一套兼具生态效益和生产效益、可推广的方案。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.03.046

加载中...