问题——单一种植易致虫害频发,绿色防控需求迫切。
茶树是我国重要经济作物之一,部分产区长期以单一栽培为主,生境结构相对简单,生态系统稳定性不足。
一旦害虫适生条件形成,虫口基数易累积,防治往往依赖化学措施,带来抗药性风险、投入成本上升以及生态服务功能下降等问题。
如何在不增加环境负担的前提下提升茶园抗逆性,成为推动茶产业可持续发展的现实课题。
原因——“伴生植物”改变信息流与食物网,是生态调控的关键抓手。
近年来,多样化种植与茶园景观优化逐渐受到关注,其中茶树与伴生植物的间作模式被认为能够改善小气候、丰富生境资源,并通过气味等信号影响害虫与天敌行为。
但过去相当一段时间,间作“为何有效”更多停留在经验层面:哪些物质在发挥作用、如何形成、能否稳定复制,仍缺少可验证的机制解释。
影响——锁定关键挥发物,揭示“驱虫+引敌”的双向调控。
中国科学院华南植物园科研团队聚焦生态茶园常用间作乔木台湾相思,系统分析其主要挥发性物质,并通过茶园实验与室内行为选择评价等手段,明确(Z)-3-己烯乙酯在调控茶园节肢动物行为中发挥关键作用:一方面对主要害虫茶小绿叶蝉具有驱避效应,减少其取食与停留;另一方面可吸引捕食性天敌蜘蛛,提高天敌在茶园内的出现频次与活跃度。
换言之,同一种植物释放的同一种气味信号,能够对害虫与天敌形成相反的行为指向,进而在食物网层面推动“害虫受抑、天敌受益”的生态格局。
对策——从“经验间作”走向“机制支撑的生态治理”。
研究进一步在分子层面追溯该挥发物的来源:通过转录水平分析、体内外功能验证及转录调控研究,科研人员确认AcAAT4是催化(Z)-3-己烯乙酯合成的关键酶,其表达受到转录因子AcMYC2b的正向调控。
机制的厘清意味着,间作效果不再只是“看天吃饭”的偶然结果,而可转化为可设计、可优化、可评价的技术路径。
业内人士指出,这为各地推进茶园绿色防控提供了三方面启示:其一,优化茶园空间结构,扩大“伴生植物—茶树—天敌”协同效应,减少对单一防治手段的依赖;其二,完善生态茶园建设标准,在树种选择、栽植密度、修剪管理等环节形成可复制的技术要点;其三,将关键挥发物作为生态调控的科学指标,服务于综合治理策略评估与示范推广。
前景——以景观生态提升产业韧性,推动优质高效与绿色发展相统一。
当前,茶产业正从“增产导向”向“质量与生态并重”转型。
间作乔木不仅可能通过生物多样性提升天敌资源,还可能带来遮荫调温、土壤改良与品质优化等综合效益。
随着关键物质与调控链条被逐步揭示,未来可在不同产区开展更大尺度的田间验证,评估其在气候、土壤和管理方式差异下的稳定性;同时加强与病虫监测、生态补偿和绿色认证等体系衔接,推动形成“以生态手段为主、化学措施为辅”的长期治理格局。
相关研究成果已在线发表于《分子园艺》。
这项源于自然智慧的发现启示我们:现代农业发展不能仅靠对抗自然,更要学会与生态系统对话。
当科学家们破译出植物王国的"化学语言",人类便掌握了协调生产与生态的新密钥。
在生态文明建设背景下,此类研究不仅关乎产业效益,更是对"人与自然和谐共生"这一命题的生动诠释。