茶树是我国重要经济作物,关系广大茶区农民增收与地方特色产业发展。
然而,长期以来部分茶园以单一栽培为主,结构简单、物种多样性不足,导致生态系统稳定性偏弱,一旦害虫发生,往往呈现扩散快、持续久的特点。
虫害压力叠加投入上升、品质波动等问题,成为制约茶产业绿色转型和可持续发展的现实挑战。
问题在于,如何在不显著增加成本的前提下,减少对化学农药的依赖,同时维持茶园生态平衡与产品品质。
近年来,茶园间作、套作等多样化栽培方式受到关注,其中以乔木或灌木作为伴生植物,通过遮阴调温、改善土壤与提供生境等方式增强系统韧性。
台湾相思作为生态茶园常用的间作乔木之一,在实践中表现出较好的生态调控效果:既能增加天敌种群数量,也有助于改善茶叶感官品质与内含物形成。
但其“为何有效、靠什么起作用”的机制问题仍需要科学证据支撑。
此次中国科学院华南植物园团队的研究,将“经验有效”进一步推进到“机制清晰”。
研究团队系统解析了台湾相思释放的主要挥发性物质,明确(Z)-3-己烯乙酯在调控茶园节肢动物行为中的关键作用。
通过茶园试验与室内行为选择评价,研究发现该物质对茶园害虫茶小绿叶蝉具有驱避效应,同时对捕食性天敌蜘蛛具有吸引效应,呈现出“对害虫不利、对天敌有利”的双向调控特征。
这意味着,在同一套化学信号体系下,能够实现对不同生物类群的相反引导,从而把生态调控从“被动承受虫害”转向“主动塑造生物互作”。
从原因层面看,生态调控能否可复制、可推广,关键在于找准有效物质并阐明其形成路径。
研究进一步结合转录水平分析、体内外功能验证及转录调控研究,锁定AcAAT4为催化(Z)-3-己烯乙酯合成的关键酶,并明确该基因表达受转录因子AcMYC2b正向调控。
该链条的厘清,为理解台湾相思在茶园环境中持续释放相关挥发物、形成稳定防御能力提供了分子层面的解释,也为后续围绕“植物—昆虫—天敌”关系开展定量化、可调控的生态设计奠定基础。
这项进展带来的影响可从三个维度观察。
其一,有助于提升茶园绿色防控的精准性。
传统绿色防控强调“减量替代”,但在实际操作中常面临效果不稳定的问题;明确关键挥发物及其行为效应,有利于在不同区域、不同气候条件下优化间作配置,提高防控的确定性。
其二,有助于推动“天敌友好型”茶园建设。
通过吸引捕食性天敌,增强自然控制力量,可在一定程度上降低害虫暴发风险,形成更接近自然的动态平衡。
其三,有助于茶叶品质与生态效益协同提升。
减少农药使用压力、改善茶园小气候与生物多样性,往往也与品质稳定、品牌价值提升相伴而生,为产业高质量发展提供支撑。
对策层面,研究提示生态茶园建设应从“简单种树”迈向“系统设计”。
一方面,应结合虫害谱系与天敌结构,选择适宜的间作物种与空间配置,避免“一刀切”式推广。
另一方面,应加强对间作乔木挥发物作用边界的评估,例如在不同季节、不同树龄以及不同管理强度下的释放差异,确保生态调控稳定可控。
同时,相关成果也为开发基于天然挥发物的辅助技术提供可能,如在不破坏生态平衡前提下,探索与生境管理、物理防控等措施的协同应用,形成可操作的综合治理体系。
前景方面,随着绿色发展理念深化,茶产业对“少投入、可持续、品质优”的需求将更为迫切。
以台湾相思间作机理为代表的研究,体现了将田间实践经验与分子机制研究相结合的趋势,有望推动景观生态茶园从“好看、好管”迈向“更稳、更优、更绿色”。
下一步,围绕不同茶区生态条件开展多点验证、形成区域化技术参数,并评估对产量、品质、天敌多样性及长期生态服务功能的综合效应,将成为成果走向应用的关键环节。
这项研究不仅揭示了自然界中植物与昆虫相互作用的精妙机制,更展现了生态农业在解决实际生产问题中的巨大潜力。
随着人们对食品安全和生态环境要求的提高,这种基于自然规律的可持续农业模式必将迎来更广阔的发展空间。