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农业生态学研究的主要应用方向进展_骆世明 　第13卷第1期2021年1月中国生态农业学报Chinese Journal of Eco -Ag riculture V ol .13　No .1Jan .,　2021 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　收稿日期:2021-12-31　改回日期:2021-02-16农业生态学讨论的主要应用方向进展 骆世明 (华南农业高校　广州　510642) 摘　要　阐述了进入21世纪以来农业生态学的应用讨论进展,包括农业生物多样性利用,农业生产中化同学态学 的应用,传统和新型养分资源的开发应用,农业生态系统和农田生态系统模式构建,节水、掩盖和免耕技术生态效 应讨论,生态农业、有机农业等替代农业的讨论等并提出将来农业生态学的讨论重点 关键词　农业生态学　生物多样性　化同学态学　生态农业　可持续进展 The maj o r progress of agroecology research on the application direction .LU O Shi -M ing (South China A gricultural Un - iversity ,Guangzhou 510642),CJE A ,2021,13(1):1～6 Abstract 　T he major research progress in the application direction of agroecolo gy in the first 3years of the 21st century is summarized ,including the utilization of agricultural biodiv ersity ;the application of chemistry and eco logy in ag ricultural production ;the ex ploitation and utilization of traditional and new plant nutrition ;the model construction of agroecosystem and field ecosystem ;the ecological impact of water saving technique ,covering technique and no -tillage technique ;and profound research on alternative agriculture ,such as ecoag riculture ,o rganic agriculture .Future research focuses of ag roe - cology are also propo sed . Key words 　Ag roecology ,Biodiversity ,Chemical ecology ,Eco -agriculture ,Sustainable development 进入21世纪以来,农业生态学讨论所推动的新型农业形态、结构和功能关系及技术体系日益明晰。

这种将来的新型农业以智能投入和资源效率为特征,并将逐步替代石油农业和传统的粗放农业方法,综合推动生态目标、经济目标和.目标等多重目标的实现 1　农业生物多样性利用 工业化农业阶段的重要特征之一是少数作物品种取代丰富的生物多样性,在增加产量和效率的同时引致物种消逝或有害生物的暴发,也引起土壤部分养分亏缺,而农药和化肥成为必需用品 通过复合农业植被的讨论与构建,削减了病虫害,提高作物群体对病虫害的抵挡力量,降低了农药用法量,成效显著朱有勇等[54]讨论结果表明抗病和感病水稻品种间作使稻瘟病比单一栽培削减94%,产量增加89%广东省东莞市种植荔枝-牧草复合系统与单一系统比较结果表明,节肢动物数量、物种丰富度、匀称性和多样性均有所提高,且用物种数/个体数、天敌数/植食性昆虫数、多样性变异系数等指标描述系统稳定性时均以荔枝-牧草复合系统表现最佳[1]韩宝瑜等[2]对单行条植茶园与3行条植茶园、梨-茶间作和栗-茶间作对比讨论结论类似云南省种植巴西橡胶和云南大叶茶多层次立体结构群落存在大量蜘蛛,40年来茶小绿叶蝉数量始终保持在经济防治指标内,而未用法任何农药防治[3]李海潮等[4]讨论不同基因型玉米间作复合群体生态生理效应结果表明,抗病性差与抗病性好的品种间作群体对叶斑病和叶锈病抵抗力量明显提高,且抗倒伏力量提高。

蔡燕飞等[5]讨论施用不同用量生态有机肥后番茄青枯病发病率由100%降至39%～50%利用土壤微生物的脂肪酸甲脂(FMAEs )分析技术讨论结果表明,土壤微生物结构发生明显改变,革兰氏阴性细菌、真菌和AM 菌根菌的标记性脂肪酸甲脂增加 蚯蚓利用与讨论近年仍很活跃,蚯蚓可改善被机械压实的土壤,改善土壤特性,抑制土传病害和促进作物生长等[55]Shuster W .D .等[56]讨论添加深生性蚯蚓Lumbricus terrestris L .使0～10cm 表层土壤有机碳由16.1g /kg 增至17.9g /kg ,10～20cm 土层土壤有机碳由12.4g /kg 增至14.7g /kg 胡艳霞等[6]讨论结果表明蚯蚓粪能抑制苹果斑釉病、小麦丝核菌根腐烂病和黄瓜网斑病等多种土传病害的发生,其缘由是蚯蚓 2中国生态农业学报第13卷 粪病原微生物的拮抗微生物存在、微生物的养分竞争和微生物的抗生素作用等生物因素作用所致M aterechera S.A.[57]在南非讨论以蚯蚓粪作玉米生长基质结果表明,蚯蚓粪对玉米株高、产量和生物量均有显著促进作用 菌根可提高宿主的抗逆性如抗旱、抗涝、抗盐碱、抗极端温度和抗重金属等,且其抗逆性的提高与P养分改善有关,而P养分的改善又与根系寿命延长、汲取面积和空间扩大、释放磷酸酶和改善根际微环境、增加对P的亲和力等有关。

菌根共生过程中产生多种生长刺激物如生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等,有105种外生菌根可对病原菌有肯定抑制作用,如对立枯丝核菌引起的猝倒病、杨树溃疡病和桉树青枯病等,其抑制作用机理包括挺直拮抗、形成爱护层、机械屏障和根系分泌物改变等[7]Bag ayoko M.等[58]讨论西非洲尼日尔消毒酸性沙壤土种植珍宝粟、高粱、豇豆地方品种接种VAM和施P肥结果表明,珍宝粟地下部增加18倍而地上部增加24倍,高粱与豇豆的P、K、Ca、Mg、Zn汲取量分别增加2.5倍和6倍近年菌根应用于沙棘、棉花和玉米等作物生长均表现出良好效果[8～10] 挺直利用微生物可改善生态系统微生物群体功能,提高系统植物养分供应力量和对逆境的抗性吴洪生等[11]讨论施用含K细菌(Bacillus m ucilaginosus)制剂使小麦成熟期植株体内K增加32.3%,拔节孕穗期土壤速效钾含量比对比高128.6%胡江春等[12]讨论结果表明海洋放线菌MB-97对连作重茬大豆根际定植后土传病害有抑制作用,紫青霉素生长繁殖削减80%,根腐病削减50%以上,大豆增产15.2% 2　农业生产中化同学态学的应用 农业生产中化同学态学的应用包括农作物和杂草间、农作物和害虫间以及作物、害虫与天敌三重关系间的应用。

由于微量化合物测定手段的逐步普及和信息技术的进步,该方面讨论正在取得重大进展 2.1　农业的化感利用讨论 墨西哥传统农业近平惯用豆科作物作掩盖物或作堆肥,Caamal M aldonado J.A.[59]讨论结果表明,豆科作 ]、刀豆[Canavalia 物有肥田、削减水土流失及削减杂草的作用绒毛豆[Mucuna deeringiana(Bort)M err. ensiformis(L.)DC.]、银合欢Junbiebean[Leucaena leuc oc ephala(Lam.)de Wit]和野生Tam arind[Lysiloma latisiliqium(L.)Benth.]的水提液对植物均有剧烈抑制作用,田间试验结果表明它们与玉米间作均有削减杂草的效果,其中绒毛豆使杂草削减68%绒毛豆和银合欢水提液还有抑制线虫作用,绒毛豆作掩盖物时使土壤线虫数量削减50%以上韩丽梅等[13]讨论大豆地上部水浸液化感作用结果表明,正茬、重茬和迎茬大豆水浸液对沙培大豆生长有显著化感抑制作用,并鉴定了丁二酸和苯甲酸等多种主要化感物质阮维斌等[14]讨论分析连作对大豆养分汲取和固N作用的影响结果表明,化感作用、病菌作用和线虫作用分别对连作大豆生长有肯定抑制作用。

Mattner S.W.等[60]讨论发觉有锈病的大麦导致其附近苜蓿生物量削减56%温室讨论结果表明有锈病大麦土壤比健康大麦土壤可使苜蓿生物量降低36%,且其土壤淋出物也使苜蓿生物量降低27%讨论还表明锈病可能强化大麦的化感作用曾任森等[61,62]讨论结果表明日本曲霉产生的黑麦酮酸F对高等植物有化感作用,其作用方式包括降低超氧化物歧化酶活性,增加丙二醛含量,降低叶绿素a和叶绿素b含量,使光合作用下降,其呼吸、膜透性和脱落酸上升,电子显微镜观看表明处理后线粒体膜不完整,叶绿体膨大且层间结构被破坏对胜红蓟讨论结果表明,胜红蓟挥发油对真菌、昆虫和植物均有肯定生物活性[15]在低温、干旱的秋冬季节胜红蓟的化感物质含量高,而高温、多雨的春夏季其含量下降[16]同等化感物质浓度下受体植物在低温柔遮荫等逆境受抑作用增加这表明逆境能刺激植物化感物质产生,且逆境和化感物质协同作用可形成针对资源竞争对手的剧烈抑制作用 2.2　水稻化感作用讨论 目前国内外已讨论探讨了水稻化感作用的品种差异,并进展了快速测定方法,讨论了水稻遗传规律及其数量样子的基因定位化感水稻可抑制单子叶和双子叶植物[63]水稻品种“PI312777”对莴苣有剧烈化感作用[64]。

Chung I.M.等[65]讨论结果表明水稻品种“Gin shun”、“Kasarwala mundara”、“Philippine2”和“Juma10”化感表现颇佳Ahn J.K.等[66]讨论结果表明“Janganbyeo”水稻品种谷壳温水抽提液对稗草苗的抑制率达75%,干物质抑制率达96%Jensen L.B.等[67]用粳型旱稻品种“IAC165”和籼型水稻品种“CO39”杂交后代142个自交系讨论化感基因的QT L定位结果表明,“IAC165”对稗草有剧烈化感作用,而“CO39”则表现很弱,说明化感与根系形态遗传无关,4个主效应QTL分布于3条染色体上,可综合说明35%的酚类含量差异曾大力等[17]讨论了“窄叶青8号”(籼稻)和“京系17”(粳稻)杂交DH群体123个DH株系幼苗 叶片水提液对莴苣根系生长的抑制作用,并通过QTL 分析检测到4个与水稻化感作用相关位点分别在第3、9、10和12条染色体上何华勤等[18]讨论水稻7叶龄对莴苣化感作用受加性效应的影响结果表明,3～6叶期由显形效应掌握,5叶、8叶期加性和显性效应均有作用且以显形为主,呈现间断表达的遗传特点,水稻化感作用受基因型和环境相互效应的影响较大。

孔垂华等[19]报道糖甙间烃基苯可作为快速测定标记评价水稻品种及单株化感潜力的次生化合物 2.3　作物病虫抗性的化同学态学讨论 植物对微生物入侵的化学抗性物质可被诱导产生真菌结构中不饱和脂肪酸如花生四烯酸、亚麻酸亚油酸、油酸和细菌hrp 基因产物均可成为生物诱导剂水杨酸、二氯异烟酸、二氯异烟酸酰胺、苯并噻重氮(BTH )也可诱导小麦、水稻。