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植保所揭示绿肥作物轮作促进水稻迁飞性和钻蛀性害虫生态防控

文章来源:粮食作物虫害监测与防控创新团队      作者:江幸福   点击数: 次      发布时间:2026-01-14

近日,中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与防控团队迁飞害虫课题组在《Resources, Environment and Sustainability》(5年IF=10.4)发表了题为“Green manure enhances ecological pest management by triggering systemic resistance in rice through reshaped rhizosphere microbiome”的研究论文。该研究发现绿肥作物紫云英与水稻轮作可招募土壤有益微生物,增强水稻系统抗虫性,显著抑制水稻主要害虫取食、产卵和种群增长,从而促进水稻害虫生态防控。

随着社会进步和人民生活水平提高,绿色农业和生态环保理念日益深入人心,推动农作物绿色增产与病虫害绿色防控成为农业发展的重要方向。中华传统农耕“绿肥”制度,通过提升土壤耕地质量,为农作物绿色增产注入新质生产力,是“藏粮于地,藏粮于技”的重要实践。然而,绿肥在病虫害绿色防控中的价值还不清楚。

该工作应用植保和土肥交叉学科技术,通过级绿肥-土壤-水稻-害虫级联研究发现,与常规种植(冬闲)相比,绿肥‒水稻轮作降低了水稻迁飞性和钻蛀性害虫(粘虫、稻纵卷叶螟、二化螟和稻飞虱)的发生危害,干扰了粘虫和褐飞虱的取食与产卵行为,上调了地上部水稻防御相关基因表达,刺激了黄酮和生物碱等抗虫物质合成,促进了茉莉酸和水杨酸的积累。同时,绿肥种植促进了水稻根际土壤中有益微生物的富集,增强了土壤氮、碳循环,增加了总氮,碱解氮和有机质的含量,并通过塑造根际微生物组驱动地上部水稻的防御激活,从而实现了多种害虫系统抗性和生态防控。可为国家农药、化肥双减行动方案、提高水稻产量和品质,实现可持续农业发展提供技术支撑。

中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位,在读博士生孙佳琦,已毕业硕士生侯阳阳与北京农学院刘悦秋教授为共同第一作者,江幸福研究员为通讯作者。张蕾研究员,谢殿杰助理研究员,西部农业研究中心马琳助理研究员,中国农大夏吉星教授,在读硕士生齐悦,尤佳乐,美国Iowa州立大学Thomas W. Sappington教授和信阳农科院吕玉虎研究员参与了本项工作。本研究得到国家自然科学基金(No. 32572941, No. 32072420)和国家绿肥产业技术体系(CRAS-22)等项目资助。


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论文链接:https://doi.org/10.1016/j.resenv.2025.100285