科学家破解间作乔木抗虫机制 台湾相思成茶园生态调控"双面手"

问题——茶产业发展中,病虫害长期是影响稳产优质的关键因素之一。

茶树作为重要经济作物,在部分地区仍以连片单一种植为主,结构单一使茶园生态系统韧性不足,易出现虫口密度波动加大、化学防治依赖度上升等现象。

如何在保障产量与品质的同时降低农药使用、提升生态稳定性,成为推进茶产业绿色转型的重要课题。

原因——从生态学视角看,单一作物系统缺少多样化栖息地与食物资源,天敌种群难以稳定建立;同时,害虫更容易在同质环境中扩散与暴发。

近年来,一些产区探索通过间作、套作或营造景观带等方式重塑茶园微环境,其中“茶树+伴生乔木”被认为兼具改善小气候、丰富生物多样性与提升景观价值等综合效应。

但在实践中,哪些伴生植物能够“有效调控”害虫与天敌、其关键物质基础是什么、如何形成并稳定发挥作用,仍需要更多可验证的科学证据。

影响——中国科学院华南植物园科研团队的最新研究,为这一问题提供了分子与生态层面的解释。

研究显示,台湾相思作为生态茶园常用间作乔木,其释放的挥发性物质中,(Z)-3-己烯乙酯在调控茶园节肢动物行为方面发挥关键作用。

通过茶园实验与室内选择性评价,科研人员发现该物质对害虫茶小绿叶蝉具有驱避效应,同时能吸引捕食性天敌蜘蛛,呈现“对害虫不利、对天敌有利”的双向行为调控特征。

业内人士认为,这种“气味信号”的差异化作用,为以生态过程替代单纯化学抑制提供了新思路:不是简单把害虫“杀掉”,而是通过生态网络调节,使害虫更难在茶园中聚集、天敌更容易在茶园中停留与捕食,从而提高系统自我调控能力。

对策——在机理层面,该团队进一步结合转录水平分析、体内外功能验证与转录调控研究,明确AcAAT4为催化(Z)-3-己烯乙酯合成的关键酶,其基因表达受转录因子AcMYC2b正向调控。

这意味着台湾相思释放关键挥发物并非偶然,而是由可追溯的生物合成与调控网络支撑。

对于生态茶园建设而言,上述发现至少带来三方面启示:一是间作树种选择需要从“经验可用”走向“机制可证”,以关键功能性状作为配置依据;二是绿色防控可与农艺管理协同,例如通过优化林带布局、密度与修剪管理,稳定挥发物释放与天敌栖息条件;三是相关机理研究可为后续培育或筛选具有特定生态调控能力的伴生植物提供方向,推动从“被动防治”向“主动调控”升级。

前景——随着农产品质量安全与生态环境约束日益增强,茶产业迫切需要更加稳定、可复制、可评估的绿色技术体系。

业内专家表示,以间作促进天敌、以生态过程抑制害虫的路径,符合农业绿色发展趋势,也有望在降低化学投入、提升茶叶品质与生态服务功能等方面形成综合收益。

下一步仍需在不同区域、不同气候与茶园管理条件下开展长期验证,评估间作体系的适配性与稳定性,并将“挥发信号—天敌响应—害虫抑制”链条与茶叶品质提升等指标联动研究,形成可推广的技术参数与标准化方案。

这项突破性研究揭示了大自然精妙的平衡智慧——当人类学会倾听植物的化学语言,就能在保护与利用间找到黄金支点。

在生态文明建设深入推进的今天,科技创新正以更谦卑的姿态向自然求教,为农业可持续发展书写充满东方智慧的解决方案。