圖1 國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎

植物病蟲害防治領(lǐng)域的重大難題之一是品種單一化大面積種植導(dǎo)致病蟲害流行，化學(xué)農(nóng)藥用量大幅度增加，對生態(tài)環(huán)境和糧食生產(chǎn)構(gòu)成潛在危機。世界各國專家學(xué)者從育種角度提出了“多系品種”“聚合抗性育種”等解決途徑，但因成本高、技術(shù)難度大等原因，限制了在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用。云南省植物病理重點實驗室聯(lián)合中國農(nóng)科院植保所、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)和華東農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研院所，通過10余年研究，從生態(tài)角度探索了利用作物多樣性時空優(yōu)化配置控制植物病蟲害的新途徑，明確了作物多樣性能有效控制作物病蟲害，揭示了作物多樣性控制病蟲害的主要機理，并將這一創(chuàng)新技術(shù)進行了大面積推廣應(yīng)用?！白魑锒鄻有钥刂撇∠x害技術(shù)體系構(gòu)建及應(yīng)用”項目獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

在主要效應(yīng)驗證上，實驗室組織不同學(xué)科背景研究人員開展了10余年的大田試驗，設(shè)計了作物多樣性優(yōu)化配置的384組小區(qū)試驗，并進行了萬畝放大驗證，探明了作物多樣性控制病蟲害的效果在16%～88%之間，明確了病蟲害控制效應(yīng)與作物種類、株高株型、栽培方式和種植時間等因素相關(guān)，進一步確證了從生態(tài)角度利用作物多樣性能夠有效控制病蟲害。

在主要機理研究上，揭示了作物多樣性與病蟲害控制十大機制。包括作物多樣性與病菌的化感效應(yīng)、作物與作物間的互作效應(yīng)、作物多樣性對病原菌稀釋作用、作物多樣性對病害蔓延的阻隔效應(yīng)、作物多樣性減少病原菌初侵染效應(yīng)、作物多樣性降低害蟲蟲口密度效應(yīng)、作物多樣性增強天敵功能團效應(yīng)、稻魚互作延伸害蟲天敵生物鏈、作物多樣性立體株群改變微環(huán)境氣象條件和作物多樣性錯峰種植消減疊加效應(yīng)，深入解析了作物多樣性有效控制病蟲害的科學(xué)原理。

在應(yīng)用技術(shù)體系構(gòu)建上，建立了作物多樣性時空優(yōu)化配置的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了作物合理搭配、條帶輪作、根系互補、行比行寬和錯峰種植等技術(shù)體系，形成了一系列作物多樣性控制病蟲害的技術(shù)規(guī)范，可降低病蟲害17.4%～62.5%，減少農(nóng)藥用量53.9%～71.8%，增加產(chǎn)量16.7%～56.9%，將作物多樣性控制病蟲害技術(shù)體系進行了大面應(yīng)用，形成了一套可推廣可復(fù)制的控制農(nóng)業(yè)病蟲害的創(chuàng)新技術(shù)體系。

圖2 作物多樣性種植