2021-4-9 | 農(nóng)業(yè)科技論文
本文作者:李琦珂 惠富平 單位:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)人文學(xué)院
生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機體有規(guī)律地結(jié)合所構(gòu)成的穩(wěn)定生態(tài)綜合體。它包括動物、植物以及微生物物種之間的多樣性、物種內(nèi)部的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性等3個層次①。對于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說,生物多樣性在這3個層次中都發(fā)揮著重要的作用。因而建立在生物多樣性基礎(chǔ)之上的農(nóng)業(yè)生物多樣性,概念也十分寬泛,是指與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)所有生物的總稱。農(nóng)業(yè)生物多樣性產(chǎn)生和存在的現(xiàn)實基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)生物的差異性、聯(lián)系性和發(fā)展性。實現(xiàn)多樣農(nóng)業(yè)生物之間的協(xié)調(diào)與和諧,使多樣生物與多樣環(huán)境適應(yīng)乃至平衡,乃是生物多樣性概念的實質(zhì)和精髓。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正是巧妙利用了這些關(guān)系,合理安排種植制度,積極防蟲治病,實行多種經(jīng)營,從而實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益以及社會效益的最大化。
1種植制度中的生物多樣性運用
在西方實驗科學(xué)傳入中國之前,古人往往把“陰陽”和“五行”思想作為認識世界的重要方法。其中的“五行”學(xué)說,主要是闡明萬物構(gòu)成及其相互關(guān)系的。古人認為,金、木、水、火、土,是構(gòu)成萬物的5種最基本元素,這5種元素之間有相生相克的關(guān)系。人們很早就把“五谷”與“五行”相對應(yīng),認為麥呈木性,菽呈火性,稷呈土性,麻呈金性,黍呈水性,這“五谷”之間也存在著相生相克關(guān)系。這種認識反映在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,就是要合理安排種植制度,充分發(fā)揮作物互利功效,巧妙避免作物互相妨害。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中多樣的生物、復(fù)雜的關(guān)系②,構(gòu)成了古代輪作復(fù)種和間作套種的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育所需的環(huán)境條件,包括土壤和氣候條件在內(nèi),會影響到生物多樣性的表現(xiàn):不同生物要求不同的生態(tài)環(huán)境,即使同一生物的不同品種,所要求的環(huán)境條件也不盡相同,無疑會形成多樣生物與多樣環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。生物種類繁多、形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)迥異,對環(huán)境的適應(yīng)方式也會千差萬別。古代的人們很早就懂得充分利用多樣環(huán)境條件,合理安排種植制度,或輪作,或復(fù)種,或間作,或套種。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時期,我國古代雖然沒有明確的多樣生物種間關(guān)系利用觀念,但古人在長期種植經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,還是總結(jié)出了一套技術(shù)措施,不僅把作物之間的互害作用控制到最小程度,而且能把互利作用發(fā)揮到了極致。陳?輟杜┦欏吩謐芙嶸\鴨渥韉木?槭彼擔(dān)?ldquo;若桑圃近家,即可作墻籬,仍更疏植桑,令畦壟差闊,其下偏栽苧。因糞苧,即桑亦獲肥益矣,是兩得之也”。
古人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中,逐步認識到單種某一作物時,特別是連作條件下,容易導(dǎo)致病蟲雜草猖獗;實行多種作物間作套種,有利于控制病蟲災(zāi)害。如《齊民要術(shù)》認為谷子連作就會“莠多而收薄”;麻連作就會有“點、葉夭折之患”;水稻連作就會“草稗俱生,芟亦不死弦”。因此,“谷田必須歲易”,“麻,欲得良田,不用故墟”;“稻無所緣,唯歲易為良”。作物種間既有互利關(guān)系,也有互抑關(guān)系。因此,古人注意到,在安排種植制度時要充分利用互利關(guān)系,盡量避免互抑關(guān)系。北魏賈思勰《齊民要術(shù)》強調(diào):“慎勿于大豆地中雜種芝麻,扇地兩損,而收菲薄”;《農(nóng)桑輯要》也認為,桑間不宜間作蜀黍,因為“若種蜀黍,其枝葉與桑等,如此叢雜,桑亦不茂”,這是避免作物間互害作用的極好例子。值得注意的是,有些種類作物間、套種比較合適,相互促進;另一些作物相互抑制,不宜間、套種在一起。對于哪些作物相互促進,哪些作物相互抑制,古人雖然沒有從科學(xué)的角度做出歸納和解釋,但已經(jīng)積累了不少事實,總結(jié)出了許多經(jīng)驗。《齊民要術(shù)》認為谷、黍、稷等作物的前作,都以豆類作物為最好。如“凡谷田,綠豆、小豆底為上……凡黍稷田,新開荒為上,大豆底次之……種瓜,……良田小豆底佳”,均說明當(dāng)時人們已對豆類作物作為谷類前作的好處有所認識,并最終將豆谷輪作確立為種植模式之一〔1〕。從科學(xué)的角度來分析,古代的輪作復(fù)種、間作套種,就是要尋求多樣生物之間的最佳生態(tài)關(guān)系,實現(xiàn)生物互利作用的最大化、互害作用的最小化。《齊民要術(shù)•雜說》曾詳細記述了在“灼然良沃”之地中穿插種植瓜、蘿卜、茄子、蔥、葵、萵苣、蔓菁、芥、白豆、小豆等十種作物的技術(shù)措施。中國古代栽培的作物種類多種多樣,其中,既有耗地作物,又有養(yǎng)地作物;既有喜陽作物,也有喜陰作物。為了實現(xiàn)多樣作物間的互利功效,避免多樣作物間的相互妨害,古人總結(jié)形成了一套成熟的作物種植制度。
2蟲害防治中的生物多樣性運用
蟲螟之害的發(fā)生,實際上由于環(huán)境多變,人類著意利用的作物來不及調(diào)整適應(yīng),有害于其利用作物的生物潛滋暗長,甚至肆意擴張。從人類利用農(nóng)作物的角度來看,這些“有害”生物無疑具有極大的危害性。除環(huán)境的影響之外,害蟲發(fā)生的另一重要原因就是系統(tǒng)生物多樣性的缺失。人類每一次有意識的“良種”選育,每一作物品種的增加,盡管能在一定程度內(nèi)能夠彌補因物種減少而導(dǎo)致的生態(tài)位的缺失,但人類的品種選育使農(nóng)業(yè)生物呈種類不斷減少的趨勢,使得生物種間關(guān)系大為簡化。種間關(guān)系的簡化,往往會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)微系統(tǒng)生物鏈松弛,一些有害生物種群迅速膨脹,對其它作物生長構(gòu)成威脅甚至危害。這個時候,往往需要外界手段的介入,才能使農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)常保持平衡。基于以上的認識,要防止病蟲危害,就是要從根本上保持農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生物多樣性,并使之在結(jié)構(gòu)和功能上不斷更新自我。不要試圖徹底消滅某一物種(這恰恰是人類已經(jīng)犯過并且現(xiàn)在一直在犯的毛病,功利的人類正在消滅自己認為有害的生物物種,一味地單向培育自己認為有益的生物物種,而且愈往后,這種情形愈嚴重),應(yīng)該對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進行合理的干預(yù)和調(diào)節(jié),使多樣物種之間保持適當(dāng)?shù)闹萍s和平衡關(guān)系。古人從天敵食滅害蟲的觀察中受到啟發(fā),開始自覺地運用多樣生物之間的天敵關(guān)系,進行害蟲防治。古籍中有很多這樣的記載,如《禮記•郊特牲》的“臘”祭典中有“迎貓,為其食田鼠也;迎虎,為其食田深也”的說法;《爾雅•釋鳥》載:“蜘蛛吐絲網(wǎng)蟲,維螂張臂捕蟬,守宮食互,蠅虎捕蠅”;《南史》記載梁武帝時“范洪胄有田一頃,將秋遇蝗……忽有飛鳥千群,蔽日而至,瞬息之間,食蟲遂盡而去,莫知何鳥……”;《夢溪筆談》載:“元豐中,青州界生子方蟲,方為秋田之害,忽有一蟲生,如土中狗蝎,其喙有鉗,千萬蔽地,遇子方蟲,則以鉗搏之,悉為兩段,旬日,子方皆盡,歲以大稔,其蟲舊曾有之,土人謂之‘旁不肯’”。