《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Intercropping cotton with wheat or maize enhances biological pest control but only intercropping with wheat improves cotton yield
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本研究针对棉花生产对化学杀虫剂过度依赖的难题，探讨了棉田生态调控新策略。研究人员系统比较了棉花与春小麦或玉米间作对棉蚜(Aphis gossypii)生物防治效果及棉花产量的影响。结果表明，两种间作模式均能显著增强瓢虫等天敌的早期定殖与捕食功能，使棉蚜密度降低24%-63%，棉铃虫(Helicoverpa armigera)卵捕食率提升10%-178%。然而，仅棉麦间作实现棉花增产18%，而棉豆间作因种间竞争导致减产18%。该研究为构建杀虫剂减量增效的棉花可持续生产体系提供了关键实证依据。
棉花作为重要的经济作物，长期面临蚜虫、棉铃虫等害虫的严重威胁。传统依赖化学杀虫剂的防治模式不仅易导致害虫抗药性发展、杀伤天敌形成恶性循环，更对生态环境和人体健康构成风险。在推进农业绿色发展的背景下，如何通过生态调控手段实现害虫可持续治理成为亟待解决的科学问题。间作作为增加农田生物多样性的经典农艺措施，被认为具有促进天敌、抑制害虫的潜力，但其效果因作物组合而异，且对主作物产量的影响机制尚不明确。为此，中国农业科学院植物保护研究所的研究团队在《Agriculture, Ecosystems & Environment》上发表了最新研究成果，系统揭示了棉花与春小麦或玉米间作对害虫生物防治及棉花产量的差异化影响。
研究团队于2023-2024年在新疆昌吉回族自治州开展田间试验，采用随机区组设计，设置棉花-春小麦间作、棉花-玉米间作及棉花单作三种处理。关键技术方法包括：（1）通过每周定点视觉观测量化棉花植株上害虫（以棉蚜为主）和天敌（以瓢虫为主）种群动态；（2）利用棉铃虫卵卡暴露实验评估天敌捕食功能；（3）测定棉花籽棉产量以评估不同间作模式的经济产出。
3.1 害虫与天敌密度
在整个观测期内，间作棉田的棉蚜密度显著低于单作棉田。2023年，棉麦与棉豆间作分别使棉蚜密度降低63%；2024年降幅分别为24%和29%。两种间作模式的抑蚜效果无显著差异。值得注意的是，在棉蚜种群增长早期（6月20日），间作棉田的瓢虫密度已显著高于单作棉田，表明天敌得以更早定殖并建立种群。尽管全年瓢虫总量在部分年份未显着高于单作田，但其早期入驻有效遏制了蚜虫的指数增长。
3.2 捕食活性
棉铃虫卵卡实验显示，间作系统显著提升了天敌的捕食压力。2023年，棉麦与棉豆间作区的卵捕食率较单作区分别提高178%和27%；2024年分别提高40%和10%。这证实了间作系统通过缩小作物间距，促进了成虫和幼虫天敌在作物间的转移，强化了生物控害功能。
3.3 棉花产量
产量分析揭示了作物组合的关键影响：棉麦间作使棉花产量较单作提升18%，而棉豆间作则导致减产18%。产量差异主要归因于种间竞争强度的不同：春小麦植株低矮、熟期早，对棉花光照竞争弱；而玉米植株高大、生长迅速，对棉花形成遮荫并加剧养分竞争，最终制约棉花产量形成。
该研究结论强调，春小麦和玉米作为伴生作物均能通过促进天敌增强对棉蚜的生物防治，但仅棉麦间作能同步实现增产。这表明作物多样性策略的实施需精准评估伴生作物的生态功能（如天敌支持）与竞争效应之间的平衡。研究成果为优化棉田间作模式、推动绿色植保技术应用提供了重要科学依据，对减少杀虫剂使用、保护农业生态环境具有积极意义。
