低緯高原區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)健康修復工程實踐

李海倫　夏欣　浦鑫　李成云　王云月　謝勇

摘要 ? ?從可持續(xù)生產(chǎn)戰(zhàn)略的角度審視水稻生產(chǎn)模式和稻田生態(tài)系統(tǒng)健康及其修復的研究，對水稻生產(chǎn)具有重要意義。本文主要圍繞低緯高原稻作區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康現(xiàn)狀和成因、重要的生態(tài)工程修復實踐案例，系統(tǒng)總結(jié)了稻田生態(tài)工程修復的主要技術(shù)與方法，以期為稻田生態(tài)系統(tǒng)健康修復提供可借鑒的有效途徑和生產(chǎn)策略。

關(guān)鍵詞 ? ?稻田生態(tài)系統(tǒng);健康修復;生態(tài)工程;農(nóng)業(yè)生物多樣性;低緯高原區(qū)

中圖分類號 ? ?S181;S511 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）16-0167-05

Engineering ?Practice ?of ?Rice ?Field ?Ecosystem ?Healthy ?Restoration ?in ?Low ?Latitude ?Plateau ?Region

LI Hai-lun 1，2 ? ?XIA Xin 2 ? ?PU Xin 2 ? ?LI Cheng-yun 1，2 ? ?WANG Yun-yue 1，2 ? ?XIE Yong 1，2 *

（1 State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Bio-resources in Yunnan， Kunming Yunnan 650201;

2 College of Plant Protection， Yunnan Agricultural University）

Abstract ? ?In the view of sustainable rice production， it is of great significance to rice production to pay sufficient attention to rice production patterns and rice field ecological restoration research. In this paper， emphasizing on low-latitude plateau region， it attempted to make a conclusion on methodology and technology application in rice field ecosystem healthy restoration through analyzing present situation， its underline reasons and important ecological engineering restoration practice cases， so as to provide efficient path and production strategy for the ecosystem restoration in rice field.

Key words ? ?rice field ecosystem; healthy restoration; ecological engineering; agro-biodiversity; low latitude plateau region

雖然糧食產(chǎn)量方面的問題正在通過育種、病蟲害控制等研究得到一定的突破，但是可用土地面積的減少始終限制糧食產(chǎn)量的增加。截至2016年，由于對土地的不合理利用，我國的土地荒漠化面積達到了國土面積的27.1%[1]，礦業(yè)活動[2-4]、工業(yè)廢物排放[5-6]、生活垃圾[7]、交通運輸排放[8]、農(nóng)業(yè)殘留[9-10]等造成的有機污染也越來越嚴重，導致農(nóng)耕可利用土地面積急劇減少。因此，農(nóng)田土壤污染修復迫在眉睫。為解決這一危機，不少研究人員認為應(yīng)該重視精準農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的研究與實踐，以達到可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式得到廣泛應(yīng)用的目的[11-12]。

水稻（Oryza sativa L.）是我國第二大糧食作物，我國65%的人口以稻米為主食[13]，水稻種植在確保全球糧食安全和促進世界社會經(jīng)濟發(fā)展中的貢獻舉世矚目[14]。中國作為以稻米為主食的國家，需要從國家戰(zhàn)略安全的角度來重視水稻生產(chǎn)和稻田環(huán)境安全。

稻田生態(tài)系統(tǒng)是一個由土壤—水稻—人類農(nóng)業(yè)活動構(gòu)成的開放式半人工生態(tài)系統(tǒng)[15]，該系統(tǒng)受到強烈的農(nóng)業(yè)活動干預(yù)，容易導致土壤污染，被污染土壤中的有毒害物質(zhì)容易通過土壤傳遞至稻粒上，進而危害人體健康。本文就我國低緯高原區(qū)稻田生態(tài)系統(tǒng)修復的相關(guān)案例進行回顧和總結(jié)，以期為各稻作區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)修復提供參考。

云南地處云貴高原，西北高東南低，海拔差異大[16]。云南特有的生態(tài)和氣候?qū)е碌咀黝愋投?、生產(chǎn)水平差異較大。近年來，西南水稻病蟲害發(fā)生較重，遷飛性害蟲稻飛虱、稻縱卷葉螟、一代二化螟危害嚴重，稻瘟病老病區(qū)和感病品種種植區(qū)發(fā)生較重，發(fā)病品種較多[17]。2007—2010年，西南稻作區(qū)水稻病蟲害發(fā)生面積上升，2010年達2 808.6萬公頃次。西南三省中，貴州水稻病蟲害發(fā)生面積擴展較快[18]。因此，在西南稻作區(qū)同樣面臨與其他地區(qū)類似的問題。一方面由于水稻生產(chǎn)需求的日益增長;另一方面水稻有害生物災(zāi)情頻發(fā)，稻田生產(chǎn)中化學物質(zhì)的投入量增加，產(chǎn)生潛在污染[19]。隨著學術(shù)界和公眾對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與環(huán)境安全意識的提高，水稻生產(chǎn)的安全問題日益受到各界的廣泛關(guān)注[20]。

稻田生態(tài)系統(tǒng)健康的研究以及對污染區(qū)的修復，對稻田保持長久的生產(chǎn)力具有重要意義。學者一般認為，通過環(huán)境管理維持生態(tài)系統(tǒng)的承載力與恢復力是維持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[21]，因而在生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)基礎(chǔ)上，生態(tài)系統(tǒng)健康的概念應(yīng)運而生[22]。稻田生態(tài)系統(tǒng)健康程度直接關(guān)系著稻谷產(chǎn)出水平和國家糧食安全，是食物安全和人類健康的基礎(chǔ)?；诖耍疚膰@低緯高原稻作區(qū)生態(tài)系統(tǒng)重要的生態(tài)工程修復實踐案例，系統(tǒng)總結(jié)了稻田生態(tài)工程修復的主要技術(shù)與方法，旨在為稻田生態(tài)系統(tǒng)健康修復提供可借鑒的有效途徑和生產(chǎn)策略。

1 ? ?稻田生態(tài)系統(tǒng)存在的問題

1.1 ? ?自然因素

不可抗拒的自然災(zāi)害，如酸雨、淹水等，導致稻田土壤質(zhì)量退化，嚴重影響我國農(nóng)業(yè)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 ? ?人為因素

作為開放度很高的人工生態(tài)系統(tǒng)，稻田生態(tài)系統(tǒng)的退化主要由不合理的耕作、施肥等人類生產(chǎn)活動所引起。因此，研究各種不合理耕作、施肥等所致的稻田生態(tài)系統(tǒng)退化機制及其防治已成為農(nóng)業(yè)科學和生態(tài)環(huán)境科學領(lǐng)域的重要研究課題。

1.2.1 ? ?不合理施肥。追求農(nóng)作物高產(chǎn)一直是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要目標，在人類對稻田生態(tài)系統(tǒng)的所有干涉措施中，施肥是達到高產(chǎn)的有效途徑。但由于不合理施肥，稻田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能劣化，引發(fā)了一系列問題。例如，由于大量化肥的投入，引發(fā)水稻土耕層酸化[23]。

1.2.2 ? ?過度使用農(nóng)藥。過度使用農(nóng)藥會降低土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，從而降低農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[24]。施用農(nóng)藥會降低微生物數(shù)量及活性，而土壤肥力的保持依賴于土壤微生物數(shù)量及其活性，這是大多數(shù)植物養(yǎng)分生物循環(huán)的重要基礎(chǔ)，土壤微生物數(shù)量及活性的降低會導致土壤肥力下降、毒性升高[25-27]。研究發(fā)現(xiàn)，與對照相比，甲磺隆處理的土壤微生物生物量碳下降91.92%，而微生物生物量氮下降101.41%，同時施用農(nóng)藥顯著地影響土壤中的酶活性[28]。許多傳統(tǒng)農(nóng)藥殘留高，對土壤、水體等造成嚴重污染，威脅著整個生態(tài)系統(tǒng)與人體健康。

1.2.3 ? ?環(huán)境污染。重金屬污染是環(huán)境污染的主要方面，對土壤生態(tài)系統(tǒng)有著嚴重影響。有研究表明，土壤出現(xiàn)鎘污染時，土壤微生物量C和N開始隨Cd濃度增加而上升，土壤呼吸作用強度和代謝熵都隨Cd濃度增大而增加[29]，這是因為被重金屬污染的土壤中微生物與植物需消耗更多能量才能生存。土壤重金屬污染與工業(yè)生產(chǎn)水平、礦渣堆積、交通運輸、污水以及農(nóng)藥與化肥的錯誤投入等因素有關(guān)。

1.2.4 ? ?栽培措施。大面積單一種植作物是現(xiàn)代農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要種植模式。單一品種的大面積集約化生產(chǎn)，造成了嚴重的農(nóng)作物品種“基因流失”，降低了農(nóng)作物的遺傳多樣性[30]，也降低了農(nóng)田的物種和生境多樣性，導致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)日漸惡化。此外，作物秸稈大量廢棄、農(nóng)膜污染已成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要問題[31]。這些人為干預(yù)使農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)功能逐步降低[32]，特別是化學農(nóng)藥的使用導致了害蟲產(chǎn)生抗藥性、次要害蟲的再生猖獗、農(nóng)藥殘留等安全和生態(tài)問題[33]。近年來，許多學者認為，合理的耕作制度和栽培措施可以有效保護和強化農(nóng)田生物多樣性，恢復和重組農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡有利于農(nóng)業(yè)害蟲的生態(tài)控制和綜合治理[34]。

2 ? ?修復稻田生態(tài)系統(tǒng)的措施

退化稻田生態(tài)系統(tǒng)的修復需根據(jù)稻田土壤退化的特點，通過改善土壤理化性質(zhì)，改善光、氣、熱等生態(tài)條件進行修復[35]。比如，通過采用適當?shù)拇胧﹣砘謴秃蛷娀r(nóng)田生物多樣性，提高天敵的控制潛能，減少害蟲發(fā)生的可能性。這些措施包括精準施肥、合理混作、輪作等，利用不同品種來提高作物的遺傳多樣性等。

2.1 ? ?不同施肥技術(shù)對水稻土的修復效應(yīng)

平衡施肥、增施有機肥料對稻田土壤退化具有良好的修復功能，不僅使水稻增產(chǎn)，還能促使土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)形成良性循環(huán)[36]。這是因為水稻生理活動旺盛，其根系分泌量大、泌氧多，能增強水稻根際土壤微生物活性，提高其生態(tài)系統(tǒng)功能[37]，從而強化微生物的保肥供肥能力。從土壤肥力和微生物生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的修復效果看，不同施肥處理對提高土壤有機質(zhì)、有效態(tài)氮、磷、鉀含量以及微生物有益特征指標等均有很好的效果研究報道，化肥配施30%有機肥和化肥配施60%有機肥分別比試驗前增長有機質(zhì)10.95～23.96 g/kg（平均15.46 g/kg）和3.14～27.49 g/kg（平均19.06 g/kg），與試驗前及對照處理間差異均達到顯著水平[35]。因此，建議稻田施肥應(yīng)以測土配方施肥為指導，在配施有機肥的基礎(chǔ)上有針對性地補充不足的營養(yǎng)元素。

2.2 ? ?改善耕作措施

合理的間套作方式可以充分利用空間，獲得更好的經(jīng)濟效益，在節(jié)約化肥農(nóng)藥投入的同時使土壤質(zhì)量得到提高。此外，已有很多研究證明間套作模式對病害防控有顯著效果。梁開明等[38]研究表明，通過水稻與慈姑間作，可改變水稻田間小氣候、阻止病原菌的滋生和傳播，從而有效降低水稻白葉枯病和稻瘟病的發(fā)生率。合理輪作能夠降低農(nóng)作物的病蟲害發(fā)生率，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分和水分的供應(yīng)。綠肥—水稻輪作模式能夠有效補充土壤養(yǎng)分、減少化肥施入量[39];水旱輪作能夠改善土壤通透性、增強土壤微生物活性。尹 ?睿等[40]對比稻—麥輪作和大棚蔬菜連作2種種植模式對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響差異發(fā)現(xiàn)，稻—麥輪作模式下，土壤微生物結(jié)構(gòu)、功能多樣性顯著高于大棚蔬菜連作模式，同時土壤長期生產(chǎn)能力也高于大棚蔬菜連作模式。另外，研究表明，免耕、少耕能提高土壤微生物生物量碳、氮含量，增加土壤動物和微生物數(shù)量，提高土壤酶活性[41]。壟作免耕可使土壤水、肥、氣、熱供應(yīng)協(xié)調(diào)，使土壤生態(tài)環(huán)境更適于水稻正常生長，從而達到減少病蟲害、抑制田間雜草生長的效果[42]。

2.3 ? ?有機水稻栽培

進入21世紀后，有機農(nóng)業(yè)成為越來越受關(guān)注的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，但質(zhì)疑不絕于耳。與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比，有機農(nóng)業(yè)往往會獲得更少的產(chǎn)出，但如采用合理的管理措施，有機農(nóng)業(yè)仍可到達常規(guī)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量[43]。顯而易見，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)和有機農(nóng)業(yè)是從源頭上控制面源污染的良好途徑之一。一般而言，有機水稻栽培較常規(guī)水稻栽培具有更好的控制重金屬釋放、改善稻田無機生態(tài)環(huán)境以及保護和修復稻田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和遺傳多樣性等功能。合理科學地栽培有機水稻，一是可以有效地恢復和保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性;二是可以有效地減輕和降低農(nóng)藥、化肥污染;三是可以增加土壤生物多樣性;四是能夠把碳截留在土壤中，有助于減輕溫室效應(yīng)和全球氣候變暖[44]。

2.4 ? ?農(nóng)作物地方品種的保護和利用

農(nóng)作物地方品種的有效保護是農(nóng)業(yè)可持續(xù)利用的基礎(chǔ)。綠色革命以來，大面積單一種植水稻品種導致水稻品種的遺傳多樣性下降，由此帶來一系列病蟲害問題的發(fā)生。但是，元陽哈尼梯田特異的地形和多樣的氣候類型，孕育了水稻品種的多樣化[45]，哈尼梯田的水稻資源仍保持著高度的多樣性。其中，有的傳統(tǒng)品種種植上百年仍未出現(xiàn)退化現(xiàn)象，并被長期持續(xù)種植。這其中的關(guān)鍵在于，一方面當?shù)孛褡遄⒅亓舴N;另一方面與當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境多樣、氣候多變，當?shù)孛褡彘L期保留著種植多個品種保證穩(wěn)產(chǎn)的習慣有關(guān)[46]。已有研究結(jié)果顯示，水稻農(nóng)家品種存在普遍的遺傳異質(zhì)性[47-48]。綜合很多研究結(jié)果表明，在元陽哈尼梯田系統(tǒng)中，稻瘟病菌群體多樣性和生理小種的豐富度與栽培傳統(tǒng)品種遺傳多樣性的豐富度成正相關(guān)。因此，通過傳統(tǒng)品種與現(xiàn)代品種的混種來控制稻瘟病，既可以增加產(chǎn)量，又可以保護當?shù)氐膫鹘y(tǒng)農(nóng)家品種[49-50]。值得注意的是，由于混合間栽的種植模式需要地方傳統(tǒng)水稻品種與現(xiàn)代水稻品種進行混種，而且在不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境下，需要不同的地方品種來進行混合間栽，因而應(yīng)當根據(jù)各地水稻生產(chǎn)實際情況采用適宜搭配的品種進行種植。

3 ? ?稻田生態(tài)修復的典型案例

通過水稻間混作[51-52]、輪作[53-55]、稻田養(yǎng)魚[56]、養(yǎng)鴨[57-59]、養(yǎng)蟹[60]等多樣性生產(chǎn)模式人為地改變和創(chuàng)造農(nóng)田生境多樣性是實現(xiàn)稻田生態(tài)修復的典范。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合不同地區(qū)特殊的生態(tài)環(huán)境，越來越多的多樣性生產(chǎn)模式也被開發(fā)并應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，推動著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 ? ?魚稻共作

魚稻共作模式中，一方面水稻可降低稻田總氮、總磷、氨氮的含量，另一方面魚取食水草和害蟲，起到為水稻除草并提供有機肥的作用，使魚稻共生生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)和能量形成良性循環(huán)，從而實現(xiàn)合理利用資源，達到互惠互利的增益效果[61]。魚稻模式在中國西南至少已存在1 200多年，2005年被聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）認定為全球重要的農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)[62]。該模式也在埃及和越南、馬來西亞、菲律賓、印度、印度尼西亞、泰國、孟加拉國等東南亞國家得以實踐應(yīng)用[63]。對于稻田生態(tài)而言，稻魚模式極大地降低了稻田環(huán)境中工業(yè)化學品的投入量，無疑是一種低碳、環(huán)境友好的生產(chǎn)模式。常見的推廣模式有稻魚、稻蟹、稻蝦、稻鱉、稻鰍等生態(tài)共作模式，應(yīng)因地制宜進行選擇。

3.2 ? ?稻鴨共作

稻鴨共作模式利用鴨子取食特點及其活動規(guī)律生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻米，是一種能夠有效控制稻作生態(tài)污染的重要技術(shù)途徑[64]。有研究表明，稻鴨共作對雜草的防除效應(yīng)達到96.1%（450只/hm2），可降低稻田雜草的發(fā)生種類;對稻飛虱具有明顯的生物控制效應(yīng)，綜合防效達到65.49%，同時可減輕二化螟、紋枯病的發(fā)生量和發(fā)病程度[64]。稻鴨共作是一種成熟的生態(tài)防控模式，能有效控制水稻病蟲害、提高稻米品質(zhì)。需要注意的是，稻鴨共作模式對水稻產(chǎn)量有一定的影響，該模式對增產(chǎn)無顯著效果;相反，會降低水稻產(chǎn)量。因此，對產(chǎn)量有較高要求或水稻品種產(chǎn)量較低的種植不適宜采用該模式。

不論是稻魚模式還是稻鴨模式，都符合低碳、可持續(xù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，但對生產(chǎn)者的生產(chǎn)技能、人力投入及相應(yīng)的認知能力都比水稻單作要求高。因此，在這類生產(chǎn)模式的推廣中應(yīng)該從生產(chǎn)者動機（提高經(jīng)濟價值）、社會認可度和政策支持等方面建立良性互動機制。

3.3 ? ?元陽哈尼梯田的稻作文化與低碳生產(chǎn)模式

元陽哈尼梯田蘊含了2000多年的哈尼文化，其優(yōu)良的生態(tài)系統(tǒng)是世代哈尼人民的努力成果。元陽哈尼梯田分布于海拔144～2 000 m、坡度15°～75°的山坡上，具有獨特的垂直特征，水稻的品種、栽培、耕作方式等均呈現(xiàn)垂直方向上的變化特征。其對污染物有強而有效的降解作用，進入梯田后污染物的濃度便隨海拔降低呈指數(shù)級下降[65]。

3.3.1 ? ?地方品種遺傳異質(zhì)性與抗病表型多樣性。支撐元陽哈尼梯田稻作模式的物質(zhì)基礎(chǔ)是豐富的水稻地方品種。根據(jù)有關(guān)研究顯示，水稻地方品種具有豐富的內(nèi)部遺傳異質(zhì)性，特別是居群內(nèi)部個體間遺傳異質(zhì)性高，個體間表型差異明顯[66]。月亮谷（Acuce）是元陽哈尼梯田長期種植的水稻地方品種，在當?shù)胤N植面積大、種植時間長，主要集中在氣候條件利于稻瘟病發(fā)生的區(qū)域，但卻未有過稻瘟病暴發(fā)的記錄，這一特殊現(xiàn)象值得深入探究。為此，月亮谷成為有效保護和持續(xù)利用水稻種質(zhì)資源的重要研究材料。研究表明，月亮谷不同單粒傳純系在接種稻瘟菌后表現(xiàn)出抗感表型完全不一致的現(xiàn)象，通過RNA-seq技術(shù)分析，初步發(fā)現(xiàn)了在接種稻瘟菌的24 h后抗稻瘟病相關(guān)基因（轉(zhuǎn)錄因子）表達差異較大[67-68]。這種存在于自然群體中的抗病基因多樣性是否是月亮谷這一地方品種持久種植的根本原因還需要繼續(xù)深入研究。

3.3.2 ? ?垂直特性。隨著海拔的上升，哈尼梯田形成了河谷炎熱（150～800 m）、下半山溫熱（800～1 200 m）、中部溫和（1 200～1 650 m）、上半山溫涼（1 600～1 900 m）的垂直氣候特性[65]。可根據(jù)每個區(qū)域獨特的氣候條件，選擇適宜的水稻地方品種搭配種植。在高海拔區(qū)域種植耐寒稻谷品種，如月亮谷、小花谷、小白谷、冷水糯等;在中部區(qū)域種植溫性高棵稻谷品種，如大細老梗谷、老梗白谷、老腳紅梗等;在下半山種植耐熱品種，如老皮谷、老糙谷、木勒谷等;在河谷種植耐高熱稻谷品種，如麻糯等。將水稻品種合理搭配種植，結(jié)合優(yōu)良的種植模式，使哈尼梯田形成具有凈化污染物、防止土壤侵蝕、鞏固堤岸、調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能大田生態(tài)系統(tǒng)。

3.4 ? ?利用農(nóng)業(yè)生物多樣性控制稻瘟病的實踐

生產(chǎn)上的水稻品種絕大多數(shù)是野生稻馴化得到的栽培稻。在馴化過程中，栽培稻喪失了很多野生稻原有的抗稻瘟病基因。因此，栽培稻對稻瘟病的抗性較弱，只有少數(shù)品種有較高的抗病性，很多生產(chǎn)實踐證明，利用農(nóng)業(yè)生物多樣性可以有效控制稻瘟病的發(fā)生。

3.4.1 ? ?水稻品種多樣性混合間栽。朱有勇等[69]利用2個雜交稻品種（汕優(yōu)63和汕優(yōu)2）和2個優(yōu)質(zhì)糯稻地方品種（黃殼糯和紫谷）進行品種多樣性控制稻瘟病研究，結(jié)果顯示，混合間栽的2個優(yōu)質(zhì)糯稻品種與單獨種植比較，穗瘟嚴重度減少94%。王云月等[70]在云南省稻瘟病重病區(qū)石屏縣寶秀鎮(zhèn)和瀘西縣中樞鎮(zhèn)進行了品種合理布局和品種替換控制稻瘟病的試驗，結(jié)果表明，這2個區(qū)域的稻瘟病得到了有效控制，獲得了良好的防治效果。品種間混合間栽，可以有效改變單作的田間小氣候，阻隔或稀釋稻瘟病菌，從而減少適宜的發(fā)病條件[71]。水稻品種間作在實際栽培以及收獲操作上較為繁瑣，在勞動力缺乏的地區(qū)難以推廣，但是其對于稻瘟病防治卻十分有效，在勞動力充足的區(qū)域值得推廣，但是不同區(qū)域?qū)λ酒贩N搭配模式的選擇具有差異性，需要通過田間試驗選擇適合的栽培模式。

品種間（混）種需在理論基礎(chǔ)上通過實踐選擇出適宜的搭配品種和栽培模式，才能到達促進水稻高產(chǎn)、防治病蟲害的目的，不合適的搭配模式不僅不能達到理想的效果，反而會事倍功半。間（混）種品種的選擇主要由水稻相似的農(nóng)藝性狀和遺傳抗性的互補來決定。在水稻間作模式中，一般要求主栽高產(chǎn)矮稈的現(xiàn)代品種，間栽高產(chǎn)高稈的地方品種，高稈與矮稈品種的高度差以30 cm左右為佳[72]，而在遺傳抗性上以選擇遺傳抗性差異大的品種為宜[73]。對于混植模式，傅秀林等[74]提出，將多個在株高、抽穗期、熟期、株型等特定農(nóng)藝性狀基本一致且分別含有不同抗瘟性基因的品種或品系的種子按一定比例混合構(gòu)成混合栽培品種有利于稻瘟病的控制。與間作模式相比，該混種模式中水稻各品種之間無主、間栽品種之分，遺傳抗性的選擇同樣以遺傳抗性差異大的品種混種為宜。

3.4.2 ? ?聚合多基因抗病育種?，F(xiàn)代品種抗病性的改良是防治水稻病害發(fā)生的最經(jīng)濟有效的方法之一，提高水稻抗病性能有效控制水稻病害在病害流行區(qū)的發(fā)生流行，使很多高產(chǎn)品種能夠在病害流行區(qū)種植，拓寬了水稻品種可種植區(qū)域面積。然而，在水稻與病原菌互作的過程中，水稻抗性增強的同時，病原菌也通過不斷的進化來突破水稻的防御系統(tǒng)從而達到侵染目的，而水稻抗性也會因此喪失。為解決水稻單基因或寡基因抗病容易喪失的局限性，近20年來，聚合多個主效抗病基因成為抗病育種工作的重要研究方向。隨著現(xiàn)代分子生物學技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的水稻抗性基因被發(fā)現(xiàn)，其中很多基因被運用到了水稻病害抗性基因聚合育種的研究中。陳紅旗等[75]將攜帶稻瘟病單抗性基因的C101LAC和C101A51與金23B經(jīng)過一系列的雜交、復交、回交后得到了Pil、Pi、Pi33抗性基因聚合的金23B導入系，其抗稻瘟病的能力明顯高于C101LAC和C101A51的抗病能力。除此之外，很多前人的研究也證明，聚合多基因育種對于維持水稻抗性基因的穩(wěn)定持久是切實可行的。

4 ? ?結(jié)語

利用水稻多品種間（混）栽，或充分利用稻田生態(tài)系統(tǒng)功能采用稻魚、稻鴨等水稻生產(chǎn)模式及農(nóng)家品種原位保護與利用等措施是實現(xiàn)退化稻田生態(tài)系統(tǒng)的健康修復以及水稻安全生產(chǎn)的有效途徑[76-79]。目前，控制病蟲害尤其是稻瘟病方面的稻田多樣性利用已經(jīng)有很多參考模式。本文案例中的生產(chǎn)模式是以應(yīng)用于南方低緯高原的水稻產(chǎn)區(qū)為主構(gòu)建的。在進一步推廣中，不同區(qū)域需因地制宜地選擇適宜的參考模式，結(jié)合當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、人文因素進行田間試驗，選擇出最佳的多樣性生產(chǎn)模式和栽培制度以適宜當?shù)氐乃鞠到y(tǒng)修復措施。

地方水稻品種具有較強的抗病能力，為水稻抗病育種研究提供了豐富的資源。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和進步，利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)研究水稻地方品種攜帶的抗病基因、加強地方稻種的開發(fā)利用越來越成為一個熱門的研究領(lǐng)域，元陽的梯田生產(chǎn)系統(tǒng)也為此提供了很好的研究范本。

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