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植保所揭示绿肥应用促进后茬作物的抗虫性

文章来源:迁飞害虫研究组      作者:江幸福   点击数: 次      发布时间:2024-07-10

绿肥应用作为生态农业管理的有效技术支撑,在改善土壤质量和微生物群落方面发挥着重要的作用。近年来,我国一直在推进绿肥的生态服务功能研究,并形成了基于绿肥的生态修复技术和“绿肥+”的产业机制。然而,绿肥应用对作物抗虫性的影响尚不明确。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda已成为我国危害粮食安全和生物安全的重大迁飞性害虫,被列入国家“一类农作物病虫害名录”。研发其生态调控技术是化学农药减施、保护生态和实现害虫可持续治理的重要途径。

近日,中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队在《iScience》上发表了题为“Green manure application improves insect resistance of subsequent crops through the optimization of soil nutrients and rhizosphere microbiota”的研究论文,针对绿肥应用在促进后茬作物抗虫性的生态调控功能及机制开展相关研究。

研究通过温室模拟在我国广泛推广应用的绿肥作物毛叶苕子-玉米轮作模式,比较了化肥、绿肥和‘化肥+绿肥’三种施肥处理对玉米抗草地贪夜蛾的影响。利用宏基因组、HPLC-MS/MS和建立昆虫两性生命表等技术,测定了不同施肥处理对玉米抗虫性、植物抗性相关化合物、土壤养分和微生物群落的影响。结果表明,绿肥应用显著降低了草地贪夜蛾对玉米的取食偏好和蛹重;促进了玉米中SA、JA和DIMBOA的积累;提高了土壤有机质等营养物质的含量,并促进了多种有益根际微生物的富集。揭示了绿肥应用通过优化土壤养分和根际微生物群落,提高了玉米对草地贪夜蛾的抗性水平。

本研究为绿肥应用的生态调控功能提供了新的视角,证明了绿肥作物在提高主栽作物抗虫性方面的潜力,有利于绿肥作物推广和害虫生态防控。

中国农业科学院植物保护研究所为论文第一完成单位,江幸福研究员为论文通讯作者,博士后马琳、已毕业王道通和植保所张蕾研究员为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(32072420)、国家重点研发计划(2021YFD1400701)和国家绿肥产业技术体系(CARS-22)等项目资助。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.110320

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