传统农业科技多样性研究

本文作者：李琦珂 惠富平 单位：南京农业大学人文学院

生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体有规律地结合所构成的稳定生态综合体。它包括动物、植物以及微生物物种之间的多样性、物种内部的多样性及生态系统的多样性等３个层次①。对于农业生态系统来说，生物多样性在这３个层次中都发挥着重要的作用。因而建立在生物多样性基础之上的农业生物多样性，概念也十分宽泛，是指与农业生产相关所有生物的总称。农业生物多样性产生和存在的现实基础是农业生物的差异性、联系性和发展性。实现多样农业生物之间的协调与和谐，使多样生物与多样环境适应乃至平衡，乃是生物多样性概念的实质和精髓。传统农业正是巧妙利用了这些关系，合理安排种植制度，积极防虫治病，实行多种经营，从而实现了农业系统经济效益、生态效益以及社会效益的最大化。

１种植制度中的生物多样性运用

在西方实验科学传入中国之前，古人往往把“阴阳”和“五行”思想作为认识世界的重要方法。其中的“五行”学说，主要是阐明万物构成及其相互关系的。古人认为，金、木、水、火、土，是构成万物的５种最基本元素，这５种元素之间有相生相克的关系。人们很早就把“五谷”与“五行”相对应，认为麦呈木性，菽呈火性，稷呈土性，麻呈金性，黍呈水性，这“五谷”之间也存在着相生相克关系。这种认识反映在农业生产中，就是要合理安排种植制度，充分发挥作物互利功效，巧妙避免作物互相妨害。农业系统中多样的生物、复杂的关系②，构成了古代轮作复种和间作套种的基础。农业生物生长发育所需的环境条件，包括土壤和气候条件在内，会影响到生物多样性的表现：不同生物要求不同的生态环境，即使同一生物的不同品种，所要求的环境条件也不尽相同，无疑会形成多样生物与多样环境的生态关系。生物种类繁多、形态各异、结构迥异，对环境的适应方式也会千差万别。古代的人们很早就懂得充分利用多样环境条件，合理安排种植制度，或轮作，或复种，或间作，或套种。传统农业时期，我国古代虽然没有明确的多样生物种间关系利用观念，但古人在长期种植经验积累的基础上，还是总结出了一套技术措施，不仅把作物之间的互害作用控制到最小程度，而且能把互利作用发挥到了极致。陈?辍杜┦椤吩谧芙嵘＼鸭渥鞯木?槭彼担?ldquo;若桑圃近家，即可作墙篱，仍更疏植桑，令畦垄差阔，其下偏栽苎。因粪苎，即桑亦获肥益矣，是两得之也”。

古人在农业生产实践中，逐步认识到单种某一作物时，特别是连作条件下，容易导致病虫杂草猖獗；实行多种作物间作套种，有利于控制病虫灾害。如《齐民要术》认为谷子连作就会“莠多而收薄”；麻连作就会有“点、叶夭折之患”；水稻连作就会“草稗俱生，芟亦不死弦”。因此，“谷田必须岁易”，“麻，欲得良田，不用故墟”；“稻无所缘，唯岁易为良”。作物种间既有互利关系，也有互抑关系。因此，古人注意到，在安排种植制度时要充分利用互利关系，尽量避免互抑关系。北魏贾思勰《齐民要术》强调：“慎勿于大豆地中杂种芝麻，扇地两损，而收菲薄”；《农桑辑要》也认为，桑间不宜间作蜀黍，因为“若种蜀黍，其枝叶与桑等，如此丛杂，桑亦不茂”，这是避免作物间互害作用的极好例子。值得注意的是，有些种类作物间、套种比较合适，相互促进；另一些作物相互抑制，不宜间、套种在一起。对于哪些作物相互促进，哪些作物相互抑制，古人虽然没有从科学的角度做出归纳和解释，但已经积累了不少事实，总结出了许多经验。《齐民要术》认为谷、黍、稷等作物的前作，都以豆类作物为最好。如“凡谷田，绿豆、小豆底为上……凡黍稷田，新开荒为上，大豆底次之……种瓜，……良田小豆底佳”，均说明当时人们已对豆类作物作为谷类前作的好处有所认识，并最终将豆谷轮作确立为种植模式之一〔１〕。从科学的角度来分析，古代的轮作复种、间作套种，就是要寻求多样生物之间的最佳生态关系，实现生物互利作用的最大化、互害作用的最小化。《齐民要术•杂说》曾详细记述了在“灼然良沃”之地中穿插种植瓜、萝卜、茄子、葱、葵、莴苣、蔓菁、芥、白豆、小豆等十种作物的技术措施。中国古代栽培的作物种类多种多样，其中，既有耗地作物，又有养地作物；既有喜阳作物，也有喜阴作物。为了实现多样作物间的互利功效，避免多样作物间的相互妨害，古人总结形成了一套成熟的作物种植制度。

２虫害防治中的生物多样性运用

虫螟之害的发生，实际上由于环境多变，人类着意利用的作物来不及调整适应，有害于其利用作物的生物潜滋暗长，甚至肆意扩张。从人类利用农作物的角度来看，这些“有害”生物无疑具有极大的危害性。除环境的影响之外，害虫发生的另一重要原因就是系统生物多样性的缺失。人类每一次有意识的“良种”选育，每一作物品种的增加，尽管能在一定程度内能够弥补因物种减少而导致的生态位的缺失，但人类的品种选育使农业生物呈种类不断减少的趋势，使得生物种间关系大为简化。种间关系的简化，往往会导致农业微系统生物链松弛，一些有害生物种群迅速膨胀，对其它作物生长构成威胁甚至危害。这个时候，往往需要外界手段的介入，才能使农业生态经常保持平衡。基于以上的认识，要防止病虫危害，就是要从根本上保持农业系统生物多样性，并使之在结构和功能上不断更新自我。不要试图彻底消灭某一物种（这恰恰是人类已经犯过并且现在一直在犯的毛病，功利的人类正在消灭自己认为有害的生物物种，一味地单向培育自己认为有益的生物物种，而且愈往后，这种情形愈严重），应该对农业系统进行合理的干预和调节，使多样物种之间保持适当的制约和平衡关系。古人从天敌食灭害虫的观察中受到启发，开始自觉地运用多样生物之间的天敌关系，进行害虫防治。古籍中有很多这样的记载，如《礼记•郊特牲》的“腊”祭典中有“迎猫，为其食田鼠也；迎虎，为其食田深也”的说法；《尔雅•释鸟》载：“蜘蛛吐丝网虫，维螂张臂捕蝉，守宫食互，蝇虎捕蝇”；《南史》记载梁武帝时“范洪胄有田一顷，将秋遇蝗……忽有飞鸟千群，蔽日而至，瞬息之间，食虫遂尽而去，莫知何鸟……”；《梦溪笔谈》载：“元丰中，青州界生子方虫，方为秋田之害，忽有一虫生，如土中狗蝎，其喙有钳，千万蔽地，遇子方虫，则以钳搏之，悉为两段，旬日，子方皆尽，岁以大稔，其虫旧曾有之，土人谓之‘旁不肯’”。