與草共舞：作物與雜草形成半自然群落有利於病蟲草害防治
蔣高明 王延靜
（文明驛站·鄰里生物多樣性保護）
在農業生產中，雜草防治是最令人頭疼的事。過去幾千年來，除草一直採用物理方法，即傳統的鋤頭除草。這個做法的好處是：除了鋤草，兼有土壤保墒功能，另外沒有化學汙染。古代無法做到農田大面積灌溉，人工鋤草幫助禾苗度過短期乾旱。人勤地產，勤勞可以彌補水分與養分的不足。但人工除草非常辛苦，費時費力，“鋤禾日當午，汗滴禾下土，誰知盤中餐，粒粒皆辛苦”說的就是這個道理。
直到近代，化學除草劑出現了。好處是省人工，缺點是造成環境汙染和製造病人。除草劑的危害包括：噴灑滅草劑的時候會透過面板、呼吸吸收大劑量滅草劑，從而損害農民健康；造成環境汙染，尤其汙染地下水資源；直接破壞生物多樣性，殺死青蛙、蚯蚓等面板粘性的小動物；除草劑廣泛使用容易造成種植單一性；除草劑會進入食物鏈，並透過食物鏈進入人體，從而導致癌症、不育不孕等重大疾病。
針對以上問題，有人研究了機械除草，甚至火焰除草，但可操作性不強，還是以化學除草最為流行。
能否既不用傳統的人工除草，又不用除草劑，解決農田或果園裡的雜草問題呢？經過十幾年的實踐，我們探索了一種“與草共舞”的新型雜草管理辦法。
二、科學原理
與草共舞（Co-growing with weeds），又稱為與草共生，是指藉助生態位、食物鏈與食物網、生態平衡、養分迴圈等原理，利用木本植物或高稈作物對雜草的競爭優勢，僅對雜草進行少量物理干預，從而實現雜草與果樹或高稈作物共生，並藉助雜草群落此吸引天敵昆蟲，達到以蟲治蟲目的。“與草共舞”的生態種植模式有助於從源頭杜絕除草劑和農藥汙染，兼具抗旱保墒作用、大幅度減少勞動力投入的一種新型生態農業模式。
與草共舞既不用傳統的人工除草，又不用化學除草劑，解決農田或果園裡的雜草問題。經過十幾年的實踐，與草共舞新型雜草管理模式在桃園、蘋果園、梨園、葡萄園、獼猴桃園，以及玉米種植等取得成功。該模式遵循“以自然之力恢復自然，以生態之力恢復生態”的原則，實現了雜草控制、害蟲防治、增加土壤養分的多種生態功能，是生態農業發展史上的重大突破。與草共舞的科學原理如下：
“與草共舞”的桃，極為鮮美
①
生態位原理
農田生態系統中，不同物種都有自己的生態位，在空間、時間上所佔據位置不同，大部分時間物種相安無事，只有到生態位重疊時，才會發生激勵的競爭或對抗。在農田或果園裡，因種間競爭，一種生物不可能利用其全部原始生態位，所佔據的只是現實生態位。利用生態位的空間差異，可以減少雜草控制成本，如果果園和葡萄園生草，就是利用喬木（藤本）與草本植物生態位不同的原理；種植玉米、高粱、甘蔗等也可以控制雜草，因為這幾類植物為高稈作物，對雜草具有競爭優勢。
②
食物鏈與食物網原理
當種植區保留部分雜草群落，或在田間地頭、田埂保留一部分雜草尤其有花植物的雜草時，一些天敵昆蟲得以生存。這些昆蟲或採集蜜源植物的花蜜，或直接捕食害蟲，並將後代產在草叢或下面的土壤裡。和自然生態系統一樣，農業生態系統也存在著食物鏈或食物網。害蟲吃草本植物，這些為植食害蟲，益蟲以害蟲為食物並利用其繁殖後代，為後代儲備養料，如七星瓢蟲以蚜蟲為生，螳螂可以捕獲菜青蟲等。有些動物以多種動物為食，出現食物鏈的交叉，這就是食物網。在一個健康的相對完整的農田雜草群落裡，青蛙、斑麻蜥、斑鳩等兩棲爬行動物或鳥類，以多種害蟲為生，當然它們也會吃益蟲。
③
生態平衡原理
當多種物種出現後，就出現了相生相剋，哪一個物種都難以單獨爆發，因為有天敵物種的存在，最終出現生態平衡。而長時間打農藥、除草劑，首先讓敏感物種消失，這些物種多為天敵動物，它們對農藥除草劑敏感。即使僥倖生存下來，由於害蟲被化學滅殺，天敵動物因食物短缺不能繁殖後代，會從農田生態系統中消失。除草劑將農田內外的雜草全部清除，直接造成天敵動物的最後家園喪失。它們要麼滅絕，要麼遠走高飛。剩餘的害蟲與雜草對人類發明的藥物進行頑強抵抗，抗藥性不斷提高。最終的結局是，人類要麼被自己發明的藥物送進醫院或者墳墓。
④
養分迴圈原理
很多人擔心雜草會搶走莊稼的養分，但是雜草生長髮育需要的養分，來自土壤，最後還會還到土壤，甚至加量還回。雜草將空氣中的碳和氮（豆科雜草或非豆科雜草上的單細胞固氮微生物具有固氮功能）固定下來，透過根系和落葉物還到土壤，增加土壤的碳庫與氮庫。雜草歸還的養分，比其生長髮育吸收的養分要多，加上每年有機肥還田，最終土壤變得肥沃。
⑤ 雜草的生理生態功能
雜草是生命力非常頑強的植物，對逆境抵抗力強。雜草透過氣孔與大氣進行水分交換，這個生理過程就是蒸騰作用，雜草的這一生理生態功能能夠幫助作物度過乾旱季節。密密麻麻的雜草，遮住了地皮，防止了寶貴的水分透過物理方法直接蒸發出去，這在乾旱、半乾旱區尤其重要。另外，雜草還具有防治水土流失、降溫保溼的作用，在特殊時期會起到減緩災害的作用。當乾旱來臨，雜草透過蒸騰作用節約了土壤水分，並透過提水作用，將深層的水分提上來，供作物吸收；當雨季來臨時，沒有雜草覆蓋的土地，流出的水是渾濁的，很多土壤和養分流失。而有雜草覆蓋的，流出的水是清的，就說明雜草的水土保持效果良好。
二、“與草共舞”具體做法
（一） 果園管理
① 不冬耕保護天敵昆蟲越冬 瓢蟲有的在土壤中越冬，食蚜蠅的蛹在樹下草堆中越冬，蜘蛛也在樹下土縫或者草堆中越冬，冬耕會殺死大部分天敵昆蟲從而破壞生態平衡。蚜蟲紅蜘蛛等害蟲可以在樹皮內越冬。
② 樹下生草 野草具有遮陽保溼降溫等作用，同時給各種昆蟲提供了一個良好棲息場所。例如蜘蛛就喜歡藏身於草叢，它首先需要保護自己。
③ 嵌入蜜源植物 一些天敵昆蟲一年需要繁殖數代的，需要保證從早春到深秋一直有蜜源植物。一些果園可以透過野草本地化多樣性達到一直有蜜源，而一些需要嵌入蜜源植物。深秋播種油菜，還可種植巖錘草、矢車菊等蜜源植物，從而形成花園式果園，既減少了害蟲危害，還美化了果園。
蚜繭蜂、草蛉、食蚜蠅、赤眼蜂等天敵昆蟲成蟲必須取食花粉、花蜜才可以繁育以及延長壽命，我們曾在深秋發現瓢蟲也取食花粉、花蜜。確保果園一直不間斷有蜜源種植之後，就可以促進天敵昆蟲繁育，就可以控制蟲害。在沒有做任何干涉的情況下，我們管理的果園蚜繭蜂寄生率達到幾乎100%。而在實驗室內，不到做到70%。在野外，有各種各樣的花粉和花蜜供給益蟲，在實驗室裡只能餵食10%的蜂蜜水。
④ 合理釋放天敵昆蟲 在平原地區，當生態破壞嚴重的果園在開始生物防治時，需要釋放一些天敵昆蟲。而在一些山區，周圍有樹林，就有足夠昆蟲資源，無需再釋放。不冬耕保護昆蟲越冬，樹下生草營造一個仿野生環境，嵌入蜜源種植促進天敵昆蟲繁育等條件具備之後，可在果樹開花時釋放瓢蟲源頭控制蟲害，例如在蚜蟲爆發之前釋放蚜繭蜂（蚜繭蜂控制蚜蟲能力極強）。
在合理時間釋放赤眼蜂控制水果食心蟲；在六月份釋放花絨寄甲、八月份釋放管氏腫腿蜂控制天牛危害；利用性誘劑來控制入侵類蟲害，例如北方出現的果蠅。
⑤ 利用菌劑例和矽藻土 如白僵菌、木黴菌、綠僵菌等菌劑，作為生物防治最後屏障來控制不可控蟲害爆發。白僵菌是自然界存在的一種蟲生菌類，是國家林業局推廣的高效生物殺蟲劑之一，可廣泛應用於森林害蟲，蔬菜害蟲，旱地農作物害蟲等。
矽藻土是矽質岩石粉碎後獲得，在顯微鏡下觀察邊緣非常鋒利，還具有非常好的吸附性，蟲子爬過會劃破蟲體，讓蟲子脫水而死。我們用白僵菌混合矽藻土使用，矽藻土可以劃破蟲體，如同時接種白僵菌，在陰雨天或者傍晚噴施，比化學農藥效果還好。
（二）主糧管理
種植小麥、玉米多年完全可以不用農藥。瓢蟲冬季喜歡在小麥、油菜根部越冬，春季最先可以在麥田或者油菜苗發現瓢蟲，小麥是最不需要打藥的作物，打藥後會殺死瓢蟲讓蚜蟲爆發。種植玉米旋耕除草緊接著播種玉米，然後不再除草，玉米先於草萌發，玉米苗始終比草高，當草長到7——80釐米時，一場風就讓草匍匐在地，起到保溫、保溼、抗旱的作用。玉米葉子和草把所有的地面覆蓋，營造好的環境，給各種各樣昆蟲生活棲息空間，就可以達到生態平衡不用農藥。
高粱、甘蔗等高稈作物也可行採取與草共舞模式，可大幅度減少用工量，病杜絕除草劑汙染。要取得成功，前期定植非常關鍵，在北方高粱要趕在雨季來臨之前出苗或初步封壟，此前可採取適當的機械或人工措施，保證高粱對雜草的競爭優勢。
（三）蔬菜種植
施用大量土雜肥替代化肥，畝施土雜肥8立方米方。土雜肥可以是畜禽糞便，也可以是食品廠下腳料，甚至是符合國家有機肥標準的汙水處理廠汙泥（酒精廠、食品廠、澱粉廠），富含有機物的物質進入江河就是汙染，施用到土壤就是寶貝。
土雜肥旋耕到土壤中去，均勻分佈在土壤，開溝直接種植土豆，不需要澆水；而普通種植600斤複合肥撒在狹窄的溝內，即使剛剛下雨也需要大量澆水。生態種植土豆可以透過不用澆水來降低土壤溼度，生態種植土豆不覆蓋地膜，進一步增加透氣性，給土豆生長創造良好環境，而所有的土豆病害都和低溫高溼度有關，生態種植土豆恰恰迴避了這些問題。用昆蟲病原線蟲加白僵菌透過滴灌防治土豆地下害蟲。
種植土豆苗期控草，五月下旬以後任由野草瘋長，讓土豆秧子和野草覆蓋地面預防高溫。後期嚴格控水壓低產量來提高礦物質和營養物質含量，達到極佳口感。這樣種植的土豆可以生吃，品質極佳。
在大棚邊角放置雜草堆，吸引蜘蛛天敵昆蟲等去越冬，預防大棚冬季耕作傷害天敵昆蟲。種植儘量多樣性，嵌入種植蜜源植物巖垂草，根據不同種植蔬菜來釋放培養不同天敵昆蟲應對。例如白粉蝨透過種植蜜源植物、釋放麗蚜小蜂和龜紋瓢蟲來控制。釋放赤眼蜂防治菜青蟲等。
合理留草，做與草共舞的蔬菜。保證天敵昆蟲越冬，提供繁育條件，合理留草給昆蟲棲息環境就可以達到生態平衡。我曾經拍了影片，在大棚邊緣有草堆，雜草多的地方蟲害很輕，沒有草的地方菜青蟲危害嚴重，不得不用白僵菌防治。
三、解決的問題
① 不用除草劑 果園或種植玉米等高杆作物，雜草不用除草劑，從源頭杜絕了除草劑汙染。發展有機農業，難就難在雜草防治，而病蟲害防治相對簡單。
② 不用殺蟲劑 在果園或農田周邊，嵌入蜜源植物巖垂草，從而吸引天敵覓食或越冬，在配合一定的物理措施，完全可以做到不用任何殺蟲劑，解決蟲害問題。不種植單一的草，而做到野草本地化、多樣性，有利於益蟲繁殖，達到以蟲治蟲的目的。野草本地化多樣性後，從早春到深秋幾乎都有花次序開放，這就給好多天敵昆蟲成蟲提供食物，保證了天敵昆蟲繁育，從而達到生態平衡，而從源頭杜絕農藥。在南方，或北方暖溫帶地區，可種植油菜，油菜花開花比較早，花期長；巖垂草從四月份到初冬，保證果園有隨時有蜜源種植。
③ 水分和養分供應 在土雜肥發酵時，很難控制溫度和溼度，不能做到徹底發酵，而發酵不徹底的土雜肥在樹根部施用反而有害。非常繁瑣的堆肥發酵會極大增加成本，採取了表面施用土雜肥，在好氧環境慢慢分解。同時引入食腐的紅色小蚯蚓，結合土壤有的個體比較大的環毛蚓。紅蚯蚓生活在表面，取食有機物豐富的土雜肥，環毛蚓生活在土壤中部，而蚯蚓糞富含各種微生物，可以活化土壤，它們結合可以達到免耕不冬耕目的。蚯蚓適應能力強，繁殖能力強，一經投放就可以自己繁育。
④ 人工投入減少 在果園保留雜草，或僅用機械不定期乂割，在高杆作物種植，僅在播種前機械除草，都可大幅度降低人工成本，可為有機農業發展，降低人工投入解決了一大難題。當然，對於大豆、花生、水稻等，與草共舞實施還有一定的難度，需要研究專門的辦法解決雜草問題。
⑤ 非轉基因 儘管很多挺轉專家聲稱轉基因無害，但對其安全性依然存在激勵的爭論，爭論的焦點時轉基因是否適合人類食用，事實上有識之士一般不會選擇轉基因食物。有機農業、特供食物、富裕人群、包括挺轉專家拒吃轉基因食物就是明證。與草共舞，使用的高杆作物如玉米、高粱和甘蔗，一般是雜交品種或老品種，不使用轉基因品種，這就從源頭杜絕了轉基因對生態環境和食物的汙染，生產出放心的有機食物或綠色食物。
與草共舞 促進多個可持續發展目標實現
作者：蔣高明（中國科學院植物研究所研究員、中國科學院大學教授）
王延靜（山東棗莊思源文明驛站主任）
編輯：Linda
日期：2022-08-19
