共生种植的科学：和谐花园的全球指南

共生种植是一种古老的做法，通过战略性地将不同的植物放置在一起以获得相互益处，这种做法正在重新受到人们的欢迎。这不仅仅是轶事性的园艺知识，它还以坚实的科学原理为基础，可以增强植物健康，提高产量，并促进生物多样性。本指南探讨了共生种植的科学原理，并为世界各地的园丁和农民提供了实用的见解。

什么是共生种植？

从根本上说，共生种植是关于培养不同植物物种之间的有益相互作用。这些相互作用的范围从阻止害虫到改善土壤健康，甚至增强某些作物的风味。与涉及在一个大面积上种植单一作物的单一栽培农业不同，共生种植拥抱多样性，创造一个更具弹性和平衡的生态系统。

协同作用背后的科学

共生种植的益处源于几个关键的科学机制：

1. 病虫害管理

一些植物释放出可以驱赶害虫的化学物质，而另一些植物则吸引捕食有害生物的有益昆虫。这种天然的病虫害防治减少了对合成杀虫剂的需求，并促进了更健康的环境。

• 示例：在番茄旁边种植万寿菊（Tagetes spp.）。万寿菊释放一种叫做柠檬烯的化合物，可以驱赶线虫，线虫是可以损害番茄根的微小蛔虫。这种做法在南美洲和欧洲的花园中很常见。
• 示例：在亚洲部分地区，罗勒（Ocimum basilicum）经常与番茄和辣椒间作。罗勒的强烈气味会迷惑像番茄角虫和蚜虫这样的害虫，从而减少它们对主要作物的危害。

2. 改善土壤健康

不同的植物对养分的需求和根系结构不同。通过将互补的物种一起种植，您可以优化养分吸收并改善土壤结构。例如，豆类从大气中固定氮，并将其转化为植物可以使用的形式。

• 示例：“三姐妹”种植方法，传统上由北美洲的土著人民实践，涉及一起种植玉米、豆类和南瓜。玉米为豆类提供了攀爬的支撑，豆类在土壤中固定氮，南瓜提供地面覆盖以抑制杂草并保持水分。
• 示例：在非洲的许多地方，豇豆（Vigna unguiculata）与玉米（Zea mays）间作。豇豆是豆类，用氮丰富土壤，有利于玉米作物。它们的地面覆盖特性也有助于除草。

3. 增强授粉

某些植物会吸引蜜蜂和蝴蝶等授粉者，这可以提高附近作物的授粉率。色彩鲜艳的花朵和芳香草本植物特别能有效地吸引这些有益昆虫。

• 示例：在草莓附近种植琉璃苣（Borago officinalis）。琉璃苣吸引蜜蜂和其他授粉者，从而提高草莓的产量和质量。这在欧洲被广泛实践，在北美也越来越普遍。
• 示例：在澳大利亚，薰衣草（Lavandula angustifolia）等本土开花植物经常种植在蔬菜花园附近，以吸引本土蜜蜂和其他授粉者，从而使各种作物受益。

4. 物理支持和遮荫

较高的植物可以为较脆弱的物种提供遮荫，保护它们免受强烈的阳光和高温的影响。同样，攀援植物可以使用较高的植物作为支撑，最大限度地利用空间。

• 示例：如上所述，“三姐妹”方法提供物理支撑（玉米）和遮荫（南瓜）。
• 示例：将黄瓜（Cucumis sativus）种植在棚架上或向日葵（Helianthus annuus）旁边。向日葵提供支撑和一些阴影，而黄瓜则受益于改善的空气流通。

5. 化感作用

化感作用是指植物释放生化物质（化感物质）以影响其他植物生长的现象。这些化学物质可以抑制或促进附近物种的生长。

• 示例：大蒜（Allium sativum）已知对某些植物具有化感作用，抑制某些杂草的萌发和生长。
• 示例：黑麦（Secale cereale）经常被用作覆盖作物。当将其掺入土壤中时，它会释放化感物质，抑制许多杂草种子的萌发。这通常用于世界各地的免耕耕作方法。

常见的共生种植组合

以下是一些已建立的共生种植组合及其背后的科学原理：

• 番茄和罗勒：罗勒驱赶番茄角虫和其他害虫，同时改善番茄的味道。
• 胡萝卜和洋葱：洋葱驱赶胡萝卜根蝇，而胡萝卜驱赶洋葱蝇。每种植物的强烈气味掩盖了另一种植物的气味，使害虫难以找到它们寄主的植物。
• 卷心菜和薄荷：薄荷驱赶卷心菜蛾和其他卷心菜害虫。
• 豆类和玉米：作为三姐妹方法的一部分，豆类为玉米固定氮，而玉米为豆类提供支撑。
• 迷迭香和卷心菜：迷迭香驱赶卷心菜蛾和其他以卷心菜科植物为目标的害虫。
• 生菜和高花（例如，向日葵）：高花为生菜提供遮荫，防止其在炎热天气过早抽薹（结籽）。

共生种植的全球范例

共生种植并不是一个新概念；它已被世界各地不同的文化实践了数百年。以下是一些例子：

• 中美洲：上述的“三姐妹”方法是可持续农业实践的典范，世代相传。
• 非洲：将玉米与豇豆或花生等豆类间作是一种常见的做法，以改善土壤肥力并减少病虫害压力。
• 亚洲：水稻种植经常将水生蕨类植物（一种固定氮的浮萍）作为绿肥，以提高水稻产量。在东南亚，各种草药和香料被战略性地种植在稻田附近，以驱赶害虫。
• 欧洲：在玫瑰附近种植大蒜或洋葱以驱赶蚜虫是欧洲花园中的一种常见做法。
• 澳大利亚：使用本土开花植物来吸引有益昆虫到蔬菜花园。

实施共生种植的实用技巧

以下是一些实用的技巧，可帮助您在花园或农场中成功实施共生种植：

1. 研究：在种植之前，请研究哪些植物是有益的伴生植物，以及哪些植物应避免。在线和印刷品中都有许多资源。
2. 观察：注意您的植物及其相互作用。注意哪些组合似乎运行良好，哪些组合无效。
3. 计划：创建一个种植计划，该计划考虑了每个植物物种的特定需求及其潜在的相互作用。
4. 轮作：每个季节轮作您的作物，以防止土壤中病虫害的积累。
5. 考虑气候：不同的气候将有利于不同的配对。当地知识是无价的。
6. 适应：不要害怕根据您的观察和经验进行试验并调整您的种植策略。

揭穿神话和应对挑战

虽然共生种植提供了许多好处，但重要的是要承认一些常见的神话和挑战：

• 神话：共生种植是解决所有园艺问题的保证方案。
• 现实：虽然共生种植可能非常有效，但它不是万能药。土壤健康、气候和适当的浇水等其他因素也在植物健康和产量中起着至关重要的作用。
• 挑战：找到准确可靠的信息。
• 解决方案：依靠科学研究、信誉良好的园艺组织和经验丰富的园丁。对没有科学依据的轶事性说法要保持警惕。
• 挑战：过度拥挤。
• 解决方案：仔细的计划和间距对于防止争夺阳光和养分等资源至关重要。

共生种植与可持续农业

共生种植与可持续农业的原则完美契合。通过促进生物多样性、减少对合成投入的依赖以及改善土壤健康，它有助于建立更具弹性和环境友好的粮食生产系统。

共生种植研究的未来方向

共生种植的科学正在不断发展。未来的研究重点是：

• 确定新的伴生植物组合及其潜在机制。
• 制定精确的共生种植策略，以优化特定植物配对的益处。
• 研究土壤微生物组在介导植物相互作用中的作用。
• 使用数据驱动的方法来预测共生种植在不同环境中的成功。

结论

共生种植不仅仅是一个古老的故事；这是一种科学的方法，可以改善植物健康，提高产量并促进可持续性。通过了解共生种植背后的原则并尝试不同的组合，世界各地的园丁和农民可以创造繁荣且有弹性的生态系统。拥抱植物协同作用的力量，并培育一个更和谐、更富有成效的花园。

进一步的资源

以下是一些资源，可帮助您进一步了解共生种植：

• 书籍：Louise Riotte 撰写的“胡萝卜爱番茄：成功园艺的共生种植秘诀”
• 网站：《老农民年鉴》、《有机园艺杂志》
• 学术期刊：在“农学杂志”和“园艺科学”等期刊中搜索有关“共生种植”和“间作”的文章。