基于生态学原理的作物品种混合种植建立

作物品种混合种植具有很多有益效应,包括抑制病原体和增加产量和产量稳定性。然而,这些效应并不一定在所有作物品种混合种植中都出现,多样性带来的效应可能会因作物异质性的增加而抵消。在田间建立作物品种混合种植,如果没有预先预测组合哪些基因型可以产生表现良好的混合种植,会导致工作量过于庞大。因此,需要有效的工具来缩减有希望的品种混合种植组合,并在实验中确定其中哪些组合会带来最大效应。在这里,我们首先综述已有的关于生态多样性实验和当前农业应用效应及其机理,然后讨论应用这些知识开发良好品种混合种植组合时出现的一些主要困难。我们还讨论了解决其中一些问题的非常规方法。我们特别强调基于性状确定好的品种混合种植伙伴的潜力和局限性,并认为非传统性状和性状衍生的指标可能需要基于性状的方法来充分发挥其潜力。具体而言,我们认为可以使用现代遗传和基因组方法确定良好的混合种植伙伴。或者,可以通过组合对环境变化做出不同反应的品种(这些品种可以在标准品种测试试验中轻松识别)来获得良好的混作组合。初步分析结果表明,解释对不同环境响应的生态位差异,可以指示功能互补性并提高混合种植组合的产量及其稳定性。