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1.种植业中的难关——病虫害问题
在过去的一百年，全种在田里的农作物，品种、土壤大幅度消失，美国、欧洲、南美和南亚，大概平均减少了85%，我们解放初期的时候种的水稻品种有4万多种，到现在为止种的品种只有1000个；解放初期的小麦品种有1万个，现在才有500多个；玉米由1万多个到现在100多个。农作物品种减少，生物多样性降低，其中就出了一个大问题：病虫害发生严重。这些例子太多，比如美国上世纪70年代爆发的玉米小斑病，我国稻瘟病、马铃薯晚疫病也曾严重爆发。发展生态农业里面临一个重大的问题：品种单一化造成病虫害的不断发生，那怎么办？最直接有效的方式就是施用农药，但大量施用农药带来环境破坏和食品问题。
农业的病虫害问题十分严重，各国科学家都在寻找解决的办法。他们提出了很多思路，通过多系品种，利用水平抗性，聚合育种，育成广谱抗病虫品种。国外提出的这些思路好不好？当然很好。我们也想找到一个品种对什么病、什么虫都抗，不需要使用农药。但这个路子很难。怎么办？我们想到用从生物多样性来解决这个问题。经过十多年的实验，得到国际上高度认可。因为云南有这样的条件，利用品种资源多样性、生态多样性、生境多样性。在田里种植三至五个品种，不同的品种有不一样的抗病基因，田间就有N个不同的抗病基因，可以对抗不同的病害。我们把试验结论提升为科学理论，再将科学理论应用到生产实践中进行检验，并且获得了成功，2000年获得联合国粮农组织科学技术研究一等奖。
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2.生物界的秘密——生物多样性原理
生物多样性这个名词很生僻，但记住三个层面就比较容易理解：一个是遗传多样性，一个是物种多样性，一个是生境多样性。
为什么生物多样性种植方式可以减少农药使用量，还能够较好控制住作物病虫害？原因有六个方面。
个是遗传异质作用。我讲个例子大家就很清楚了。如果说在间屋子里的一两百人都是一个父母生的，一个人生病其他人很可能也生病，这就是遗传。实际上大家都来自不同的家庭，遗传背景不同，所以即便一个人生病了，跟其他人没有关系。回到作物上，品种多样化了，病菌也就多样了，会致病的那个病菌量就少了，如果只栽单一品种，那致病菌就会大量产生。
第二个是化感作用。作物之间不会说话，但是有化学感应，不同作物种植在一起，既有不同作物的根交织在一起，也有不同作物的根相互之间呈分离状态。比如说玉米和小麦的根挖开看，各走各的，但玉米和大豆的根和根是缠到一起的，大豆的根部会分泌一种有机酸，这种有机酸融合土壤里的铁或者磷，玉米又会分泌一种叫黄酮类的物质，要有这些分泌物唤醒彼此根系活跃起来，促进生长。
第三个是稀释阻隔作用。病菌的寄主不同，田间作物不同，就起到了稀释病菌的作用。多样性种植作物，高矮搭配形成障碍，病菌、害虫要传播，需要越过障碍，对它们来说，就像翻长城一样，翻不过去，防火墙一样阻隔了有害生物的传播。如果是一百万亩、两百万亩大面积去做，病虫害大发生会越来越少。
第四是减少初侵染。种庄稼的人都知道，今年种花生，明年要种玉米，同一个地方不能年年种同一种作物。什么道理呢？能使作物生病的病菌会残留在土壤里，如果第二年继续种，病菌萌发以后就能找到寄主，如果换一个作物，因为寄主不同，田间残留的病菌和新的作物互相没有关系，或者关系很小，就降低了病害的发生。
第五是混淆干扰和引诱趋避。玉米和甘蔗种在一起可以干扰玉米螟的产卵和成活率，减少玉米螟的发生，而玉米和马铃薯种在一起，马铃薯开花引诱寄生蜂去采蜜，从而减少田间害虫的发生。所以现在要发展生态农业，一定要建设像花一样的农田，是有很重要的科学依据的。此外稻田里面养鱼又是为什么？水稻茎秆上有害虫，鱼要取食，会用头撞水稻，把虫子撞下来后吃掉，由此形成了一个生物链，这些都是通过做实验验证知道的。
