浙江大学郭东升领导的研究小组发现，当玉米田过于拥挤时，玉米植株间会通过释放挥发性气体相互“通风报信”，增强防御能力。在拥挤环境中，玉米植株会向空气中释放一种名为芳樟醇的挥发性气体，该气体到达邻近植株后，会触发其根部产生防御反应。

通常，密集种植作物虽能增加产量，但也会使病原体和害虫(如毛虫、非洲玉米螟等)侵害风险上升。此前人们已知玉米植株在拥挤环境中会改变形状，如长高以获取更多阳光，但对其免疫反应了解甚少。

研究小组报告显示，在茂密田地中，芳樟醇如同警钟，刺激邻近植物根部增加茉莉酸和其他植物激素的产生，进而使更多苯并恶嗪类化合物渗入根部周围土壤。这类植物化学防御化合物可改变土壤细菌组成，保护植物免受害虫侵害，且保护反应迅速，在高密度条件下生长仅三天，就能观察到植物对毛虫的防御能力增强。

不过，实地研究也发现一个问题，这种防御能力提升是以生长减缓为代价的，植物会将更多资源用于防御而非生长。

值得一提的是，科学家们还发现，密集种植玉米改良的土壤能持续保护新作物，甚至抵御各种害虫。后期种植的作物不仅能抵御昆虫，还能免受线虫和其他病原体侵害，这表明玉米的防御准备状态在首茬作物收获后仍能长期存在于土壤中。

研究人员在发表于《科学》杂志的论文中指出，这项研究对农业未来有明显好处。通过育种、微生物接种剂或合成生物学利用这种天然防御途径，可培育出更具韧性、需更少化学投入的作物。玉米是全球数百万人的主食，了解其防御机制至关重要，该研究有助于应对全球人口增长带来的粮食供应挑战，同时最大限度减少农药使用及其环境影响。《科学》杂志还发表了一篇有关该研究的观点文章。

更多信息： Dongsheng Guo 等，芳樟醇触发的植物-土壤反馈驱动密集玉米种植中的防御适应，Science (2025)。