導(dǎo) 讀

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)在植物抗病中具有重要的作用。植物體內(nèi)平衡且充足的營(yíng)養(yǎng)是植物自身的抗病的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如同前述的自然農(nóng)法的影片奇跡畫面一樣，通過(guò)植物營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)植物健康，從而減少肥料施用的案例和示范不在少數(shù)。中國(guó)的農(nóng)業(yè)亟待走出依靠農(nóng)藥保產(chǎn)量的怪圈，通過(guò)包括植物營(yíng)養(yǎng)的多條抗病途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全。

在營(yíng)養(yǎng)與植物病害的關(guān)系上，種植者可以充分發(fā)揮植物營(yíng)養(yǎng)的遺傳特性、根據(jù)所種植的作物進(jìn)行土壤測(cè)試、植物分析和病蟲害監(jiān)測(cè)來(lái)制定和使用最佳的施肥方案（施用量、施用方法和時(shí)間），再結(jié)合各種農(nóng)作措施的調(diào)控來(lái)最大程度地發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)在抗病中的作用。

文/陳能場(chǎng)(廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所研究員)

來(lái)源：東方早報(bào)（2015年8月4日）

今年（編者注：指2015年）農(nóng)業(yè)部制定了《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》。充分利用營(yíng)養(yǎng)提高植物的抗病能力，構(gòu)筑土壤健康，促進(jìn)植物健康是實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)、農(nóng)藥零增長(zhǎng)的重要途徑之一。

但現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)產(chǎn)量的過(guò)度追求、土壤缺乏保養(yǎng)、大量化肥的施用帶來(lái)土壤養(yǎng)分的不平衡和土壤酸化，不僅導(dǎo)致了農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的降低，也造成了作物抗病能力的下降，陷入“高產(chǎn)靠肥料，保產(chǎn)靠農(nóng)藥”且對(duì)農(nóng)藥、肥料依賴性不斷增強(qiáng)的惡性循環(huán)。也造成了農(nóng)殘問(wèn)題到了人人怕的地步，產(chǎn)生了“自己種的自己不吃”或者農(nóng)民為自己“開小灶”等流行話語(yǔ)，進(jìn)一步讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)陷入不信任的境地。

筆者對(duì)于營(yíng)養(yǎng)能提高植物的抗病性的思考，源于一部日本的自然農(nóng)法影片《生きている土》(有生命的土壤)。這部影片中有個(gè)畫面，施用化肥和農(nóng)藥的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作下的水稻在收割前遭受嚴(yán)重的稻飛虱蟲害，而相隔一小路，利用自然農(nóng)法耕作（25年不施農(nóng)藥和化肥）的埼玉縣上里町的須賀一男家位于右邊地塊的稻田則幾近只蟲不染，這個(gè)現(xiàn)象一直讓我很驚奇，也困惑不已，稻飛虱是以刺吸植株汁液的害蟲，難道左邊的水稻好吃些？直到我閱讀了Don M. Huber(1985)的著作，看到這樣一個(gè)結(jié)論：“最佳營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的植物抗病性最強(qiáng)，越偏離最佳營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，植物越容易遭受病害”。我才明白過(guò)來(lái)。

一、健康的作物不容易得病

現(xiàn)代專業(yè)劃分極細(xì)，在國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)大學(xué)中土壤營(yíng)養(yǎng)和植保早就被劃分到不相干的院系中，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，土壤與植物營(yíng)養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)與植物病害關(guān)系極為密切。只是時(shí)下，農(nóng)藥種類繁多，農(nóng)家手到擒來(lái)，每當(dāng)作物發(fā)生病害，第一想到的便是農(nóng)藥。有誰(shuí)能想到作物生病有可能起因于營(yíng)養(yǎng)的缺乏或者過(guò)剩？或從營(yíng)養(yǎng)著力構(gòu)筑植物健康，提高抗病能力，減少農(nóng)藥施用？

當(dāng)一些養(yǎng)分低于某一水平時(shí)，植物葉片、莖干或者根系容易泄露或散發(fā)出多種化合物，其中含有較多的糖和氨基酸，害蟲、細(xì)菌和真菌等被吸引、繁殖、侵入而引起病害。而當(dāng)養(yǎng)分過(guò)多，特別是氮素過(guò)多時(shí)，植物組織中也含有更多的氨基酸和其他含氮化合物，形成有利于病菌存活和繁殖的環(huán)境，讓植物遭受病害。

鉀是在植物體內(nèi)合成蛋白、淀粉，和纖維素過(guò)程中必不可少的元素。纖維素是細(xì)胞壁的主要成分，鉀的缺乏導(dǎo)致細(xì)胞壁容易營(yíng)養(yǎng)泄漏、葉片的細(xì)胞間隙糖和氨基酸的濃度增高。鈣和硼的缺乏也會(huì)導(dǎo)致糖和氨基酸在莖和葉片組織中累積。同樣的，當(dāng)植物缺鋅時(shí)，葉片表面“泄漏”出更多的糖分，白粉?。ㄗⅲ喊追鄄∮烧婢纳谥参锉砻娣敝吵梢粚影咨蹱蠲箤樱┑那秩韭示痛蟠笤黾樱?dāng)然這并不意味著鋅可以治白粉病，但補(bǔ)充了鋅能夠降低這類病害的嚴(yán)重程度。

大多數(shù)真菌侵入葉片后釋放酶，溶解細(xì)胞間粘結(jié)的膠層。但這些酶的活性會(huì)被鈣強(qiáng)烈抑制，因此葉片組織中的鈣含量影響對(duì)真菌的抗病性。細(xì)菌通過(guò)昆蟲叮咬的傷口和氣孔侵入植物組織，然后在細(xì)胞間隙內(nèi)傳播，細(xì)菌也會(huì)釋放出酶溶解植物組織，鈣起著相同的抑制作用。細(xì)菌在植物體內(nèi)通過(guò)木質(zhì)部通道傳播，細(xì)菌在木質(zhì)部分泌黏液，堵塞篩管的水分運(yùn)輸,導(dǎo)致莖葉枯萎死亡，一些養(yǎng)分能抑制細(xì)菌分泌黏液，從而提高植物的抗病能力。

硼等元素在植物組織中合成和在真菌的攻擊時(shí)誘導(dǎo)產(chǎn)生各種防御的化合物起作用，而硅隨葉片的生長(zhǎng)在葉片細(xì)胞壁累積，有助于形成物理屏障從而防止真菌侵入，植物表皮細(xì)胞硅化能抑制一些害蟲，如蚜蟲的攝食能力，病毒通過(guò)叮咬植物的昆蟲和真菌傳播給植物，植物硅含量充足時(shí)減少病毒感染。

其他微量營(yíng)養(yǎng)素也起到抗病作用。如銅作為波爾多液的主要成分被廣泛用作殺真菌劑，當(dāng)然其殺菌作用所需要的濃度通常是植物需要的10-100倍。從營(yíng)養(yǎng)角度看，銅的缺乏會(huì)影響植物遭受病菌害蟲攻擊時(shí)防御化合物的產(chǎn)生,可溶性碳水化合物的積累，并降低木質(zhì)化程度，所有這些都導(dǎo)致抗病性的下降。

二、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的抗病機(jī)制

礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的抗病機(jī)制大體可以做如下歸納：1.形成的機(jī)械障礙 （例如細(xì)胞壁厚度）。2.合成天然防御化合物（如抗氧化劑、 抗毒素和 類黃酮物質(zhì)）。礦物質(zhì)影響著這些污染的合成能力和合成數(shù)量。此外充足的營(yíng)養(yǎng)有助于植物的生長(zhǎng)，縮短根莖與病原菌多的土表的接觸時(shí)間；充足的營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)植物的自愈能力，一些營(yíng)養(yǎng)元素可直接影響病毒的毒性，病菌的存活和繁殖等。

在《植物營(yíng)養(yǎng)與防御機(jī)制的前沿》一文中，西班牙納瓦拉大學(xué)J. M.Garcia-Mina將養(yǎng)分的抗病能力分為四個(gè)層次。第一層次為一般性和非特異性的功能，養(yǎng)分提高了植物潛在的能力，有利于阻擊病原菌的侵襲。第二個(gè)層次，養(yǎng)分參與植物體內(nèi)防御物質(zhì)的合成和發(fā)揮。第三個(gè)層次，養(yǎng)分參與植物體內(nèi)防御物質(zhì)的誘導(dǎo)和激活，養(yǎng)分參與了某一特別的生物學(xué)的刺激過(guò)程。第四個(gè)層次，養(yǎng)分元素能夠抑制甚至直接殺菌、殺蟲。

植物中所有的必需元素都具有協(xié)助抗病的功能，這些元素的功能組合共同構(gòu)建植物強(qiáng)壯的防御功能，沒(méi)有哪個(gè)元素能單獨(dú)發(fā)揮作用，植物的病害不能通過(guò)任何一個(gè)特定的養(yǎng)分完全消除，但充足的營(yíng)養(yǎng)可以讓病害的嚴(yán)重程度降到最低，因此養(yǎng)分平衡很重要。

三、構(gòu)筑土壤健康，讓營(yíng)養(yǎng)為植物抗病助力

從以上的論述可以看出，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)在植物抗病中具有重要的作用。植物體內(nèi)平衡且充足的營(yíng)養(yǎng)是植物自身的抗病的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如同前述的自然農(nóng)法的影片奇跡畫面一樣，通過(guò)植物營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)植物健康，從而減少肥料施用的案例和示范不在少數(shù)。中國(guó)的農(nóng)業(yè)亟待走出依靠農(nóng)藥保產(chǎn)量的怪圈，通過(guò)包括植物營(yíng)養(yǎng)的多條抗病途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全。

在營(yíng)養(yǎng)與植物病害的關(guān)系上，種植者可以充分發(fā)揮植物營(yíng)養(yǎng)的遺傳特性、根據(jù)所種植的作物進(jìn)行土壤測(cè)試、植物分析和病蟲害監(jiān)測(cè)來(lái)制定和使用最佳的施肥方案（施用量、施用方法和時(shí)間），再結(jié)合各種農(nóng)作措施的調(diào)控來(lái)最大程度地發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)在抗病中的作用。

植物需要16種必需元素，除了碳、氫、氧，其余13種元素大多來(lái)自于土壤，土壤具有足夠均衡的養(yǎng)分是植物健康的根本保證。土壤健康促進(jìn)作物生長(zhǎng)，作物營(yíng)養(yǎng)均衡助力抗病，減少農(nóng)藥施用有助于農(nóng)產(chǎn)品安全，從而促進(jìn)人體健康。在健康鏈條上土壤-作物-農(nóng)產(chǎn)品-人體-社會(huì)是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的鏈條，只有土壤的健康才有最終的社會(huì)健康。

本篇“營(yíng)養(yǎng)助力植物抗病”也將本專欄的科普《土壤與癌癥》（2014.12.9）、《你所不知的隱性饑餓》（2015.1.13）、《為身體構(gòu)筑抗重金屬防線》（2015.2.10）和《重金屬曝露與社會(huì)暴力》（2015.7.7）環(huán)環(huán)相扣串了起來(lái)，將土壤健康與社會(huì)健康的關(guān)系呈現(xiàn)在您的眼前。