導 讀
礦質(zhì)營養(yǎng)在植物抗病中具有重要的作用。植物體內(nèi)平衡且充足的營養(yǎng)是植物自身的抗病的基礎。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，如同前述的自然農(nóng)法的影片奇跡畫面一樣，通過植物營養(yǎng)，促進植物健康，從而減少肥料施用的案例和示范不在少數(shù)。中國的農(nóng)業(yè)亟待走出依靠農(nóng)藥保產(chǎn)量的怪圈，通過包括植物營養(yǎng)的多條抗病途徑來實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全。
在營養(yǎng)與植物病害的關(guān)系上，種植者可以充分發(fā)揮植物營養(yǎng)的遺傳特性、根據(jù)所種植的作物進行土壤測試、植物分析和病蟲害監(jiān)測來制定和使用最佳的施肥方案（施用量、施用方法和時間），再結(jié)合各種農(nóng)作措施的調(diào)控來最大程度地發(fā)揮營養(yǎng)在抗病中的作用。
文/陳能場(廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員)
今年農(nóng)業(yè)部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》。充分利用營養(yǎng)提高植物的抗病能力，構(gòu)筑土壤健康，促進植物健康是實現(xiàn)化肥零增長、農(nóng)藥零增長的重要途徑之一。
但現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對產(chǎn)量的過度追求、土壤缺乏保養(yǎng)、大量化肥的施用帶來土壤養(yǎng)分的不平衡和土壤酸化，不僅導致了農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)價值的降低，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”且對農(nóng)藥、肥料依賴性不斷增強的惡性循環(huán)。也造成了農(nóng)殘問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，進一步讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)陷入不信任的境地。
筆者對于營養(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，看到這樣一個結(jié)論：“最佳營養(yǎng)狀態(tài)的植物抗病性最強，越偏離最佳營養(yǎng)狀態(tài)，植物越容易遭受病害”。我才明白過來。
一、健康的作物不容易得病
現(xiàn)代專業(yè)劃分極細，在國內(nèi)的農(nóng)業(yè)大學中土壤營養(yǎng)和植保早就被劃分到不相干的院系中，但在現(xiàn)實生產(chǎn)中，土壤與植物營養(yǎng)、營養(yǎng)與植物病害關(guān)系極為密切。
只是時下，農(nóng)藥種類繁多，農(nóng)家手到擒來，每當作物發(fā)生病害，第一想到的便是農(nóng)藥。
有誰能想到作物生病有可能起因于營養(yǎng)的缺乏或者過剩？或從營養(yǎng)著力構(gòu)筑植物健康，提高抗病能力，減少農(nóng)藥施用？
當一些養(yǎng)分低于某一水平時，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、細菌和真菌等被吸引、繁殖、侵入而引起病害。而當養(yǎng)分過多，特別是氮素過多時，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，和纖維素過程中必不可少的元素。纖維素是細胞壁的主要成分，鉀的缺乏導致細胞壁容易營養(yǎng)泄漏、葉片的細胞間隙糖和氨基酸的濃度增高。
鈣和硼的缺乏也會導致糖和氨基酸在莖和葉片組織中累積。同樣的，當植物缺鋅時，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斎贿@并不意味著鋅可以治白粉病，但補充了鋅能夠降低這類病害的嚴重程度。
大多數(shù)真菌侵入葉片后釋放酶，溶解細胞間粘結(jié)的膠層。但這些酶的活性會被鈣強烈抑制，因此葉片組織中的鈣含量影響對真菌的抗病性。
細菌通過昆蟲叮咬的傷口和氣孔侵入植物組織，然后在細胞間隙內(nèi)傳播，細菌也會釋放出酶溶解植物組織，鈣起著相同的抑制作用。
細菌在植物體內(nèi)通過木質(zhì)部通道傳播，細菌在木質(zhì)部分泌黏液，堵塞篩管的水分運輸,導致莖葉枯萎死亡，一些養(yǎng)分能抑制細菌分泌黏液，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誘導產(chǎn)生各種防御的化合物起作用，而硅隨葉片的生長在葉片細胞壁累積，有助于形成物理屏障從而防止真菌侵入，植物表皮細胞硅化能抑制一些害蟲，如蚜蟲的攝食能力，病毒通過叮咬植物的昆蟲和真菌傳播給植物，植物硅含量充足時減少病毒感染。
其他微量營養(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。從營養(yǎng)角度看，銅的缺乏會影響植物遭受病菌害蟲攻擊時防御化合物的產(chǎn)生,可溶性碳水化合物的積累，并降低木質(zhì)化程度，所有這些都導致抗病性的下降。
二、礦質(zhì)營養(yǎng)的抗病機制
礦物質(zhì)營養(yǎng)的抗病機制大體可以做如下歸納：1.形成的機械障礙 （例如細胞壁厚度）。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。
此外充足的營養(yǎng)有助于植物的生長，縮短根莖與病原菌多的土表的接觸時間；充足的營養(yǎng)增強植物的自愈能力，一些營養(yǎng)元素可直接影響病毒的毒性，病菌的存活和繁殖等。
在《植物營養(yǎng)與防御機制的前沿》一文中，西班牙納瓦拉大學J. M.Garcia-Mina將養(yǎng)分的抗病能力分為四個層次。
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。
第三個層次，養(yǎng)分參與植物體內(nèi)防御物質(zhì)的誘導和激活，養(yǎng)分參與了某一特別的生物學的刺激過程。
第四個層次，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)建植物強壯的防御功能，沒有哪個元素能單獨發(fā)揮作用，植物的病害不能通過任何一個特定的養(yǎng)分完全消除，但充足的營養(yǎng)可以讓病害的嚴重程度降到最低，因此養(yǎng)分平衡很重要。
三、構(gòu)筑土壤健康，讓營養(yǎng)為植物抗病助力
從以上的論述可以看出，礦質(zhì)營養(yǎng)在植物抗病中具有重要的作用。植物體內(nèi)平衡且充足的營養(yǎng)是植物自身的抗病的基礎。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，如同前述的自然農(nóng)法的影片奇跡畫面一樣，通過植物營養(yǎng)，促進植物健康，從而減少肥料施用的案例和示范不在少數(shù)。中國的農(nóng)業(yè)亟待走出依靠農(nóng)藥保產(chǎn)量的怪圈，通過包括植物營養(yǎng)的多條抗病途徑來實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的安全。
在營養(yǎng)與植物病害的關(guān)系上，種植者可以充分發(fā)揮植物營養(yǎng)的遺傳特性、根據(jù)所種植的作物進行土壤測試、植物分析和病蟲害監(jiān)測來制定和使用最佳的施肥方案（施用量、施用方法和時間），再結(jié)合各種農(nóng)作措施的調(diào)控來最大程度地發(fā)揮營養(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。土壤健康促進作物生長，作物營養(yǎng)均衡助力抗病，減少農(nóng)藥施用有助于農(nóng)產(chǎn)品安全，從而促進人體健康。在健康鏈條上土壤-作物-農(nóng)產(chǎn)品-人體-社會是一個環(huán)環(huán)相扣的鏈條，只有土壤的健康才有最終的社會健康。
本篇“營養(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《重金屬曝露與社會暴力》（2015.7.7）環(huán)環(huán)相扣串了起來，將土壤健康與社會健康的關(guān)系呈現(xiàn)在您的眼前。
你可能感興趣的相關(guān)閱讀，回復以下數(shù)字獲?。?/span>
1209 土壤與癌癥
0114 你所不知的隱性饑餓
0211 為身體構(gòu)筑抗重金屬防線
0708 重金屬暴露與社會暴力
文章來源：東方早報
近期文章推薦：
回復0730可讀：【研究】科學家確認沙漠下的“隱匿碳匯”
回復0729可讀：聯(lián)合國糧農(nóng)組織：生態(tài)農(nóng)業(yè)將扭轉(zhuǎn)土壤退化趨勢并實現(xiàn)糧食安全
回復0728可讀：地球極限和人類繁榮
回復0727可讀：奧巴馬就職演說與土壤
感謝您的閱讀！
長按二維碼，識別關(guān)注我們
