原创 赵占周

锌在生物体内300多种生物酶中起着至关重要的催化中心的作用。锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子，能与某些RNA/DNA结合，对基因调控起重要的作用。锌指蛋白广泛存在于各种生物的细胞内。因此，锌不但是各种生物所必需的金属营养元素之一，对生物的繁殖及其遗传性状的表达也至关重要。

科学家们对锌在病毒、细菌、真菌、线虫、动物和植物等生物体内的作用进行了大量研究。发现锌与植物病害的发生、病原微生物的繁殖及其抗生素和植物毒素的合成等方面有着各种关系。了解这些研究成果，或许能够更好地指导我们对作物病害的防控。

一、锌与植物病原病毒

生产中，在防治病毒性病害的时候适度补充含锌叶面肥，有时候还可以提高对病害的防治效果。这是为什么呢？如前所述，锌广泛存在于生物酶和蛋白质中，也和RNA、DNA的合成、转录有着密切的关系。病毒由蛋白质外壳及其包被的RNA或DNA组成，锌当然就成为病毒不能缺少的组成成分，所以，病毒需要锌，但所需要的的量远比植物细胞少得多，而锌对植物来说也是微量的营养元素。病毒需要锌，但在量上微乎其微。锌供应超量会对植物造成毒害，对病毒也是如此。锌对植物病原病毒的影响主要是受植物体内锌含量水平的影响。比如，对烟草花叶病毒TMV的研究发现，缺锌植物往往没有明显的TMV症状，当锌超过植物的需求且能耐受时，病毒的载量会降低，意味着此时的锌抑制了病毒的复制，但这和植物的大小有关，比如，施用硫酸锌减少了烟草上TMV病斑形成，却增加了豆类上TMV病斑的形成。这提示我们，锌可以应用于病毒病的防治，在使用含锌化合物和防病毒制剂相结合防治病毒病的时候，需要根据植物的种类及其锌营养水平来灵活调节锌的施用剂量。在对玉米、洋葱、豆类、苹果、葡萄等锌敏感型植物缺锌的时候防治病毒病，补充锌，可能会提高防治效果，小麦、胡萝卜和十字花科蔬菜等对锌不敏感型植物上防治病毒病的时候，补充锌就不一定增效。

二、锌与细菌

细菌需要锌，锌在许多与发病机理和毒力有关的细菌代谢过程中起着核心作用。大致包括

1、大多数细菌有鞭毛，以在水里游动寻找适合侵入的位置。锌诱导细菌鞭毛基因的转录，进而影响细菌的运动和侵染；

2、植物毒素是病原菌侵染寄主植物的杀手，由于植物毒素导致感病植物产生症状。锌和细菌产生植物毒素有密切关系，比如，锌促进烟草野火病的病原菌野丁香假单胞菌所产生的植物毒素在植物细胞内的积累，造成感病烟草植株上出现类似于火烧状的表现；

3、锌也影响根瘤菌对根毛的侵入及根瘤的形成，在缺锌的土壤里补充锌可以改善豆类植物对接种菌剂的反应，提高生物固氮水平；

4、细菌对锌的需求量范围很窄，超出就会反过来抑制细菌。比如，含锌化合物可以抑制野油菜黄单孢菌在辣椒上的生长和侵染性，减轻辣椒细菌性疮痂病的发生；

5、锌可以促进豆科植物根瘤的形成，但超过阈值就会抑制结瘤的早期阶段，导致根瘤、根和枝条的重量显著减少，甚至会增加某些土传细菌和真菌引起的病害；

6、以代森锰锌为代表的含锌杀菌剂广泛用于防治真菌性病害，在豆类植物上除了杀菌，还可以补充锌营养，促进豆类植物的生长，增加产量，但研究发现，超量施用代森锰锌造成土壤中积累大量的锌，会引起根毛的损伤进而影响豆类植物根瘤的形成。因此，在生产中，建议在豆类的结瘤高峰期之后，也就是中后期生长阶段可以连续或间隔喷施代森锰锌防治植株上的真菌性病害，在生长初期，尤其是刚进入开花结果期的时候尽量少用含锌的杀菌剂；

可能是因为在量上不好把握，造成防治效果上的不稳定，生产中含锌的杀细菌剂不算多，比较有名的就是噻唑锌了，尽管丙森锌、代森锌和代森锰锌也对细菌性病害有一定的防效，但它们主要是针对真菌性病害。

三、锌与真菌

迄今为止，科学家对锌与真菌之间的关系的研究最为深入。锌对真菌的关系概括起来就是，锌对真菌的生长和次生代谢有直接影响，对寄主的敏感性有间接影响。

具体来讲

1、锌增加了植物病原真菌中核酸的积累和氮的消耗，也同时严格调节真菌中柠檬酸的积累。柠檬酸水平与真菌抗生素的合成有关，比如，产菌核的真菌通过合成抗生素来阻止昆虫等节肢动物的取食；

2、锌水平的较小变化就会影响真菌形态上的变化，比如锌会影响部分真菌在类似酵母菌阶段的二态型（又叫二型态）反应、部分子囊真菌子囊壳的形成、锈菌夏孢子的萌发和夏孢子堆的形成等等。二态型是指某些真菌在外界环境因子的诱导下，其营养体可在酵母型和菌丝型两种不同细胞形态间转化的能力。二态型真菌形态转换常与致病性有关，在微生物发酵调控中也至关重要；

3、锌还对镰刀菌合成的植物毒素镰孢菌酸有影响。由镰刀菌引起的植物病害之所以会表现出枯萎或其它症状，和它产生的镰孢菌素有关系。镰孢菌酸是一种螯合剂，与锌结合以后会降低毒素的活性，从而抑制枯萎病的症状表现；

4、把土壤锌含量从零增加到1.6毫克每公斤以后，可以减轻菜豆球壳孢菌、腐皮镰刀菌和立枯丝核菌引起的植物根部病害；

5、小麦植株中锌营养水平和由立枯丝核菌引起的根腐病呈负相关，缺锌导致病害加剧，补锌减轻病害的发生；

6、将氧化锌和硫酸锌混合以后沟施处理土壤可以减轻马铃薯粉痂病，但对由链霉菌引起的马铃薯疮痂病几乎没有作用；

7、锌可以减轻马铃薯晚疫病，当把代森锰锌与植物激活剂BABA（β-氨基丁酸）联合应用于番茄和马铃薯晚疫病的防治时，可以比单独使用具有更好地防治效果；

8、玉米是锌敏感型植物，补锌可以促进玉米生长更健康，用含锌的土壤改良剂处理土壤以后，结合氮肥的施用，可以降低玉米瘤黑粉病的严重程度20%以上；

9、锌对生物来说，既是不可或缺的营养元素，但也可能是毒剂，任何生物对锌的需求都有一个适宜的范围，超量抑制适量促进。不同的微生物之间对锌的需求上有差异。利用这种差异，科学家使用锌改良剂用以提高荧光假单胞菌菌株的生防活性，增加了荧光假单胞菌对镰刀菌的防治效果；

9、代森锌会抑制白僵菌的体外生长，但对田间的害虫防治效果没有降低，二者具有相容性。

综合以上，锌不但是植物所必需的营养元素，也是病毒、细菌和真菌不可缺少的生长要素，了解它们对锌的反应特点及其彼此之间的差异和相互作用，就可以在生产中巧妙利用，让锌这种看似很普通的金属元素在农业中发挥出更大的价值。