现代对植物矿质营养理论的质疑十分离奇

来源：顶尖植物科学研究

李比希提出的矿物质营养理论经过近200 年的实践证明，它在农业上发挥着巨大作用，同时，也为整个人类的发展做出了巨大的贡献。随着植物营养先驱们的远去，历史逐渐淡忘了他们研究中的不足，他们的真理就像航标灯指引着后继者的研究航向。

然而，近年来，随着我国社会经济的发展，又出现了很多对“植物矿质营养理论”的质疑，原本是科学的发展对前者的质疑无可厚非，但是对植物矿质营养理论的质疑却显得十分离奇，对该理论的内涵缺乏全面了解。笔者以自己对植物营养理论的理解作一阐述。

在19 世纪的100 年中，在植物营养物质的确定方面的争论，实际上是理论与实践的纷争，对于有机肥料，对其在作物栽培中的作用没有人怀疑，所争论的是有机肥料中哪一部分对植物营养起决定作用的问题。

经过100 多年的研究，人们用现代科技手段也证明植物是以矿物质为主要营养物质的，而有机肥料中的腐殖质部分不是植物营养所必需成份，但从来没有人否定有机肥料在培肥地力中的作用。即使认为植物需要矿质营养的李比希，在其作物栽培过程中也采用的是有机肥料。但是，不同的人对有机肥料的认识存在着巨大的差异，有人认为有机肥料的作用是其中含有的腐殖质，而有人则看重的是有机肥料可转化为矿物质。

离开这些理论之争，几千年来都认为有机肥料在提高作物产量方面的作用是巨大的。这种认识是从几千年的实践中得到的，正如英国植物学家和有机农业的奠基人艾伯特·霍华德 (Albert Howard，1873—1947) 表述的“腐殖质营养理论的表述可能是错误的，但腐殖质本身没有错”。但是，认为有机肥料起作用的成份是矿物质，或有机物料转化为矿物质再起作用，则是理论问题。

植物营养的腐殖质理论可能是最早的植物有机营养理论。目前很多人提植物的有机营养，甚至是植物的碳营养，网络上也有重大争论 ，有人认为“化学植物营养学最重大的失误是对植物碳营养吸收途径的看法。认为植物是通过叶片吸收二氧化碳，经叶绿素的光合作用转化为碳水化合物 (营养积累)，不认为植物根部也能直接吸收水溶性有机碳，进行营养积累”。

笔者仿佛回到18 世纪末，从1797 年的英格豪斯开始，就认为植物碳的主要来源是大气中的CO2 ，直到现在也没有人否定植物根系可吸收少量含碳有机物。但是，这些少量的有机质是否是植物碳的主要来源？是否用于了植物碳同化？至少现在的科学证据还没有达到令人信服的程度。

目前化肥施用不当，造成了很多不利的影响，这只能归结于实践层面，多施用有机肥料，形成生态环境的良性循环，也是实践层面的内容，不能认为化肥造成了负面影响就认为植物矿物质理论有问题，更不能因为多施有机肥就认为植物以吸收有机物质为主要营养。如果把理论与实践问题混为一谈，则不利于科学的发展。也不能认为化肥造成了负作用，就认为植物矿物质营养不是真理而“贻害无穷了”。

李比希提出的“植物矿质营养理论”的核心是“田里的作物产量的减少与增加与肥料中输送到田里的矿物质的减少或增加成准确的比例”。至于是什么矿物质，由于当时科学技术水平的限制，并没有确定，实际上，斯普林格在1826 年就提出15 种元素或20 种元素是植物的必需营养元素，目前植物必需营养元素的标准是1931 年阿尔农 (Daniel Israel Arnon，1910—1994) 等确定的，经过60 多年的研究，才确定了目前植物所需的17 种营养元素，这是植物矿物质营养理论的延伸，这种研究还在继续。

如果说其机械性，实际上1961 年，英国布里斯托尔大学 (University of Bristol) 的朗阿什顿 (Ashton) 试验站的尼古拉斯 (Nicholas) 就提出过，把只要有营养功能的元素都作为植物必需营养元素。按他的标准，目前有21 种植物必需元素，这是具有标准的科学问题，如果这些元素能充分供应，植物就不会在营养方面表现出症状，至于限制植物生长的因子还有很多，所以，后又将最小养分律改为限制因子律就是这个道理。

现代研究证明，植物可以吸收很多种类的有机分子。但是，这些有机分子在植物体内能否直接参与植物代谢尚待研究，目前所能证明的是这些有机分子大部分参与了植物生长的刺激和调节作用，这就是施用少量的有机化合物，可以得到几倍乃至几十倍于施碳量的生物量。如果认为是碳的直接营养作用，即使不考虑其利用率，也仅能生产施碳量的1.724 倍。所以，植物吸收的有机碳不是直接参与了植物的碳代谢，而是产生的生长刺激作用。

从整个自然界考虑，植物的功能是将无机碳转化为有机碳，从而将太阳能存贮在含碳有机化合物中，为动物提供营养和能量。如果直接施用有机化合物如糖、氨基酸等作为植物营养物，植物的功能将不再能发挥，植物在整个生态系统中的功能就失去了意义。所以，植物有机碳营养的提法尚需谨慎。

目前，我国肥料总体处于供大于销的产能过剩的状态，各生产厂家都在积极创新，为保证我国粮食安全和生态安全做出新的贡献。但是，也有一些厂家为了找“卖点”，不惜在植物营养理论方面动脑筋，找出一些违背科学，甚至是伪科学的卖点，需要广大消费者擦亮眼睛，以防受骗上当。

植物营养与肥料科学是不断发展的，即使今天，关于腐殖质的研究还在努力进行，只是，人们关注的焦点已不在于它是否是植物的唯一营养，而是它对土壤肥力的贡献及腐殖质的结构，对植物生长的刺激作用等方面。所以，从19 世纪到现在，都没有否定植物对有机物质，特别是水溶性小分子有机物质的吸收，但是目前较一致的观点还是它对植物生长的刺激作用，而不是营养作用。