植物界上演“没想到”，牛羊靠吃可以减少草地病害|植物,草地病害,牛,羊,畜禽,养殖

从鼠疫、天花、非典到新冠疫情，人类的历史几乎就是一部驾驭传染病的历史，在人类不断对抗病原体的同时，植物也在其他战线上勇敢地与病原体作斗争，不仅如此，植物的健康与人类的生命健康、生产生活更为密切相关。

唇亡齿寒，植物生病，人类也逃不了

农作物的病害会直接影响粮食产量，危害人类的生存。历史上爱尔兰人以土豆为主食，1845年至1846年，由疫霉（Phytophhora infestans；一种病原性卵菌）引起的马铃薯晚疫病席卷爱尔兰主要粮食产区，短短数月内饿死数十万人，百万人流离失所，逃难到欧洲大陆和北美。

不仅如此，自然生态系统中发生的植物病害也会对人类造成危害。

中国有60亿亩的草地，其面积占据了国土面积的41%，是我国现有耕地面积的3倍多。这些草地大多被用来发展畜牧业，放养着数以亿计的牛羊，为人类直接提供着各类肉制品和奶制品。

叶片则是植物最重要的光合作用器官，然而，许多植物病原体往往会侵染牧草的叶片引起病害，光合作用受影响，进而导致牧草产量降低、品质下降和有害毒素的积累等一系列后果。

牧区病害直接关系到千家万户的饭桌和牛乳园区，也关系到数百万牧户的腰包，而中国牧民多数是少数民族，分布在祖国边疆，牧草健康与否更关系到国家脱贫大计和社会安定团结，关系到国计民生。既然成了系，作为科研人员就非观察不可。不仅如此，科研人员还在积极探讨放牧对牧草病害的影响。

不要小看牛吃草！放牧还能保护草场

传统观点认为放牧会对草场造成破坏，但新的研究发现一定硬度的放牧可以通过病原体减少植物病害间接保护草场，相关成果包括Contrasting effects of mammal grazing on foliar真菌diseases：patterns and potential machines。发表在国际植物学最高期刊New Phytologist上。

要把脉牧草，必须溯源寻找植物病原体的源头。植物病原体包括病原菌物（包括病原真菌和病原兰菌）、病原细菌、包括病原线虫和植物病毒等类群。根据病原体的生活史特点，可分为活体营养型病原体和死体营养型病原体。将病原体比作吸血鬼，可分为吸人血的活体营养型病原体和吸鬼血的死体营养型病原体。

生物营养型病原体是指只从宿主的活细胞中获得营养而生活在活植物组织内的病原体，病毒离开活细胞就不能快速生活，因此属于典型的生物营养型病原体，如植物常见的锈病和白粉病等，其病原体就是活的属于体营养型。

四球体营养型病原体是指能够从宿主的死细胞中获得营养，并在死植物组织内生活的病原体。病原体的上述生活史特征使生物营养型病原体的繁殖体往往只存在于活生生的植物组织内。四球体营养型病原体的繁殖体无处不在于枯枝落叶和土壤中。

有了对敌情的细致摸排，研究人员就可以针对性用兵了。根据植物病原体的上述特点，兰州大学生态学创新研究院刘向课题组选择青藏高原东部的典型高寒草甸为研究对象。

青藏高原不仅是世界屋脊，也是我国重要草原，5000万只绵羊和1400万只牦牛的乐土。牧草的兴盛关系到畜牧的生存，畜牧的生存直接关系到青藏高原500万当地牧民的生产和生活，刘翔课题组利用牦牛放牧梯度实验平台，对不同的放牧梯度（一定面积的草地放牧不同数量的牛羊，牛羊放牧越多，放牧强度越大）。对河上植物病害的发生情况开展了大量调查。初步认为，放牧是生物营养型病原体引起的植物病害；例如，发现可以直接降低锈病；一定强度的放牧可以通过病原体减少植物病害，间接保护草坪；值得注意的是，放牧对病原体的抑制仅限于生物营养型，由死体营养型病原体引起的植物病害；比如对叶斑病没有明显的影响。

上述发现是只在青藏高原成立，还是放在死海都是正确的？为了证实上述发现是否具有普遍性，刘香课题组以Web of Science和中国地网数据库为基础，在全球共获得63项放牧影响植物病害的案例研究后，对数据进行了整合分析，分析结果是刘香课题组根据此前的超前放牧实验得出的结论。证实了的正确性。放牧在降低生物营养型病原体引起的病害的同时，对死体营养型病原体引起的病害没有明显影响。

那么，究竟是什么原因导致了放牧对不同类型植物病害的差异化影响？刘翔等人进一步设计了控制性实验，以探讨这种差异化影响的潜在机制，他选择了高寒草甸两种常见植物，一种是死体营养型病原体引起的叶斑病（Ascochyta sp.），具有生物营养型病原体引起的锈病（Phragmidium potentillae）。拥有。

研究人员利用剪刀人工去除部分植物叶片，模拟放牧对植物叶片可能产生的影响，然后调查病害发生情况。控制实验发现，生物营养型病原体主要分布在新鲜牧草中，放牧过程中家畜啃食牧草，去除生物营养型病原体的繁殖体，证实达到了控制传播源的目的。

虽是收之东隅，但也失之桑榆。牲畜在啃食过程中，植物产生的伤口可能会促进死体营养型病原菌的传播，进而引发病害。因为死体营养型病原菌的繁殖体往往能够大量存在于枯枝落叶、土壤甚至空气中。

该研究回答了放牧究竟如何影响不同生活史类型病原体引起的植物病害，大大提高了我们对放牧情景下植物病害发生情况的预测能力，对制定草原利用和管理措施、开发草原生物灾害预警系统具有重要意义。下一步，刘香课题组将继续关注植物物种丰富度、系统发育关系等生物学因子、温度、湿度等环境因子以及肥料、放牧等因子对活动干扰因子对病原真菌的影响。

注：该研究由我国本土科研人员独立完成，兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/生态学创新研究院刘向青年研究院为论文通讯作者，刘牧博士和西南民族大学泽章同科博士为论文共同第一作者。研究使用的放牧经度实验平台为西南民族大学四川若尔盖高寒湿地生态系统国家级野外科学观测研究所设在四川省红原县，该研究得到国家自然科学基金、兰州大学人才引进科研启动经费和兰州大学中央大学基本科研工作费等项目支持。

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