植物營養學 | 蔬菜好營養
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植物通過根部從土壤中吸收礦物質,並通過葉子從空氣中吸收(主要包括氮和氧)。土壤中的養分吸收通過陽離子交換實現,其中根毛通過質子泵(英語:Protonpump ...
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植物營養學是研究植物生長、植物代謝及其外部供應所需的化學元素和化合物的學科。如果沒有這種元素,植物就無法完成正常的生命周期,或者說這種元素是某些基本植物成分或代謝物的一部分。這符合尤斯圖斯·馮· 李比希的李比希最低量定律。[1]總的來說,植物的基本養分包括17種不同的元素:碳、氧和氫是從空氣中吸收的,而包括氮在內的其他養分通常是從土壤中獲得的(例外情況包括一些寄生或食肉植物)。
植物必須從其生長介質中獲得以下礦物營養:[2]
宏量營養素:氮(N),磷(P),鉀(K),鈣(Ca),硫(S),鎂 (Mg), 碳 (C), 氧 (O), 氫 (H) 微量營養素(或微量礦物質):鐵 (Fe), 硼 (B), 氯 (Cl), 錳 (Mn), 鋅 (Zn), 銅 (Cu), 鉬 (Mo), 鎳 (Ni)這些元素以鹽的形式留在土壤中,因此植物以離子形式吸收這些元素。宏觀營養素的吸收量較大;按乾物質重量計算,氫、氧、氮和碳占植物全部生物量的95%以上。微量營養素以百萬分之幾的量存在於植物組織中,從0.1[3]到200ppm不等,或小於0.02%的乾重。[4]
世界各地的大多數土壤條件可以為適應該氣候和土壤的植物提供完整生命周期所需的足夠營養,而不需要添加營養物質作為肥料。但是,如果土壤被種植,就有必要通過添加肥料來人為地改變土壤肥力,以促進旺盛的生長,增加或維持產量。這樣做的原因是,即使有充足的水和光照,營養缺乏也會限制生長和作物產量。
碳、氫和氧是植物從空氣和水中獲得的基本營養物質。李比希在1840年證明,植物需要氮、鉀和磷。李比希的最小法則指出,植物的生長受到營養物質缺乏的限制。[5]1939年,Arnon和Stout利用土壤以外的培養基進行植物栽培,表明鉬對番茄的生長至關重要。
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