上海青生長過程中各植物組織鈣、鎂元素周期性變化

朱星瑞 雷文麗 張佳浩 張叢蘭

（湖北大學知行學院 湖北·武漢 430000）

0 引言

蔬菜是人類生產生活中一種常見的食品。為了提高蔬菜的產量，我國科研工作者從選種出發，經過選種改良和雜交得到優質種子，但是在種子品質最佳的條件下，還有存在部分產量較低的情況。引起該問題的原因有很多，主要原因就是蔬菜的種植過程存在一定的問題。

鈣、鎂元素是蔬菜中不可缺少的微量元素，過多和過少都會影響蔬菜的生長，同時影響蔬菜的品質。鈣能夠增強細胞壁強度和厚度，減少果實成熟過程中細胞膜結構的弱化和瓦解，達到延長蔬菜儲存的時間；若蔬菜生長過程中缺鈣，植物發軟，不耐儲存。鎂是葉綠素的活性中間體，也是構成葉綠素關鍵的一個成分。此外，鎂還是植物體內酶的重要活化劑，還對植物體內多種代謝活動有促進作用；缺鎂時，植物的葉綠素合成受到阻礙，是葉片失綠黃化。

綜上，本文主要探究植物生長周期中各組織鈣、鎂的需求。

1 材料與方法

1.1 材料

選用優質上海青種子，以盆栽的方式進行種植，按照最佳施肥和澆水，進行種植。以種子為第一周期、10天發芽期為第二周期、20天成長期為第三周期、30天成熟期為第四周期。

1.2 樣品預處理

第一周期上海青種子2.000g和第二到第三周期，根、莖、葉三組織各2.000g，至于坩堝中，在100～150℃炭化45min左右，或者至沒有白色煙霧生成時。待坩堝冷卻后，轉移至馬弗爐內，在550℃灰化6h左右，得到白色無機鹽即可。

1.3 儀器和試劑

實驗儀器：原子吸收光譜；萬分之一電子天平。

Ca、Mg標準品1000 g/mL國家標準物質研究中心，硝酸（分析純）。

1.4 實驗方法

將預處理后的樣品，滴加1：3的硝酸溶液，溶解坩堝中的無機鹽。將試液轉移至50mL的容量瓶中，定容即可。

利用火焰原子化法，分析試液中溶液的鈣、鎂含量。

1.5 計算公式

式中：M——為樣品的實際含量；C1——為待測樣品的濃度（g/mL）；C0——為 0.3%硝酸溶液的濃度（g/mL）V——溶液體積（mL）；m——為待測樣品的質量（g）；B——稀釋倍數。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

2.1.1 鈣的標準曲線

表1：鈣的標準曲線

標準曲線方程：Y=0.1082X+0.0228；相關系數：R=0.999

2.1.2 鎂的標準曲線

表2：鎂的標準曲線

標準曲線方程：Y=0.1378X+0.1772；相關系數：R=0.999

2.2 檢測結果

2.2.1 鈣周期性變化

表3：鈣周期變化規律

2.2.2 鎂周期性變化

表4：鈣周期變化規律

2.3 結果分析

2.3.1 鈣元素周期變化分析

依據圖1，可知鈣含量第一周期＞第二周期＞第三周期，根＞莖＞葉。在植物生長的初期，鈣能促進植物根系的生長，使得植物根系能夠牢牢的抓住土壤。其次在生長初期根、莖、葉中，根直接與土壤接觸直接吸收土壤中的鈣，而莖中的鈣同過根傳輸，所以鈣會低于根中；最后葉在發芽期，為了減少蒸騰作用，因此初期的葉較小，而鈣主要對根系起到作用，因此葉中的鈣含量是最少的。第二周期和第三周期中根、莖、葉鈣含量的差異依舊是如此。通過第一周期根對鈣的吸收，已經使得根系足夠穩定，因此第二周期和第三周期的鈣整體值低于第一周期。

圖1：鈣元素周期性變化

2.3.2 鎂元素周期變化分析

依據圖2，可知鎂含量第二周期＞第三周期＞第一周期，根＞莖＞葉。有圖1可知，在植物生長初期主要是吸收土壤中的鈣來穩定植物的根系，促進植物根系的生長。而圖2可知在植物生長初期，鎂的吸收量最低；但在第二周期鎂的含量明顯的提升。鎂是植物中葉綠素的主要構成單元，葉綠素越高，鎂的含量越高，植物的光合作用越強，植物生長的越茂盛。因此第二周期，是植物生長最佳的時候，此時鎂能夠極大的促進植物合成葉綠素，加大光合作用，為第三周期提供養分。而第三周期的鎂含量下降，是植物已經成熟，而不再需要過多的養分，因此葉綠素的合成降低。

圖2：鎂元素周期性變化

3 結論

植物在發芽、成長、成熟三個周期中鈣、鎂的含量是有所不同的。鈣能夠促進植物根系的生長，所以在發芽期含量最高。而鎂能夠促進植物葉綠素的合成，加大植物的光合作用，因此在第二周期是最高。其次植物的根、莖、葉中鈣、鎂的含量也有所差異，通常是根＞莖＞葉，根直接與土壤接觸，能夠快速的吸收根中的金屬，因此含量最后；而莖葉中的傳導是單向的，通常莖傳向葉，因此莖的含量大于葉。

依據上述的分析，可以利用現代化的農業機械，在植物不同的生長周期，定向的施肥；可以降低農民種植的成本，其次降低化肥的亂用，減低土壤的板結和水土的流失。