上海青生长过程中各植物组织钙、镁元素周期性变化

朱星瑞 雷文丽 张佳浩 张丛兰

（湖北大学知行学院 湖北·武汉 430000）

0 引言

蔬菜是人类生产生活中一种常见的食品。为了提高蔬菜的产量，我国科研工作者从选种出发，经过选种改良和杂交得到优质种子，但是在种子品质最佳的条件下，还有存在部分产量较低的情况。引起该问题的原因有很多，主要原因就是蔬菜的种植过程存在一定的问题。

钙、镁元素是蔬菜中不可缺少的微量元素，过多和过少都会影响蔬菜的生长，同时影响蔬菜的品质。钙能够增强细胞壁强度和厚度，减少果实成熟过程中细胞膜结构的弱化和瓦解，达到延长蔬菜储存的时间；若蔬菜生长过程中缺钙，植物发软，不耐储存。镁是叶绿素的活性中间体，也是构成叶绿素关键的一个成分。此外，镁还是植物体内酶的重要活化剂，还对植物体内多种代谢活动有促进作用；缺镁时，植物的叶绿素合成受到阻碍，是叶片失绿黄化。

综上，本文主要探究植物生长周期中各组织钙、镁的需求。

1 材料与方法

1.1 材料

选用优质上海青种子，以盆栽的方式进行种植，按照最佳施肥和浇水，进行种植。以种子为第一周期、10天发芽期为第二周期、20天成长期为第三周期、30天成熟期为第四周期。

1.2 样品预处理

第一周期上海青种子2.000g和第二到第三周期，根、茎、叶三组织各2.000g，至于坩埚中，在100～150℃炭化45min左右，或者至没有白色烟雾生成时。待坩埚冷却后，转移至马弗炉内，在550℃灰化6h左右，得到白色无机盐即可。

1.3 仪器和试剂

实验仪器：原子吸收光谱；万分之一电子天平。

Ca、Mg标准品1000 g/mL国家标准物质研究中心，硝酸（分析纯）。

1.4 实验方法

将预处理后的样品，滴加1：3的硝酸溶液，溶解坩埚中的无机盐。将试液转移至50mL的容量瓶中，定容即可。

利用火焰原子化法，分析试液中溶液的钙、镁含量。

1.5 计算公式

式中：M——为样品的实际含量；C1——为待测样品的浓度（g/mL）；C0——为 0.3%硝酸溶液的浓度（g/mL）V——溶液体积（mL）；m——为待测样品的质量（g）；B——稀释倍数。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

2.1.1 钙的标准曲线

表1：钙的标准曲线

标准曲线方程：Y=0.1082X+0.0228；相关系数：R=0.999

2.1.2 镁的标准曲线

表2：镁的标准曲线

标准曲线方程：Y=0.1378X+0.1772；相关系数：R=0.999

2.2 检测结果

2.2.1 钙周期性变化

表3：钙周期变化规律

2.2.2 镁周期性变化

表4：钙周期变化规律

2.3 结果分析

2.3.1 钙元素周期变化分析

依据图1，可知钙含量第一周期＞第二周期＞第三周期，根＞茎＞叶。在植物生长的初期，钙能促进植物根系的生长，使得植物根系能够牢牢的抓住土壤。其次在生长初期根、茎、叶中，根直接与土壤接触直接吸收土壤中的钙，而茎中的钙同过根传输，所以钙会低于根中；最后叶在发芽期，为了减少蒸腾作用，因此初期的叶较小，而钙主要对根系起到作用，因此叶中的钙含量是最少的。第二周期和第三周期中根、茎、叶钙含量的差异依旧是如此。通过第一周期根对钙的吸收，已经使得根系足够稳定，因此第二周期和第三周期的钙整体值低于第一周期。

图1：钙元素周期性变化

2.3.2 镁元素周期变化分析

依据图2，可知镁含量第二周期＞第三周期＞第一周期，根＞茎＞叶。有图1可知，在植物生长初期主要是吸收土壤中的钙来稳定植物的根系，促进植物根系的生长。而图2可知在植物生长初期，镁的吸收量最低；但在第二周期镁的含量明显的提升。镁是植物中叶绿素的主要构成单元，叶绿素越高，镁的含量越高，植物的光合作用越强，植物生长的越茂盛。因此第二周期，是植物生长最佳的时候，此时镁能够极大的促进植物合成叶绿素，加大光合作用，为第三周期提供养分。而第三周期的镁含量下降，是植物已经成熟，而不再需要过多的养分，因此叶绿素的合成降低。

图2：镁元素周期性变化

3 结论

植物在发芽、成长、成熟三个周期中钙、镁的含量是有所不同的。钙能够促进植物根系的生长，所以在发芽期含量最高。而镁能够促进植物叶绿素的合成，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、茎、叶中钙、镁的含量也有所差异，通常是根＞茎＞叶，根直接与土壤接触，能够快速的吸收根中的金属，因此含量最后；而茎叶中的传导是单向的，通常茎传向叶，因此茎的含量大于叶。

依据上述的分析，可以利用现代化的农业机械，在植物不同的生长周期，定向的施肥；可以降低农民种植的成本，其次降低化肥的乱用，减低土壤的板结和水土的流失。