1、 2003.10.161.約有50種元素被鑑定出存在於植物體中，但約17種是屬於植物之必要的礦物營養元素（essential nutrients），所謂必要營養元素是指缺少時，植物無法完成生活史（life cycle）。2.多量營養元素（macronutrients）及微量營養元素（micronutrient）：1)C,H,O,N,P,K,S,Mg,Ca等9種元素，在植物體中的需求量相當多，佔植物乾重量之0.1%0.3%，故稱為多量元素。2)微量營養的元素Fe,Cu,Mn,Zn,Mo,B,Ni,Co,Si,Cl等，佔約植物乾重量之0.1%以下，稱為微量營養元素。每一種元素在自然界中被植物吸收，
2、它在植物體內都具有特殊的功能。3)利用砂耕法(sand culture)或水耕法(hydroponic culture)研究植物必要礦物營養元素，缺乏某一必要礦物營養元素將會產生病徵(symptoms)4)各種礦物營養元素在植物體內都扮演不同的生化及生理功能，例如K+，Na+等會影響細胞的滲透性的溶質(solutes)，有些則是酵素的輔因子(cofactors)，影響酵素的活性，例如Mg+，有些則是化合物之組成分之一，如Mg+是葉綠素的成分之一(Table37.1)。5)適當的施肥不但可以提高農作 物的產量，亦可提高品質。(一)土壤的特性是決定陸地上生態系的關鍵環境因子:(1)土壤的構造、化學
3、組成及其物理特性(Soil texture and composition of soil)是決定某一地區可生長那些植物之主要因素。土壤粒子與植物根部接觸的表面，是永續陸地生態系中營養循環的主要決定因素。(2)土壤是由經千萬年由岩石母質風化而來的，土壤是由：土壤顆粒，生物屍體、落葉殘枝之腐質物（humus），微生物，藻類，昆蟲，蚚蚓，線蟲，植物的根系，附著於土壤顆粒表面的水分與溶於水中的礦物營養元素所組成。(3)土壤顆粒具有膠體物質之特性，其表面帶有負電荷可吸附離子，土壤粒子內含有陽離子，因此水中的溶質會與土壤內的離子交換，供應植物吸收之用。(4)土壤溶液中含有各種不同的陰、陽離子，例如NO3
4、-、H2PO4-、SO4-2、K+、Mg+2、Ca+2等等，這些礦物養分可藉由不同的機理被植物的根部吸引。(二)土壤的保護是走向永續農業（sustainable agriculture）必要的一大步(Soil conservation is one step toward sustainable agriculture)1.適當的施肥(fertilizers)。2.必要的灌溉(irrigation)。3.減少農地與林地受損（erosin）。(一)空氣中含有78N2是人類重要的天然資源。在大自然界中除了用化工的方法生產氮肥外，在大自然界中有多種能固氮的細菌，有些是非共生的，例如固氮菌（Azoba
5、cter）等，有些則與植物共生者，例如根瘤菌（hizobium）等，以根瘤菌為例，它可將空氣中的氮經由固氮酵素（nitrogenase）的作用固定成氮，其化學反應如下：2+8e+8H+16ATP2NH3+H2+16ADP+16Pi(二)根瘤菌與豆科植物之根部形成根瘤（root rodule），參閱圖37.10。1.根瘤菌如何侵入根毛及產生根瘤的過程。2.固氮酵素及其基因，參閱Fig.37.13。(一)菌根(mycorrhizae)是真菌與根部的結合，可促進植物的營養：1.外菌根(ectomycorrhizae)2.內菌根(endomycorrhizae)(二)菌根與根瘤在演化上是有關聯性(my
6、corrhizae and root nodules may have an evolutionary relationship)(一)寄生植物從其他植物體攝取(extract)植物營養，例如(Fig.37.15)(a)兔蕬子(Dodder)(b)水晶蘭(Indian pipe)，生長在加州雨 久花(pickle weed)上(二)寄生植物(epiphytes)：它是自營性植物(autotrophic plants)，可自己行光合作用，但著生在其他植物體表面上。(三)肉食性植物(carvivorous plants)：例如捕蠅草(Venus flytrap)1.Campbell,NA and Reece,JB(2002)Biology(6th,ed),chap.36 pp.746.publishing by Benjamin Cumming.2.Taiz L.and Zeiper E.(2002)Mineral nutrition.In:Plant Physiology.SinaUER Associates Inc.(U.S.A.)Chap5.p.67-86.
