【2022肥料知多少-微量元素篇】

【微量元素是什麼東東?】

如果以人所需要的營養來說,需求最多的是蛋白質、醣類和脂肪三種,但也需要少量的各種維生素、礦物質等營養素。同樣植物的主要營養元素是氮、磷、鉀三種(所謂的肥料三要素),但也需要中量元素鈣、鎂、硫,以及鐵銅鋅錳鉬氯硼等,最後七種因需求量少所以稱為「微量元素」。

【既然是「微量」、有那麼重要嗎?】

人少吃一口飯或肉不會怎樣,反而是只需要一點點的維生素、礦物質等、少了那麼一點就會健康失調、免疫力下降,短期間看起來還是活得好好、時間久了就容易生病而掛點。

同樣的,植物少一點氮磷鉀影響不大,但需要的微量元素就是那麼一點點而已,少了這一點點就會容易出現病蟲害。短時間看不出什麼問題,但時間久了植物就會慢慢容易出現病蟲害而莫名其妙掛點,導致黑手的烏雲高懸頭頂揮之不去。(然後許多人就開始「未生怪厝邊」、又栽贓給水多水少了)

《註》對人來說,只有醣類、蛋白質與脂肪而缺乏維生素與礦物質的食物稱為「垃圾食物」,同樣對植物來說,只有氮磷鉀而缺乏中量與微量元素的土壤/肥料組合也等於是垃圾食物。

【微量元素的功能】

微量元素在植物體內往往扮演的是「催化劑」的角色,例如鎂(中量元素)是植物製造葉綠素時的核心成分,但鐵則是製造過程的關鍵催化劑,打比方說如果鐵就像組合葉綠素時所需的螺絲起子,需要量不多、但少了這一兩根螺絲起子則所有的螺絲都無法組合而無法做出產品。

在抗病蟲害上,植物不像動物一樣有複雜的白血球、淋巴腺等免疫系統,靠的是製造抗病物質的「化學戰」,例如苦楝的印楝素萵苣的萵苣素茄科的龍葵素蘆薈的大黃素,還有樟腦、花青素等等各種xx素,這些複雜的化學成分都是植物先由光合作用形成碳水化合物與基本細胞運作所需的「一級代謝物」之後,再經過各種微量元素的作用進一步合成(因此又稱為「次級代謝物」),如果植物長時間缺乏微量元素而無法合成這些抗病抗蟲物質時當然就會開始體弱多病了。

《註》許多植物的生長激素也同樣是「次級代謝物」,所以微量元素也關係著植物的正常生長。

【微量元素從哪來?】

當然是從環境中來的(廢話),自然環境中的植物生長在大地上、在大多數狀況下微量元素幾乎是無限供應,加上落葉歸根的循環,所以可以年復一年保持頭好壯壯(但如果是耕地在頻繁採收被不斷帶走下就會出現耗竭而需要休耕或輪作),盆植則除了有些人工栽培介質幾乎不含微量元素外,就算本來有、但時間久了也可能消耗殆盡,如果不是每隔幾年就翻新栽培介質重新補充,往往原本多年來長得好好的就突然開始生病而掛點。

《註》常用於調配栽培介質的材料中,泥炭、椰纖或人造介質等材料主要著重在排水、保水、透氣等物理性質上,本身幾乎不含任何微量元素(化學性),如果沒有其他補充下就只適合搭配全功能化肥(也就是包含完整微量元素的化肥)使用;而所謂的「有機質培養土」大多來自植物的「屍體」、多少含有一些微量元素但通常含量也不多;最豐富的還是各種礦石(不同礦石的成分都不同得搭配選擇使用)、天然土壤(主要也是各種礦石風化的微粒組成)等,但這些礦石往往成本不低,一般所謂的「培養土」為了要追求廉價通常不會添加(消費者不懂下高貴反而沒人買),這樣的栽培介質同樣是配合包含所有十六種必要元素的全功能化肥還沒有問題,使用於有機種植時因為一般有機質肥料並未控管微量元素就很容易出現所謂的「缺素症」。

【土壤酸鹼值與微量元素的關係】

植物沒有消化系統,養分的吸收只能靠著溶解在所吸收的水中的營養素,然而微量元素中如鐵銅鋅錳鉬等大多屬於鹼性的金屬離子,在酸性環境才能順利溶解而被吸收,

這就是為何除了少數植物的根部具有分泌酸性物質來溶解微量元素的特殊能力而能在中鹼性環境生存外,絕大多數的植物都需要偏酸性的土,而有些吸收力更弱的如梔子花、藍莓、神秘果更是需要pH5.0以下的強酸性土才能生長良好。

【過與不及的兩面刃】

微量元素在生物體的生理作用上扮演著極其重要的關鍵,往往只要「微量」就能影響生物體的生理運作,但就像「水能載舟也能覆舟」,微量元素並不是越多越好,一旦過量無論對動物或植物都會造成重金屬中毒或硼中毒之類的危害。當土壤酸性不足而超過植物的忍受力時,植物固然會出現生理失調;但反過來如果土壤過酸時,植物微量元素吸收過量也會出現「酸中毒」的症狀。

【共生益菌的影響】

大自然是由許多生物共存共榮而形成所謂的「生態系」,無法行光合作用的微生物有些是以分解有機質(植物「屍體」)中的碳水化合物維生的「腐生性」,有些是寄生植物奪取養分而會致病的「寄生性」,還有些是藉由植物主動提供碳水化合物餵養的「共生性」,這些共生益菌(即所謂EM菌,Effective Microorganism)則除了會協助對抗寄生性害菌保護植物外,也會協助分解協助植物吸收各種養分與微量元素。此外,當土壤酸性過高可能會造成植物吸收微量元素過量而中毒時,有些共生性益菌還會幫忙保留過多的微量元素。

在陽明山國家公園的出磺坑附近,由於不斷冒出的硫磺造成附近的土壤酸性極強,照理在一定範圍內應該各種植物都無法生存,但研究顯示附近土壤酸度達Ph3.0還是有植物生長,經過分析正是有菌根菌之類的共生益菌在保護植物不會受到土壤酸度過高而中毒。

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