第2章 植物王國尋趣(2)
- 綠葉的秘密(中國青少年科普分級閱讀書系)
- 葉永烈主編
- 4888字
- 2016-10-11 09:53:37
把各個植物器官燒成的灰再分析一下,我們又會發現,它們含有的元素成分也不同。在種子中,含磷比較多,對于以收獲種子為主的農作物來說,必須供給足夠的磷肥;在馬鈴薯、甜菜等肥大的塊莖和根中,含鉀比較多,這說明鉀對于地下貯藏器官的形成,有很重要的作用。
經過以上的分析,我們知道,植物體內不僅有碳、氧、氫、氮,而且含有其他許多元素。它們都是植物需要的營養品。
有位叫諾浦的學者,經過許多次植物培養試驗,找到了一個“單方”。這個單方是2克硝酸鈣,0.5克硝酸鉀,0.5克硫酸鎂,0.5克酸性磷酸鉀,還有幾滴含有鐵的化學藥品與7000克水。把植物栽在用這個單方配成的藥水里,不需要土壤,也不需要再加別的肥料,就可以生長得很好,而且能開花結果。這些藥品中含有7種元素:氮、磷、鉀、鈣、鐵、鎂、硫,再加上構成水的氫和氧,還有二氧化碳氣中的碳,恰巧是10種。
這些元素,對植物來說,是一種也不能缺少的。缺少了,就發育不好,還會生病。比如,植物缺少氮,葉子就會發黃,莖長得很細,果實結得很小。植物缺少磷,它一定是個小矮個兒,而且葉子容易脫落,果實成熟很晚。植物缺少鉀,葉子干枯,根又細又短,種子很小或者根本不結種子。
你看看,這些化學元素對植物來說是多么重要啊!
對于一般植物來說,有了這十種元素就夠了。但是有些植物還需要一些別的元素。你吃過海帶嗎?那里面含有碘。竹子很堅硬,那是因為含有硅的緣故。土壤中含的硼雖然不多,但是如果沒有硼,向日葵就不能很好生長。如果土壤中缺少鋅,柑橘的葉上就會出現花斑,玉米就會出現“白芽”。植物需要的鉬極少極少,含量只有百萬分之一;但是,萵苣如果缺少鉬,產量就會降低60%。也有一些植物可以少要一兩種元素,例如蘭草,就不需要鈣;蘑菇,就不需要鐵。
不同植物所需要的各種元素的量也不一樣。大白菜需要的氮比較多,磷可以少些;馬鈴薯需要的鉀比較多,氮可以少些。山東農民有句諺語,叫做:“麻餅瓜,豆餅花,灶坯炕土種地瓜。”西瓜喜歡芝麻餅肥,棉花喜歡豆餅肥,而地瓜(白薯)喜歡灶坯炕土做肥料。你看,它們的“胃口”還不一樣哩!
知道了各種植物含有哪些成分,每一種成分有多少,就能掌握各種植物的“胃口”。掌握了各種植物的“胃口”,就可以給它們準備豐美的食物,使它們長得壯壯的。
人們給植物準備了三類“食品”:一類是有機肥料。糞肥、廄肥、綠肥、河泥等,都是有機肥料。這些肥料的肥效長,可以在比較長的時間里供給植物吸收。人們給植物準備的第二類“食品”是化學肥料。這是一種速效肥,施肥以后見效很快。硝酸銨、硫酸銨、過磷酸鈣等都是化學肥料。二類是細菌肥料。細菌能做肥料?細菌本身不是肥料。可是它能在土壤里制造肥料。比如根瘤菌,它可以從空氣中吸收氮氣,制成氮肥。此外硝化細菌、硫化細菌、磷細菌等都是“生產”肥料的能手。
俗話說:“莊稼要好,肥料上飽?!比藗兘o植物“吃”足了肥料,它們也就會給人們制造更多更好的食物。
但是,如果你以為植物能把一塊硬邦邦的鐵或碳給吞下去,那就錯了。這些元素必須與其他元素結合成化合物,溶解在水里,才能被植物吸收,制造成各種養分。
落葉和常綠的葉
◎仇春霖
冬天到了,不論是大得像手掌一樣的梧桐葉,還是細得像眉毛一樣的楊柳葉;不論是鮮紅似火的楓葉,還是金光燦燦的銀杏葉,都漸漸干枯了。疾風一過,紅葉黃葉紛紛飄落,這些樹就只剩下一條條光光的枝干。
看到落葉的蕭條景象,有些人感嘆不已。其實,落葉是植物保護自己生命的一種辦法,并不是不好的現象。
你知道,葉子的表面有許多氣孔,不斷地在蒸發水分,空氣愈干燥,水分蒸發得愈快。秋天的空氣不像春夏那么濕潤,葉子內的水分便大量地向外蒸發。葉子的水分是由根供給的。到了秋天,根的作用減弱了,吸收的水分供應不上。這樣下去,植物體內的水分就會逐漸感到不足,有整株枯死的危險。因此,進入秋季以后,葉柄和枝相連的地方就形成離層,使水分不再輸入葉子內。葉子缺乏水分,就逐漸干枯,經風一吹,便從離層處脫落。葉子脫落減少了水分的消耗,植物才能安全地過冬。所以落葉對植物來說是一種保護措施。
在天氣變冷的時候,植物進行光合作用的能力也減弱了。植物進行光合作用的最低溫度,一般在0攝氏度至5攝氏度之間。隨著溫度升高,光合作用不斷增強,到20攝氏度至28攝氏度的時候,光合作用最強烈。但是溫度再升高,光合作用反而要減弱,到40攝氏度至50攝氏度的時候,便完全停止。當然,這也不能一概而論,不同植物進行光合作用所需要的溫度是不同的。熱帶的許多植物,到40攝氏度以上仍然有進行光合作用的能力。有些針葉樹在零下15攝氏度的時候,也能進行光合作用。但是不論什么植物,在溫度太低的時候,葉綠素總要受到破壞,光合作用能力總要減弱。到了秋天,許多樹葉為什么會發黃呢?那就是因為葉綠素漸漸被破壞了,而葉內原來存在的另一種色素——葉黃素顯出來了,所以綠葉變成了黃葉。
但是,在北風凜冽、大雪紛飛的冬天,你也可以看到一些植物,例如松柏,它們仍舊葉色青蔥,不怕嚴寒也不畏冰雪,就像堅貞不屈的戰士,挺著胸膛堅守在自己的崗位上。在漫天風雪、水凍山寒的日子里,看到一叢叢蒼翠的松柏,是多么令人鼓舞??!
松柏的葉子為什么總是綠的?為什么冬天也不脫落呢?這也是一個有趣的問題。
你拿一片落葉樹的葉子,比如白楊樹的葉子和松樹的葉子來比較一下,就會發現松樹的葉子比白楊樹的葉子細而且厚,它像針一樣,水分蒸發的面積很小。你再把松樹的葉子的橫切片放在顯微鏡下觀察,會看到它的表皮是一層很厚的角質層。常綠樹的葉子大都和松樹的葉子一樣,蒸發的面積小,外面還有角質表皮保護,所以水分就不容易蒸發。常綠樹的葉子蒸發水分的能力,一般只有落葉樹的葉子的幾十分之一。所以松柏雖然冬天不落葉,也不會因為缺水而干枯。
但是,你不要以為松柏的葉子是永遠不落的。永遠不落葉子的植物是極少的,只是松柏的葉子的壽命比較長罷了,它們一般能生活2年到5年。到了春夏之間,松柏會長出一批新的葉子來,那些上了年紀的老的葉子就枯落了。松葉的葉子不是同時全部凋落,而是一部分一部分地枯死的,不仔細觀察就看不出來。所以有人誤認為松柏是永遠不落葉的。
松柏的葉子在冬季雖然還是綠色的,但是比起在春天、夏天和秋天,顏色要差多了。這是由于冬天氣溫低,葉內葉綠素的生成受到了限制,而花青素相對增加了,所以葉子就有些發紅。這種顏色的變化,也是松柏保護自己的一種手段。因為葉綠素減少了,就能減弱葉內的光合作用,使得樹木的生理活動變得緩慢,這對保證常綠樹安全過冬,是非常有利的。
不過,并不是所有針狀葉的樹木都是常綠的。有些松樹,如金錢松、落葉松等,到了深秋,葉子也會落光的。生長在中國東北大興安嶺的落葉松,一到秋季,葉子就逐漸變紅,寒風一吹更紛紛脫落,到了冬天,只剩下一條條光禿禿的枝干。因為在大興安嶺冬天很冷,一般都在零下30攝氏度左右,地層的上部封凍了,地層下部的水也大大減少。在這種情況下,這些松樹若不拋去葉子,即使水分的蒸發量減到很小,也會有因為缺乏水分而枯死的危險。
另外,也不是所有闊葉的樹木都是落葉植物。例如山茶花,它是闊葉植物,但是山茶葉子一年到頭綠油油的,可以三年不落。還有南方人常用來作為籬笆的闊葉樹冬青和女貞等,它們的葉子冬天也是不落的。這些葉子蒸發水分的面積雖然比較大,但是表皮上都有一層很厚的角質,能減少水分蒸發。所以它們不怕寒冷,不畏冰霜,永遠生氣勃勃,精神煥發,一年四季充滿了旺盛的生命力。
葉子的壽命也各不相同。落葉植物的葉子一般都是在生長季節初期開始發育,到生長季節末期凋落。常綠樹的葉子的壽命相差很大,冷杉的葉子可以生長12年,紫杉的葉子的壽命是6年到10年,松樹的葉子是3年到5年,女貞的葉子只能生存200多天。世界上壽命最長的葉子,要數非洲西南部沙漠中的“百歲蘭”了。據說它的葉子生出后,直到植物枯死才凋落。這種植物的莖很短,只有一二十厘米高,可是莖干十分粗大,周圍長達4米。葉子長在莖的底部,有3米左右長,很像一條寬皮帶。葉子靠莖的部分又硬又厚,葉尖部分很軟而且比較薄。百歲蘭的葉子能活100年左右。
前面說,天氣冷了,植物就會落葉。那么,熱帶的樹木是不是不會落葉呢?不。熱帶的樹木也一樣要落葉。熱帶雖然沒有嚴寒的威脅,但是有的季節氣候很干燥。生長在熱帶的樹木,由于氣溫高,葉子蒸發水分的作用很旺盛,需要的水量很大。像菩提樹,在空氣潮濕的季節,它那些桃形的葉片,常常會從葉尖上滴下水來,可見蒸發的水分是很多的。在干燥的季節,這些樹木就往往感到水分供應不足。與這種條件相適應,所以許多熱帶樹木也會落葉。中國廣東、云南等地,二三月份是旱季,許多樹木就在這個時期落葉。
深秋時節,一陣西風吹過,遍地都是落葉。人們在打掃落葉的時候,也許覺得它有些討厭。但是,落葉對人類也是有貢獻的。森林中的枯枝落葉,經過細菌的作用就成為腐殖質和無機鹽類,可以使土壤肥沃。落葉還能保護植物的根和落在地面上的種子,使它們不致遭受凍害,幫助它們減少水分的蒸發。在北極凍土地區,初春的時候仍然是雪封大地,夜間的溫度常在零下10攝氏度左右。但是這時候,你能夠看到一種金黃色的美麗的花朵,它叫做西維爾夏。西維爾夏怎么能夠在這么冷的天氣里開花呢?這里有個秘密。西維爾夏是多年生的草本植物,它的壽命很長,可以活到150年以上。在這么漫長的歲月中,它四周堆積了許多枯枝落葉。一到春天,這些腐爛的枝葉就放出熱來,使周圍的積雪融化。西維爾夏得到了適當的溫度,就開出美麗的花朵。
有些植物的葉子還是藥物呢。比如梧桐葉就是藥材,把它放在廁所里可以防止蠅蛆的繁殖;桑葉也可以作藥;枇杷葉能治咳嗽;桂葉是調味的佳品;茶葉可以當飲料;榆葉、柳葉等許多樹葉可以作飼料。樹葉的用處多得很,對人類來說它也是一種財富。
植物的壽命
◎仇春霖
你看過《白蛇傳》嗎?那里面有一段“盜仙草”的故事,說白蛇(白素貞)到南極仙翁那里偷來了一種仙草——靈芝草,把她已經死去的丈夫許仙救活了。靈芝草在中國民間的傳說中,一向被認為是一種能夠起死回生、長生不老的神藥。
靈芝草確實是一種貴重的藥材,它能促進新陳代謝,治療神經衰弱、心臟衰弱、失眠、虛勞等病癥。但是說它能把死人治活,使人長生不老,那是沒有的事。生活在地球上的一切生物,不論是動物還是植物,它們的生命總是有限的,總是要死亡的。
生物必然要死亡,但是它們的壽命并不一樣。中國有句古話,叫做“人生五十,樹活百年”。在舊社會,人民由于受到剝削和壓迫,生活非常貧苦,壽命也就十分短促,許多人活到50歲左右就衰老或死亡了,所以有這樣的話:“人生七十古來稀。”今天,在一般國家里,50歲正是人們精力很旺盛的時候,是生活中的壯年,70歲的老人也不算稀奇了。隨著衛生條件的不斷改善,生活水平的不斷提高,人類的壽命一定會進一步延長。有位科學家叫弗羅林斯,他認為動物的壽命一般應該等于它們的生長期的5倍。人一般要到20至25歲之間才完全長成,所以人的壽命應該是100至125歲左右。
有些動物的壽命比較短。雞如果一直飼養下去,能活12年;兔子能活8年到10年;豬能活20年至25年,不過這么老的豬肉就很難吃了;一只貓活到15年就成老廢物了,別說去逮老鼠,就是老鼠爬到它跟前來,也只能看著老鼠眨眼睛。大牲口的壽命也長不了多少,馬能活40歲就不錯了;牛一般只能活30歲左右;驢子的壽命還到不了30歲。動物中壽命比較長的要算大象,它能活上百年。可是比起樹木來,還應該算是短命的。
“樹生百年”是一點也不稀罕的。許多樹木的壽命都在百年以上。杏樹、柿樹可以活100多年;生長200年的蘋果樹并不算稀奇;櫻桃能夠達到400歲;板栗、無花果可以活1000歲。松柏一般可以活五六百年,北京天壇的古柏已經600多歲了。高齡的,像南京的一株六朝松已有1400年的歷史了。蘇州結草庵的白皮松也有1000歲。但是它們并不算老,曲阜的檜柏還是2400年前的老古董呢。臺灣的花柏也有幾千年的壽命了。廬山黃龍寺有晉朝的銀杏,山東聊城有唐代的老槐樹,重慶有宋桂,杭州有宋梅。如此說來,把“樹生百年”改成“樹生千年”,我看倒比較符合事實。