植物如何獲取養分（以及植物生存所需的養分）

植物和動物一樣都需要養分才能生存。但沒有嘴巴，植物如何獲取生命所需的養分和能量呢？你可能模糊地知道植物通過根部吸收養分 —— 植物也需要陽光，對吧？

但根部和陽光如何協同作用，幫助植物生長？除非你是植物學家或現在正在上生物課，否則你很可能需要一些提醒，關於植物如何獲取養分。

我們將盡量簡化這個複雜的主題，讓你不必成為植物學家也能理解！

植物需要哪些養分？

我們先從植物的需求說起。雖然不同植物的具體需求有所不同，但大多數植物需要三種主要養分才能生存：氮（N）、磷（P）和鉀（K）。這些養分常被縮寫為NPK，分別是元素週期表上的字母。如果缺少這三種養分，植物無法生存。

氮賦予植物葉片深綠色，促進生長。
- 植物利用氮來製造胺基酸，胺基酸是蛋白質的構成基石。
磷促進細胞分裂，有助於根系生長，保護植物免受疾病侵害，並使植物能夠開花及結籽。
- 磷對構建調節蛋白質合成的核酸結構必不可少。
鉀保護植物免受疾病侵襲，促進根部生長。鉀還是植物製造葉綠素所必需的。
- 葉綠素是負責通過吸收陽光能量為植物提供能量的綠色色素。
- 植物利用鉀協助開啟和閉合氣孔，氣孔類似於孔洞，允許植物吸收二氧化碳並合成ATP，ATP是生命所需的基本能量單位之一。

你不會感到驚訝，植物生存需要的元素遠不止這三種。植物還需要許多其他少量元素：碳（C）、氫（H）、氧（O）、磷（P）、鉀（K）、碘（I）、氮（N）、硫（S）、鈣（Ca）和鐵（Fe）組成了另一個常見縮寫CHOPKINS CaFe。

這還不包括鎂、鋅、銅及其他多種植物常需的元素。

簡言之，植物需要土壤中許多特定元素才能生存。它們利用這些元素生長並合成有機物質。有些元素在光合作用中扮演重要角色（快速複習，植物利用一種叫做光合作用的過程，將光能、水和二氧化碳轉換成能量）。

你腳下的大多數土壤基本上是細小的岩石碎屑。上述元素存在於土壤粒子中，但是植物無法直接吸收。植物不能直接“吃”土壤提取養分 —— 它們需要有大量水分存在。水份能將元素從土壤中溶解出來成為簡單的小分子。植物通過根部“喝”水，同時攝取其中的養分。

肥沃的土壤中會含有豐富的這些養分。然而，這些養分容易被降雨沖刷流失。使用肥料或其他土壤添加劑有助於保持植物健康快樂。

當植物演化成能在陸地上生存時，它們需要找到水源以繼續吸收養分。這就是根系派上用場的地方。

不過於複雜，我們來簡單了解一下根系的運作方式。

植物擁有複雜的根系系統，通常由一條向下延伸且帶有分枝的主根，或者由許多細小分枝組成的纖維根系統構成。你若曾拔除蒲公英根部，就知道主根系統是什麼樣子。纖維根系統則更常見於某些草本植物。

擁有主根的植物在乾燥土壤中生長良好，因為長長的主根幫助它們在地下尋找水源。擁有纖維根系統的植物因根系複雜，非常適合防止水土流失。

有趣的是，有記錄的最深根系是一種南非無花果，其根深入地下達122米之深。為了尋找水源，植物會做出驚人的努力！

根系有多層結構，有點像你的皮膚。我們這裡不細談名稱 —— 它很快就會變得複雜！只需知道根的最外層通常是半透性的，能讓水分穿透進入根系內部。

大多數養分都通過靠近根尖的根毛被吸收。根毛是極細的根，擁有很大的表面積，能吸收更多水分。大多數植物還與不同的真菌合作，以從土壤水份中吸收更多養分。

基本上，植物分享部分糖分以換取真菌幫助吸收其他養分。這些菌根（myco意為真菌，rhizae意為根）關係在貧瘠土壤中尤其普遍且互利。

想像一款兒童玩具，帶有特定形狀孔洞用於匹配木製積木。根系有類似的微觀系統，允許水分和特定元素通過，同時阻擋其他化學物質。根的多層結構有助於過濾養分和水分，儲存它們並透過植物的維管系統運送以供使用。

植物通過根部吸收水分和養分後，會通過維管系統將它們運送到植物的其他部分。水被運送供光合作用使用，而每種養分則用於植物不同部位的建造。

根系很了不起，但考慮到植物所需的養分種類繁多，根系也需要幫助！