话说碳•氢•氧

邱庆军：植物体内阳光去哪儿了？植物体里面的碳·氢·氧从哪来打哪去？碳水化合物是电池吗？光合作用和呼吸作用是怎么吃怎么用碳·氢·氧的呢？...

文/邱庆军

写在前面的话：

植物体内阳光去哪儿了？植物体里面的碳·氢·氧从哪来打哪去？碳水化合物是电池吗？光合作用和呼吸作用是怎么吃怎么用碳·氢·氧的呢？

1 关于碳水化合物

1.1 啥叫碳水化合物

植物中有一类东东叫碳水化合物，虽然随着基础研究的推进，这类东东这么叫已不太科学，但它们只含有碳·氢·氧三种元素。这大类归纳到一个字叫“糖”。糖是光合作用的产物。植物体内的纤维素，动物体内的糖元，还有人们熟知的蜂蜜和水果中的葡萄糖、果糖、蔗糖等都叫碳水化合物。

1.2 碳水化合物是不是电池

碳水化合物就是一块电池，它将太阳的光储存到自己的体内，叫化学能。思维扩散一下，硅能将太阳的光直接转变成电，但硅不具备储存电的能力，也就是不具备电池的功能，而碳水化合物却能做到，也就是糖不单能消化太阳的光还能将它储存下来。当前科技最前沿的电池叫石墨烯电池，可是同碳水化合物比起来它还有太长的路要走。碳水化合物这块电池不单养活了全人类，还孕育了无数的人类文明。

2 关于植物体中的碳·氢·氧

2.1 植物体中的碳·氢·氧的构成及地位



表1-1从化学元素的角度来看，植物中碳占18%，氢占10%，氧占70%，合计占98%。都说盖大楼要夯实基础，但植物的生长过程中是时时刻刻都要夯实基础。碳·氢·氧这些砖头码不起来，其它都是浮云。



表1-2从营养元素的适宜浓度来看，植物中碳占45%，氢占6%，氧占45%，合计占96%。这怎么理解呢？有句俗话说“人是铁饭是钢，一顿不吃饿得谎”。可不可修改下“植物是铁碳·氢·氧是钢，一顿不吃饿得谎”？就植物一餐饭来说，它们对碳·氢·氧的需求高达96%，比起喜欢吃肉的人类朋友，这植物的“饭量”可不是一般的大。



注：上述图表出自 廖红 严小龙 编著 高级植物营养学（2003）

图1-1简单扼要的说明了农业生态系统中碳从哪来打哪去。不管是生物体中，还是空气中，或是水中、土壤中碳都是以二氧化碳的形式出现，化学分子式为CO2。由此可见，植物那么大的“饭量”，其中CO2 占了大头。那么说氢就表示不服气了。

2.2 植物体中的碳·氢·氧我中有你，你中有我，相亲相爱

接下来说说氢，一说到氢自然而然就想到了水（H2O）。关于水有古话说“水能载舟，亦能覆舟”。可见植物生长需要水，但水一多植物也闹心，脚被泡在稀泥里无法呼吸。这就牵出了氧（O2），氧气可是保证植物根系能够顺畅呼吸的前提，想想我们人类，若无法呼吸，生命只能终止。

植物的根系一呼一吸，就和人类一样，吸了氧气呼出来的自然就是二氧化碳，那么土壤即根际水分的多少就值得留意了。

3 水对植物意味着啥

3.1 水是植物细胞的组成成分

植物体内的水可分为束缚水，自由水，自由水/束缚水的比值就决定了植物的生长状态。两种水怎么样理解呢？打个比方，混凝土由水泥+砂子+石子+水按照一定比例来搅拌，若是比例刚刚好，这个水就叫束缚水；若是水多了会流出来，此水就叫自由水。自由水占优势植物生长较快，但抗逆性差；束缚水占优势植物生长较慢，但抗逆性强。和面也一个道理，水多了只能加面粉，但面团越来越大并不一定是人们想要的。纠结。

3.2 水是代谢过程的反应物质

水是光合作用的原料。在呼吸作用及许多有机物质的合成或分解中都看到水的身影。没水参与这些生化过程就无法进行。“巧妇难为无米之炊”说的就是这个道理。没米怎么煮饭？头大。

3.3 水是各种生理生化反应和运输物质的介质

现在网上购物，鼠标一点就行了，但想让货物到家里来，还得靠啥？物流快递。水就是充当这个角色的。再看看当前的火车，绿皮，红皮到现在的高铁，那物流的速度是倍儿爽。这几年荔枝成熟的季度，顺丰航空还专门开通了从海南岛往全国过地的荔枝号专机。水在这个时候就相当于荔枝号专机。

业界有话说，根是作物的嘴，水是作物的腿。可见没水作物就没了腿，那还有故事吗？



注：顺丰航空开通专机为海南运送荔枝 南海网记者 高鹏 摄

3.4 水能使植物保持固有的姿态

这点看起来不太好理解。想想新鲜枝条被晒干的样子，失去了水皱纹满面和之前粉嫩粉嫩的差别在哪里？那就是固有姿态被破坏了，也就是“毁容”了。打个不太适当的比方，气球，当气球充满气时才能体现它的价值——也就是固有姿态。漏气的气球只能退役。这气球里的“气”就相当于水。

3.5 水的生态意义

散热、调温、防晒伤，改善田间小气候；冷天灌水保温；水调肥等等。这点说白了，就是水可以给植物营造一个舒服的环境，让植物能够安心的吃喝玩乐，并按照人类朋友的心思长出人们想要的东东来。

4 小结

碳·氢·氧也好，二氧化碳、水及氧气也好，都离不开光合作用和呼吸作用。前者将阳光封存到被凝固的碳·氢·氧里头；后者将碳·氢·氧解放出来变成二氧化碳或水等，并释放能量。土壤怎么样补有机质——有机肥（农家肥）？田间为什么施用二氧化碳？田间如何灌溉？怎么样让根系够水喝，并能顺畅的吸氧，开心的呼出二氧化碳？如何让叶片开心的制造碳水化合物……是常识也是学问？（完）：20161230

编辑：下田

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