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第一章 植物營養學簡介
◎什麼是營養
在說明植物營養學之前,先談一下有關營養的幾個基本概念,以下提出三個問題,首先我們先談什麼是營養及營養素。
營養及營養素
一般人常把營養與營養素混為一談,譬如饅頭,我們只能說它含有營養素(nutrient)或營養物質,但說它有營養則不一定是對的。因為是否有營養應對特定對象而言,如果某人胃腸不好,不適合吃饅頭,那饅頭不但對他無營養,反而會使他的病情加重,所以我們必須清楚地區分營養素與營養。所謂營養素是生物所需或作為食物的任何物質。至於營養(nutrition)則是指生物自其生長環境中攝取營養素,將其代謝以致排泄的全部過程,我們可以圖 1-1 表示。
我們了解了什麼是營養及營養素後,以下將再談談不同的營養形式。
營養形式
由於生物的種類很多,除了本書所著重的植物外,還有動物及微生物。它們的生長與代謝有很多相似的地方,但它們的營養形式則有很大差異。一般常把生物依照營養形式分為兩大類:第一類稱為自營生物(autotroph),第二類稱為異營生物(heterotroph)。
自營生物(autotroph):是指能利用光(主要為太陽光)或無機的化學能作為能量來源,並能利用無機碳(如二氧化碳)、氮(如硝酸鹽、銨鹽)等作為生物合成的起始物質之任何生物。若能利用光能者,稱為光自營生物(photoautotroph),植物和某些細菌是屬於這一類;若能利用無機物的化學能者,稱為化學自營生物(chemoautotroph),屬於這一類的生物主要為細菌。
異營生物(heterotroph):只能從有機化合物中獲取碳源及能量,以合成其生物體之物質。所有的動物、許多原生生物、微生物,以及多數的真菌均屬於這一類。
實際上有些生物既是自營又是異營,我們稱其為兼營的(facultative),包括很多細菌以及寄生或食蟲植物。
若從生態學的觀點來看,也可以把自營生物歸屬於初級生產者(primary producer),異營生物歸屬於消費者(consumer),後者又可分為初級、次級等不同等級的消費者。很明顯的,植物是提供異營者食物的最大來源,不同等級的消費者構成食物鏈,人類在目前已是超級消費者了。除了對人有毒或是人不能消化的生物體外,人幾乎可以通吃。最後我們談談與營養有關的第三個問題:植物營養與動物營養有什麼不同?