近代植物營養(yǎng)科學(xué)進(jìn)展表明,只有植物營養(yǎng)的田間研究,還難以揭示植物營養(yǎng)學(xué)灼本質(zhì)。必須在人為控制的模擬條件下,通過各種模擬試驗(yàn)才能進(jìn)一步揭示植物營養(yǎng)的實(shí)質(zhì)。
近代植物營養(yǎng)模擬研究包括多種培養(yǎng)試驗(yàn),短期幼苗試驗(yàn),框栽試驗(yàn)等等。1629年萬·海利門特的植物營養(yǎng)測定儀試驗(yàn),盡管結(jié)論是錯誤的,但人們還*他開創(chuàng)了植物營養(yǎng)模擬試驗(yàn)研究方法。以后1699年烏特握爾特、1504年索秀爾、1857年薩克斯、克諾譜、以及赫里利格爾、了石格涅爾等,均為近代植物營養(yǎng)模擬試驗(yàn)一一各種砂培和溶液培養(yǎng)研究方法莫定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)代植物營養(yǎng)模擬試驗(yàn),都是由電子計算機(jī)控制的自動化裝置,不僅可提供植物營養(yǎng)測定儀研究過程的自動化,而且有管理工效高、準(zhǔn)確、精度高的特點(diǎn)。以及它們與酶反應(yīng)的關(guān)系,或進(jìn)行原子價的改變,電子的傳遞,或作為基質(zhì)與酶的橋梁,改變酶一基質(zhì)復(fù)合物的分子結(jié)構(gòu),這些研究大多數(shù)是用較高的無機(jī)離子濃度,在實(shí)驗(yàn)室試管中,用離體組織實(shí)驗(yàn)求得。但在整體植物組織細(xì)胞中,特別是在進(jìn)行酶反應(yīng)的質(zhì)膜上,離子濃度沒有這么高,能否達(dá)到活化酶的要求,值得懷疑。因此在晚近二十年,植物營養(yǎng)領(lǐng)域的研究方法,己從離體組織轉(zhuǎn)向植物營養(yǎng)測定儀整株植物的研究。
植物營養(yǎng)元素的必需性已在上世紀(jì)被人們所認(rèn)識。半個世紀(jì)以來,這方而的研究迸展不大,直到本世紀(jì)五十年代借助于核技術(shù)的應(yīng)用,植物營養(yǎng)的機(jī)理研究才有了較大的進(jìn)展。植物營養(yǎng)測定儀有放射性核素示蹤技術(shù),穩(wěn)定性核素示蹤技術(shù),活化分析技術(shù)以及核輻射技術(shù)等,特別是放射性核素示蹤技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)了離子吸收和運(yùn)輸機(jī)理的研究。同時應(yīng)用酶動力學(xué)理論和載體概念,闡明了離子吸收的選擇性。六十年代美國植物營養(yǎng)學(xué)家巴等人應(yīng)用此方法,闡明土壤中離子向根表移動的機(jī)理,大大推動了植物根際微區(qū)養(yǎng)分的動態(tài)研究。電子探針,微電極,電子顯微鏡等新技術(shù)的應(yīng)用,使植物根際微區(qū)養(yǎng)分動態(tài)研究更加向微觀方面深人,研究范圍也更加擴(kuò)大了。
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