與機體無關的化合物(少數與機體有關的化合物也是無機化合物,如水),与有機化合物對應,通常指不含碳元素的化合物,但包括含碳的碳氧化物、碳酸鹽、氰化物、碳化物、碳硼烷、羰基金屬、烷基金屬、金屬的有機配體配合物等在無機化學中研究的含碳物種,簡稱無機物。無機物營養成分是植物生長發育所必須的礦質營養元素,根據植物對其吸收量的大小可分為大量元素與微量元素。這些成分以無機鹽的形式存在於培養基中,對植物細胞與組織生長至關重要。

大量元素(macroelement)需量大於0.5mmol/L,包括氮(N)、鉀(K)、磷(P)、鈣(Ca)、硫(S)、鎂(Mg)。它們以無機鹽形式存在於各種培養基中,是植物細胞與組織生長不可或缺的營養成分。為獲得最大生長速度,每種營養成分的最佳濃度可以有相當大的變化。在大多數情況下,無機氮濃度在25-40mmol/L之間;細胞可在硝酸鹽(硝態氮)單獨存在時生長,但通常铵態氮或其他還原態氮更有利於植物生長。
微量元素(microelement)需求量小於0.5mmol/L,包括鐵(Fe)、錳(Mn)、硼(B)、銅(Cu)、鋅(Zn)、碘(I)、鉬(Mo)和钴(Co)。它們以微摩爾每升(μmol/L)數量級存在於培養基中,稍過量即可能引發外植體蛋白質變性、酶系失活或代謝障礙等毒害現象。特別需要注意的是鐵元素,它對葉綠素合成與延長生長起關鍵作用,為避免氧化產生沉澱,通常以硫酸亞鐵與乙二氨四乙酸二鈉(EDTA)螯合物的形式添加。其他微量元素的常用濃度範圍為:銅0.1μmol/L、鉬1μmol/L、碘5μmol/L、鋅5-30μmol/L、錳20-90μmol/L、硼25-100μmol/L。
當培養基僅含硝酸鹽時,pH會上升;若同時加入少量铵化合物,則可抑制pH的升高。硝酸鹽與铵的濃度範圍分別為25-40mmol/L與2-20mmol/L,對植物的影響從抑制到必需取決於組織類型與培養目的。當铵濃度超過8mmol/L,或組織在純铵態氮條件下生長時,建議加入檸檬酸、蘋果酸或琥珀酸等TCA循環中的酸以調節營養平衡。
大多數植物偏好硝酸鹽而非铵態氮,但也存在相反的情況。鉀的適宜濃度約為226mmol/L,通常以硝酸鹽或氯化物形式提供;鈉無法替代鉀。鈣、鎂、硫的濃度在1-3mmol/L範圍內較為適宜,常以硫酸鎂和鈣鹽形式供給。
以上就是對無機物營養成分及其在植物生長中作用的詳細說明。
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