五、铁的生理功能
1.参与叶绿素的合成:虽然铁不是叶绿素的组成成分,但在叶绿素的合成过程中铁却不能缺少。因为在叶绿素的合成过程中,需要铁氧化还原蛋白及顺-乌头酸酶的催化作用才能顺利进行。水草缺铁时,不能形成铁氧化还原蛋白,以及顺-乌头酸酶的活性显著降低,从而限制了叶绿素的合成反应及速率。
2.参与光合作用:植物体内许多铁的化合物都参与了光合作用过程中一些反应,如细胞色素氧化酶复合体、铁氧化还原蛋白、血红素等。水草缺铁时,这些物质的含量及含铁酶的活性都降低,势必影响光合作用之进行。另外,缺铁还会导致光合作用中电子传递中断,以及导致类囊体分解、叶绿素合成受阻等,更会大大抑制光合作用的效率。
3.参与呼吸作用:植物体内一些与呼吸作用有关之酶或担体,均为铁的化合物,特别之例即为过氧化物酶、铁氧化还原蛋白及细胞色素氧化酶等。水草缺铁时,这些酶的活性降低,呼吸作用减弱,整个新陈代谢作用会受到严重的阻碍,使水草的生长发育受到不良影响。
六、铁对红色水草的显色关系
坊间流传红色水草的显色需要多加铁肥才能发挥增艳的效果,这无疑是一种以讹传讹的说法。红色水草的显色,主要是叶绿素的含量减少,以及类胡萝卜素或花青素的含量增加之故,而非水草吸收较多铁的关系。
在类胡萝卜素及花青素的合成过程中,铁既非构成类胡萝卜素与花青素的分子成分,也非它们合成关键酶的活化剂,如果从这角度去探讨,即可确定铁与红色水草的显色并无重大关系,但可能有间接影响,不过那绝对不是最主要的。
由于铁离子是有的颜色,尤其一些特殊的螯合铁离子是艳红色的,因此很容易使人误以为若被水草吸收之后,应该可以增加水草的显色作用。其实,它并没有这样的作用,何况铁离子只不过是水草的微量元素而已,水草对它的需求量很少,添加过量的铁反而是有害无益的,同时还会抑制水草对锰的吸收。
七、结论
铁在水草生长及发育过程中扮演了相当重要的角色,不过由于铁在水中很容易被氧化而失去活性,因此经常导致水草普遍存在的一种铁营养失调问题,使铁成为水草育成上的关键养分。为此,乃有单独以铁肥作为追肥的产品出现。
为了减缓铁在水中的氧化速率,一般铁肥都是使用螯合剂(如EDTA)来制成铁的螯合养分,但此种养分的肥效通常不如无机铁离子来得迅速,最主要原因是,当水草吸收螯合铁离子之后,必须再透过代谢反应把其中的铁离子拆解出来才能被利用,如果所使用的螯合剂较强,水草要把铁离子拆解出来,势必要耗费较多代谢能量才能达到目的。
为了让铁在水中的有效性得以延长,使用螯合剂来处理无机铁离子,原是无可厚非的作法,然而又因必须要兼顾到水草对铁的利用效率,所以权宜之计最好是使用不同螯合能力(如强、中、弱)之螯合剂的组合来处理,也许较能面面俱到。另外,尽管螯合铁离子的肥效没有单纯的无机铁离子迅速,不过它的安全性却很高,比较不容易因施肥过量发生铁中毒意外,使水草的组织坏死。