土壤酸碱度——花儿变色魔法棒

土壤酸碱度又称“土壤反应”,是土壤溶液的酸碱反应,也是土壤重要的化学性质。土壤微生物的活动、土壤有机质的分解、土壤营养元素的释放与转化以及土壤发生过程中元素的迁移,都与其密切相关。土壤酸碱度主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度,用pH值表示。pH值等于7的溶液为中性溶液;pH值小于7为酸性反应;pH值大于7则属于碱性反应。土壤酸碱度不仅对土壤肥力、土壤养分、植物生长都有很大影响,还能改变花儿的颜色。大自然中各种花儿姹紫嫣红,红蓝交辉,有些花儿更是存在着神奇的变色反应,它们会随着土壤酸碱度的不同,而展现出不同的颜色,这就是土壤pH的作用。最典型的例子莫过于绣球花了。

绣球花常见的花色有红、粉、蓝、白等多种颜色。一般来说,在自然状态下,白色品种初开带绿色,后转为白色,当土壤酸碱值为5时,花儿为蓝色;酸碱值为7时,花儿为粉红色;酸碱值在57之间时,花儿为淡紫色,在可忍受的酸碱范围内,酸性越强则花色越蓝,碱性越强则花色越红。粉红色和红色的品种,也会在不同酸碱性的土壤中表现出不同的颜色。

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那么土壤酸碱度会什么会影响花儿的颜色呢?为什么有的花儿会变色,而有的花儿不会呢?怎么调节土壤酸碱度才能让花儿开出我们想要的颜色呢?还有什么花儿具有这样神奇的变色能力呢?

花儿的颜色主要来源于花青素和类胡萝卜素类两大色素。橙色、黄色的花主要是由于其含有类胡萝卜素类物质,而像绣球花这样的红、蓝、紫色的花,则多是由于其液泡内含有花青素。花青素是一种水溶性色素,种类繁多,其母核不同位置上的取代以及糖基化可以产生不同颜色,并且在不同pH环境下,同一种花青素可以随着细胞液的酸碱度而改变其颜色,细胞液呈酸性则偏红,细胞液呈碱性则偏蓝,即酸红碱蓝,这就像化学实验中的酸碱指示剂一样。因此,土壤酸碱度改变时,植物通过根茎等疏导组织从土壤中吸取的养分也发生了改变,这就使得植物体内的细胞发生了变化,从而影响液泡内的酸碱条件,变色反应就这样发生了。牵牛花也遵从这一规则,在酸性土壤中花朵为紫红色,碱性土壤中为蓝色。那么绣球花为什么不遵从这样的规则,而是酸蓝碱红呢。这是因为绣球花的颜色是由一种属于花青素类的色素——飞燕草色素来控制的,它与其他种类的花青素不同。这种色素与铝离子结合时会在生物合成的过程中形成一道屏障,而这种结合作用又受到pH的影响。这些复杂的生物化学作用最终造就了绣球花独特的变色反应。

花青素随pH变化而产生的变色反应

花青素随pH变化而产生的变色反应

 

具有不同取代基的花青素具有不同的颜色

具有不同取代基的花青素具有不同的颜色

 

那么为什么有的花儿会随pH的变化而变色,而有的不会呢?

这是因为花儿所含的色素种类不同,变化范围也有所不同。简而言之,花儿的颜色随pH变化而改变的前提是在这样的pH环境下植物能够生存。有的色素必须在极端的pH环境下才能发生变色反应,而此时植物已然“变色未成身先死”,自然不能有变色反应了。例如杜鹃花必须在酸性条件下才能生长,还有些花不存在可见范围变色的色素,比如白色的花。

那我们如何调节土壤的酸碱度来改变花儿的颜色呢?

首先我们应该了解土壤的pH状况,这一点可以用pH试纸进行测定。想要土壤变酸,我们可以在花蕾形成期施用硫酸铝,或者在土壤中插入几根生锈的铁钉;想要土壤变碱,则可以施用石灰。当然这样的改变必须以植物能够生存为前提,必须在植物可承受的范围内进行。

除了上面提到的绣球花和牵牛花,黑菊、黑牡丹、美人蕉、一串红等花朵的颜色也会随土壤酸碱度的改变而发生变化。因此,合理地调节土壤酸碱环境,达到自然造化与人工雕琢的完美结合,即使只有一种花儿,也可以有五彩斑斓的效果。

 

 

 

 

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