植物参与物质和能量转换、运输的主要器官是根、茎、叶3个主要部分。一盆土里长出了一个2斤重的南瓜,而土并未减少,南瓜的质量哪里来?肯定不能是凭空产生的,也就是说不可能是在没有任何物质输入的情况下多出来这个南瓜的质量。
植物的生长和发育,我们常说的是阳光、空气和水,可见,土壤对于植物的生长并非是必备的要素,现在的无土栽培技术就是用营养液的方式,代替了传统土壤的存在。只不过这种培育方式,我们普通人难以将之应用到家里面的绿植养护上来,仍然沿用传统的土壤栽培技术而已。
对于植物的根部来说,主要的功能就是吸收土壤中水分和无机盐,水分的重要性就不用说了,所有的细胞都离不开水,缺水就意味着死亡。根系从土壤中吸收的水分,99%以上最后都是通过叶片的蒸腾作用,散发到空气中,这么多水分散失,为何还需要从根部吸收那么多水呢?主要是蒸腾作用并不是完全没有意义的水的传输,最重要的是通过水分的传输,完成植物细胞生长所需要的水分、向株体提供水分和无机盐提供动力来源、降低植株温度避免被阳光晒伤。
植物所需的无机盐,主要是氮、磷、钾三大元素,说得简单一点,氮可以促进枝繁叶茂;磷可以促进根系生长和开花结果;钾可以促进茎秆强壮、不易倒伏,这些营养元素来自土壤,必要时人们可以施用相应的肥料来补充土壤的肥力。
从以上可以看出,植物从土壤中吸收的无论是水还是无机盐,其最后贮存在植株体内的总量都是比较微小的,是推动植株生长发育、开花结果的保障剂、稳定剂和催化剂,但不是主要的物质来源。这个物质的主要来源,还得归结为植物叶片的光合作用。
绿色植物通过叶片中的叶绿体,利用光能,以二氧化碳和水为主要原料,可以合成有机物并释放出氧气。绿色植物通过光合作用,可以将光能转化为化学能,并最终以生物质能的形式贮存在植株体内,为植物的生长壮大、开发结果提供了必要的有机物质。同时,可以为全世界各种生物的呼吸提供了氧气来源。可以说,没有绿色植物,就没有现在地球上形形色色生物的存在。
回到题主的问题上来,2斤重的南瓜的形成,之所以土壤没有太多变化,关键是为植物发展壮大提供物质来源的是光合作用,将光能进行转化,同时将空气中的二氧化碳也进行转化,合成了有机物质贮存在自身体内,这是推动植物生长、开花、结果的主要物质和能量来源。而从土壤中主要吸收的是水和无机盐,水我们可以定期补充,无机盐我们从表面上根本看不出来变化,但也可以通过施用相应的肥料加以补充,所以土壤看起来没有什么变化。