四十年前,由于未采用螯合剂,使无土栽培在实际应用中未能推广普及。有机蟹合剂EDTA、HEDTA、DTPA和EDDHA等虽仅占营养液的十万分之一,但可以说,没有螯合剂就没有近代无土栽培。首先是整合态铁的应用,以后相继产生了锰、锌、铜等接合物。螯合剂的应用,改善并解决了植物对微量元素铁、锌、锰、铜等金属离子的有效吸收。 今以铁为例,说明螯合剂在无土栽培中的重要性。如铁主要以二价铁(Fe2+)离子形态被植物吸收。但二价铁易氧化为极难溶解的三价铁(Fe3+)。植物对三价铁离子,随着溶液pH值的增高,吸收急速减少。pH值每增加一个单位,三价铁离子在溶液中的活度便降低1000倍,这就是土壤中虽有大量铁,但有效铁离子浓度却极低的原因。特别当pH值高于7.0情况下,将使植物能吸收的有效铁更为缺乏,造成严重的缺铁症状。近代水培中采用螯合态铁离子,就保证了铁元素的充分供应。 植物根系对合成螯合物的吸收机理是:无机铁化合物和有机整合剂EDTA结合溶解后,就形成高价铁螯合物分子。实验证实,当供应螯合态铁时,显然在根系吸收阶段之前,铁即从整合物中分离出来,并还原成二价铁,从而被根系吸收。如果没有还原作用,根系基本上就不能从螯合物上吸收这种金属离子。而螯合剂就似乎是一种运输工具,当它将主体(如铁离子)送达目的地(植物)后,载体即完成使命。载体尽管不供应植物营养,但担负了重要的中介角色。