植物生理学.docx

第二章 植物的矿质及氮素营养一、名词解释1. 矿质营养 2．灰分元素 3．大量元素 4．微量元素 5．必需元素 6．有益元素 7．水培 法 8 ．沙培法 9 ．生理酸性盐 10 ．生理碱性盐 11．生理中性盐 12 ．单盐毒害 13 ．离子 拮抗 14．选择吸收 15．叶片营养 16．硝化作用 17．反硝化作用 18．表观自由空间 19．离 子的协合作用 20．离子的竞争作用 21．再利用元素 22．诱导酶 23．植物营养临界期 24．离 子的被动吸收 25. 离子的主动吸收 26. 胞饮作用 27.平衡溶液 28.扩散作用二、写出下列符号的中文名称1. AFS 2. WFS 3. NR 4.NiR 5. EDTA 6.GS 7. GOGAT 8. GDH三、填空题1．在必需元素中能再利用的元素有 ，不能再利用的元素有 ，引起缺绿症的元素有 2. 硝酸盐还原速度白天比夜间 ，这是因为叶片在光下形成的 和 能促进硝酸盐的还原3. 供 不足，叶脉仍绿而脉间变黄，有时呈紫红色，严重时形成坏死斑点缺 时，玉米易得"花白叶病"，果树易得"小叶病"4. 土壤中长期施用(NH4)2SO4,会使土壤pH值 。

5. 根部吸收的无机离于是通过 向上运输的，但也能横向运输到 ，喷在叶面的有机与无机物质是通过 运到植株各部分的衰老器官解体的原生质与高分子颗粒还可通过 向新生器官转移6. 作物追肥的生理指标是： 、 、 、 、 7. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式分别是： 、 和 8. 植物必需的微量元素有 、 、 、 、 、 、 等七种．9. 植物根内表观自由空间(AFS)由两部分组成： 和 10. 植物吸收硝酸盐后要经过 酶催化,把硝酸盐还原成 才能被利用11. Ca 属于 的元素,其缺乏症首先表现在 12. 多年大量施入NaNO3会使土壤溶液pH值 13. 促进植物授粉、受精作用的矿物质因素是 14. 外界溶液的 pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说,阳离子的吸收随 pH 的 而 ，而阴离子的吸收随pH的 而 15. 所谓的肥料三要素是指 、 和 三种矿质元素四、问答题1. 简述根系吸收矿质元素的特点2. 简要回答农业生产上不能一次施用过多的化肥3. 温度过低为什么会影响根系吸收矿物质4. 白天和夜晚的硝酸还原速度是否相同，为什么？5．高等绿色植物是怎样使硝酸根离子被还原为氨基酸的？6. 简述根外营养的优点。

7．简述施肥增产原因8. 试分析植物失绿的可能原因9. 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？10. 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？参考答案一、词解释1. 矿质营养(mineral nutrition)：植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作 用2. 灰分元素(ash element)：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为 灰分构成灰分的元素称为灰分元素灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质3. 大量元素(major element, macroelement):植物生命活动必需的、且需要量较多的一些 元素它们约占植物体干重的0.01%〜10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等4. 微量元素(minor element, microelement, trace element):植物生命活动必需的、而需要量 很少的一类元素它们约占植物体干重的10-5%〜10-3%,有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、 Cl 等5. 必需元素(essential element):植物生长发育中必不可少的元素。

国际植物营养学会规定 的植物必需元素的三条标准是:①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；② 除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③ 该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改 善而产生的间接效果6. 有益元素(beneficial element):并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的 元素如 Na、Si、Co、Se、V 等7. 水培法(water culture method):亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养 元素的溶液中培养植物的方法8. 砂培法(sand culture method ):全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加 入营养液培养植物的方法9. 生理酸性盐(physiologically acid salt):植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度 增加的盐类如供给(NH4) 2SO4,植物对其阳离子(NH4+)的吸收大于阴离子(SO42-), 根细胞释放的H+与NH4+交换，使介质pH值下降，这种盐类被称为生理酸性盐，如多种钱 盐。

10. 生理碱性盐(physiologically alkaline salt):植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液 酸度降低的盐类如供给NaNO3,植物对其阴离子(NO3-)的吸收大于阳离子(Na+),根 细胞释放OH-或HCO3-与NO3-交换，从而使介质pH值升高，，如多种硝酸盐11. 生理中性盐(physiologically neutral salt):对于NH4+NO3-，植物吸收其阴离子和阳离子 的量几乎相等，不改变周围介质的pH值，这类盐被称为生理中性盐12. 单盐毒害(toxicity of single salt):植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象单盐毒 害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害13. 离子颉颃(ion antagonism)：离子间相互消除毒害的现象，也称离子对抗14. 选择吸收：根对不同盐与同一盐的不同离子的吸收具有选择性，因而称为选择吸收15. 叶片营养：植物除了根部吸收矿质元素外，地上部分主要是叶面部分吸收矿质营养的过 程叫叶片营养，也称根外营养16. 硝化作用(nunification)：亚硝酸细菌和硝酸细菌使土壤中的氨或铵盐氧化成亚硝酸盐和 硝酸盐的过程。

17. 反硝化作用(denutrification)：许多微生物，尤其是各种反硝化细菌，在土壤氧气不足的 条件下，将硝酸盐还原成亚硝酸盐，并进一步把亚硝酸盐还原成氨基游离氮的过程，结果使 土壤中可利用氮消失18. 由空间(apparent free space，AFS):根部的自由空间体积占根的总体积的百分数豌豆、 大豆、小麦等植物的AFS在8%〜14%之间19. 子的协合作用：是指一种离子的存在促进另一种离子的吸收、利用这种促进作用就称 为离子协合(同)作用20. 离子的竞争作用：一种离子的存在却抑制植物对另一种离子的吸收，称为离子竞争，比 如Br-、I-的存在使C1-的吸收减少21. 再利用元素：某些元素进入地上部分后，仍呈离子状态，例如钾，有些则形成不稳定的 化合物，不断分解释放出的离子(如氯、磷)又转移到其他需要的器官中去这些元素就称 为再利用元素或称为参与循环的元素22. 诱导酶(induced enzyme)：指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生 成的酶如硝酸还原酶水稻幼苗若培养在含硝酸盐的溶液中就会诱导幼苗产生硝酸还原酶， 如用不含硝酸盐的溶液培养，则无此酶出现。

23. 植物营养临界期(critical period of plant nrtrition )：又称需肥临界期，即植物生育期中对 矿质元素缺乏最敏感的时期24. 离子的被动吸收(ionic passive absorption)：细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯 度吸收矿质的过程25. 离子的主动吸收(ionic active absorption )：细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸 收矿质的过程26. 胞饮作用(pinocytosis):吸附在质膜上的物质，通过膜的内折转移到细胞内以攫取物质 的过程27. 平衡溶液(balance solution):将植物必须的各种元素按一定比例、一定浓度配成混合溶 液，对植物的生长发育有良好作用而无毒害的溶液28. 扩散作用(diffusion):分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象电化学势梯 度包括化学势梯度和电势梯度两方面，细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小；而分 子的扩散决定于化学势梯度或浓度梯度二、 下列符号的中文名称1. AFS:表观自由空间2. WFS：水自由空间3. NR：硝酸还原酶4.NiR:亚硝酸还原酶5. EDTA：乙二胺四乙酸 6.GS：谷氨酰胺合成酶 7. GOGAT：谷氨酸合成酶8. GDH：谷氨酸脱氢酶三、 填空题1. N、 P、 K、 Mg、 Zn； Ca、 Mn、 S、 Fe 、 B ；Fe、 Mg、 Mn、 Cu、 S、 N 2. 快 还 原力 磷酸丙糖 3.镁 锌 4.降低(呈酸性) 5. 木质部 韧皮部 韧皮部 胞间连丝6. 叶色 酶类活性 叶绿素含量 细胞汁液浓度 酰胺与淀粉含量 7. 被动吸收 主动吸收 胞 饮作用 8. Fe 、B、Cu、Zn、Cl、Co、Mn 9. WFS DFS 10. 硝酸还原酶和亚硝酸 还原酶 铵 11.不能再利用 老叶 12.上升（呈碱性） 13. B 14. 上升 上升 上升 下降 15 N P K四、问答题1. 答：（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程 相互关联表现在：①盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随水流分布到植株 各部分；②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。

相互独立表现在： ①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；②二者的吸收机理不同，水分吸收主要是以蒸腾作用 引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主；③二者的分配方向不 同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心2） 根对离子吸收具有选择性 植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收 的比例不同，从而引起外界溶液pH发生变化3） 根系吸收单盐会受毒害 任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状 态，最后死亡这种现象称为单盐毒害单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生， 而且在溶液很稀时植物就会受害若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清 除，这被称为离子间的颉颃作用2. 答：（1）施用过多化肥使土壤溶液处于高渗状态，植物根系直接的吸水困难，导致间接的 吸盐困难，若土壤溶液的水势低于植物细胞水势，则植物大量失水造成永久萎蔫，植物不仅 不能吸盐甚至死亡2）植物对矿质元素的吸收主要有被动吸收与主动吸收二种形式研究 发现植物大量地通过载体逆电化学势梯度主动运转矿质元素，而载体运输具有饱和效应，因 此一次施用过多化肥，不仅不能加快离子的主动吸收过程，相反肥料易被雨水冲走造成浪费 以及"烧苗"现象的发生。

3. 答：温度低时，代谢弱，能量不足，主动吸收慢；细胞质粘性增大，离子进入困难其 中，土温过低对植物吸收钾和硅酸的影响最大4. 答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：⑴光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD（P）H、Fdred和ATP2） 光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供 碳骨架3） 硝酸还原。