第2章 植物的矿质营养.doc

第2章 植物的矿质营养答案一、名词解释1. 灰分元素：除C、H、O、N等元素分别以CO2、H2O、N和S的氧化物等形式挥发外，植物体所含的不能挥发的残余物质称为灰分，占干物质的5-10%。灰分中存在的元素称为灰分元素，又称为矿质元素。2. 溶液培养法：用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量，也称水培方法。3. 大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一的元素，称为大量元素。植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。4. 微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.0010.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。5. 协助扩散：一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运，称为易化扩散或协助扩散。6. 离子泵：是细胞膜上逆电化学势梯度，利用代谢能量转运离子的跨膜载体蛋白。7. 生理酸性盐：对于（NH4）2SO4一类盐，植物吸收NH4较SO4多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。8. 生理碱性盐：对于NaNO3一类盐，植物吸收NO3较Na快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。9. 生理中性盐：对于NH4NO3一类的盐，植物吸收其阴离子NO3与阳离子NH4的量很相近，不改变周围介质的pH值，因而，称之为生理中性盐。10. 单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。11. 离子对抗：在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子，就可解除单盐毒害，这种现象称为离子对抗。12. 平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。13. 电化学势梯度：离子的化学势梯度质和电势梯度合称为电化学势梯度。14. 根外施肥：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根外施肥。15. NR：硝酸还原酶，催化NO3-还原成NO2-的过程，是一种钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、细胞色素b557(Cyt b557)和钼复合体(Mo-Co)组成，不供给硝酸盐的植物中，硝酸还原酶的活性很低，硝酸盐可诱导该酶活性的增加。16. 固氮酶：固氮微生物中具有还原分子氮为氨态氮功能的酶。该酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，两种蛋白质同时存在才能起固氮酶的作用。17. 需肥临界期：作物生长发育对养分的缺乏最敏感、最易受伤害的时期叫需肥临界期。二、填空题1. C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S；Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl2. C、H、O、N3. N、P、K；植物对其需量较大，而土壤中往往又供应不足。4. 老叶失绿；缺N全叶失绿，缺K叶尖叶缘失绿。5. 脉间失绿；缺Mg老叶先表现症状，缺Fe新叶先表现症状。6. Ca；B。7. 细胞结构物质的组成成分；生命活动的调节者；作为电子的载体；参与渗透调节、胶体稳定和电荷中和等电化学作用。8. 被动转运；主动转运；胞饮作用。9. 脉间失绿；较老；幼嫩。10. 缺磷；光合产物的运输；糖(或光合产物)；花青素。11. 初级主动转运；次级主动转运。12. 溶液培养13. 营养临界期14. 谷氨酰胺15. 根毛区，幼嫩组织16. 韧皮部17. 韧皮部18. 质体，前质体，叶绿体19. 主动20. 氮（N）21. 饱和效应；离子竞争22. 上升，下降23. 快；还原力；磷酸丙糖24. Fe、PO4、Ca、Mg； PO4、K、Ca、Mg。25. 化学势梯度；电势梯度26. Fe、Mo、Co三、选择题1-5 BBACC 6-10 CCDAB 11-15 BDCBC 16-18 DAA四、判断题1-5 6-10 11-12 五、解释现象1一些块根（茎）作物施用氮肥太多时，为什么只长秧不长薯块？氮肥过多，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质，促进植株茎秆生长；光合产物在块根（茎）中的积累减少，使其生长抑制。2进行溶液培养时，为什么要向溶液中打气，同时还要定期调换新鲜溶液？向溶液中打气可提高培养液中的含氧量，增加根系的有氧呼吸，为根系主动吸收矿质元素提供充足能量。植物培养一段时间后，由于根系对矿质元素的选择性吸收，导致培养液中各种元素的比例失调，通过定期调换新鲜溶液来维持培养液的平衡性。3缺P时，蕃茄苗叶色呈现暗绿色。缺P初期，叶片呈暗绿色，这是由于缺磷的细胞其生长受影响的程度超过了叶绿素合成所受的影响，单位叶面积上积累的叶绿素多，叶色暗绿。4缺Zn时，果树出现“小叶病”或“簇叶病”。缺锌时，植物体内IAA合成锐减，尤其是芽和茎中的含量明显下降，植物生长发育出现停滞状态，其典型表现是叶片变小，节间缩短等症状，通常称为“小叶病”或“簇叶病”。北方果园苹果、桃、梨等果树在春季易出现此病。5. 水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程。水稻秧苗在栽插初期，由于根系根毛区受损严重，无法大量吸收水分和矿质营养，叶色变黄；随时间推移，水稻根系生长恢复，吸收水分和矿质营养的能力不断提高，植株返青。6. 叶片中的天冬酰胺或淀粉含量可作为作物施用N 肥的生理指标。因为当N素供应过量时，某些作物就将多余的N以天冬酰胺的形式贮备起来，这也可消除NH3对植物的毒害作用；某些作物则大量消耗光合产物用以同化N，而用以合成淀粉的光合产物减少，叶中淀粉含量下降。当N素供应不足时，则叶中天冬酰胺的含量很低或难以测出，有的作物由于用于N同化的光合产物减少，结果叶中的淀粉含量增加。正因为某些作物叶片中的天冬酰胺或淀粉的含量随N素丰缺的变化而变化，所以，叶中的天科酰胺或淀粉含量可用为某些作物施用N肥的生理指标。六、简答和论述题1土壤中矿质元素是怎样进入根细胞的。首先进行离子的交换吸附，然后依次发生：离子通过自由空间进入皮层内部；离子通过内部空间（共质体）进入木质部；最后进入导管，向地上部分运输。2影响植物根部吸收矿质盐的主要因素有哪些？a. 温度，在一定温度范围内，随土温升高而加快；b. 通气状况，在一定范围内，氧气代应越好，吸收矿质越多；c. 溶液浓度，在较低浓度范围内，随浓度升高而吸收增多。3. 必需矿质元素应具备哪几条标准？目前已知植物必需元素共有多少种？其中大量与微量元素各为多少种？各是指哪些元素？三条标准：（1）缺乏之时发育障碍不能完成生活史；（2）除去该元素时表现出特异， 可由加入该元素而恢复正常；（2）在营养生理上表现出直接效果，而不是由土壤性质或微生物的改变而间接作用产生。大量元素9种：C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S微量元素7种：Fe、Mn、B、Zn、Cn、Mo、Cl4. 土壤中氮素过多或不足，对植物的生长和发育有何影响？氮肥过多，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质、叶绿素和其它含氮化合物，叶色墨绿，叶大而厚且易披垂、组织柔嫩，贪青晚熟，易倒伏和易感病虫害等。氮肥不足，阻碍了蛋白质、核酸、磷脂的合成，会造成植物生长缓慢，植株矮小，茎秆纤细，叶小而早衰，分蘖少，籽粒干瘪，根系细长而分支少。由于氮素可重复再利用，因此缺氮症状首先从老叶开始。5. 在含有Fe、K、P、Ca、B、Mg、Cu、S、Mn等营养元素的培养液中培养棉花，当棉苗第四片叶展开时，在第一片叶上出现了缺绿症，问该缺乏症是由于上述元素中哪种元素含量不足而引起的？为什么？是由于Mg的含量不足而引起的。在上述元素中能引起缺绿症的元素有Mg、Cu、S、Mn。这四种元素中只有Mg是属于再利用元素，它的缺乏症一般表现在老叶上；而Cu、S、Mn属于不能再利用元素，它们的缺乏症表现在嫩叶上。当棉苗第四叶（新叶）展开时，在第一片叶（老叶）上出现了缺绿症，可见缺乏的是再利用元素Mg而不是其它。6. 论述光对植物体内硝酸盐代谢的影响。在绿色叶片中，光照与硝酸盐代谢之间存在着密切的相关性。试验证明，叶片中硝态氮的还原有明显的昼夜性；降低光照时，硝酸还原酶活性下降，当恢复强光照时，酶的活性提高；在低光照的温室中，往往硝酸盐还原作用很差，植物体内的硝态氮的浓度比正常条件下的植物往往高出好几倍。7. 试述盐分吸收与水分吸收的关系？植物对盐分与水分的吸收是相对的，既有关，又无关。有关，表现在盐分须溶解于水中方能被吸收；无关，表现在二者被吸收的机理不同。吸盐以主动过程为主，而吸水则以被动吸收为主。8. 一位学生配制了4种溶液，每种溶液的总浓度都相同。他用这此溶液培养已发芽的小麦种子，2周后测得数据如表7.1，请问处理1和2中的小麦根为什么特别短?表3.1 小麦的溶液培养 处理 溶液 根长(mm)1 NaCl 592 CaCl2 703 NaClCaCl2 2544 NaClCaCl2KCl 324植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。而在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子，就可解除单盐毒害，这种现象称为离子间的拮抗作用。9. 为什么说施肥增产的原因是间接的？主要表现在哪些方面？施用肥料大部分是无机肥料，而作物的干物质和产品都是有机物，矿物质只占植株干重的小部分（百分之几到十几），大部分干物质都是通过光合作用形成的，所以，施肥增产的原因是间接的。主要表现在：施肥可增强光合性能，如增大光合面积，提高光合能力。延长光合时间，利于光合产物分配利