植物生理学植物的矿质营养

第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器二、填空题1．植物细胞中钙主要分布在中。

2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。

一般来说，pH增大易于吸收；pH 降低易于吸收。

3．生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。

4．参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。

5．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。

6．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。

7．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。

8．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。

9．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。

10．华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。

11．缺氮的生理病症首先出现在叶上。

12．缺钙的生理病症首先出现在叶上。

13．根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。

14．一般作物的营养最大效率期是时期。

15．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。

16．植物体内可再利用的元素中以和最典型；不可再利用的元素中以最典型。

17．追肥的形态指标有和等；追肥的生理指标有和。

18．油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。

19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。

20. 被称为植物生命元素的是。

21. 一般作物生育的最适pH是。

22．诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。

23．影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。

三、选择题1．在下列元素中不属于矿质元素的是（）。

A．铁 B.钙 C.氮 D.磷2．植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）。

A．叶脉仍绿 B.叶脉失绿C．全叶失绿 D.全叶不缺绿3．影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）。

A．土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4．植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）。

植物的矿质营养及其吸收、运输、同化1.灰分：将在105摄氏度下烘干的植物材料在600摄氏度下高温烘烤，剩余的不能挥发的灰白色残渣称为植物的灰分。

2.灰分元素/矿质元素：构成植物灰分的元素称为植物的灰分元素，由于它们直接或间接地来自土壤矿质，故又称为矿质元素。

3.必需元素：是指植物正常生长发育必不可少的元素。

4.大量元素：包括C H O N P K Ga Mg S 9种，此类元素分别占植物体干重的0.01%-10%。

5.微量元素：包括Fe Cu B Zn Mn Mo Ni Cl 8种，此类元素分别占植物体干重的0.00001%-0.01%。

6.溶液培养法/水培法：是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

7.砂基培养法：是在洗净的石英砂等基质中加入营养液、利用砂基作为固定植物根系的支持物来培养植物的方法，与溶液培养法并无实质性的不同。

8.有氧溶液培养法/气培法/雾培法：是将植物根系臵于营养液气雾中培养植物的方法，植物根系并不直接浸入营养液。

9.有益元素：有些元素并非是植物的必需元素，但这些元素对植物的生长发育，或对植物生长发育过程中的某些环节有积极影响，这些元素被称为植物的有益元素。

10.有害元素：有些元素少量或过量存在时均对植物有不同程度的毒害作用，将这些元素称为有害元素。

11.质外体/自由空间：植物组织中细胞质膜外部的细胞壁部分在组织内构成一连续的结构空间被称为质外体。

土壤溶液中的各种矿质元素可顺着电化学势梯度自由扩散进入质外体空间，固有时又将质外体称为自由空间。

12.相对自由空间（RFS）：活组织自由空间的体积大小可通过某种离子的扩散平衡实验来估算，这个估算值称为相对自由空间。

13.共质体运输：溶质通过跨膜运转进入原生质，并通过活细胞间的胞间连丝或连续不断的跨膜运转而从一个活细胞运输至另一个活细胞的过程称为共质体运输。

14.生理碱性盐：将这类由于植物对离子的选择性吸收而使环境PH升高的盐类称为生理碱性盐，硝酸盐类（硝酸铵例外）一般均属于生理碱性盐。

第二章植物的矿质营养本章内容提要植物对矿质元素的吸收、转运和利用（同化）是植物矿质营养的基本内容。

通过溶液培养法，现已确定碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍17种元素为植物的必需元素。

除碳、氧、氢外，其余14种元素均为植物所必需的矿质元素。

这些元素又可分为大量元素(≥0.1%DW)和微量元素(≤0.01%DW)。

植物所必需的元素的标准有3个。

除必需元素外，还有一些元素为有益元素和稀土元素。

植物必需的矿质元素在植物体内有三方面的生理作用：（1）是细胞结构物质的组成成分；（2）参与调节酶的活动；（3）起电化学作用和渗透调节作用。

必需矿质元素功能各异，相互间一般不能代替，当缺乏某种必需元素时，植物会表现出特定的缺素症。

植物细胞对矿质元素的吸收有三种方式：被动吸收、主动吸收和胞饮作用。

细胞的膜上有两种类型的传递蛋白：通道蛋白和载体蛋白。

通道蛋白可协助离子的扩散。

由载体进行的转运可以是被动的，也可以是主动的。

饱和效应与离子竞争性抑制是载体参与离子转运的证据。

载体又可分成单向传递体、同向传递体、反向传递体等类型。

根系是植物体吸收矿质元素的主要器官。

根尖的根毛区是吸收离子最活跃的部位。

根系对矿质元素吸收的特点是：对矿物质和水分的相对吸收；离子的选择性吸收；单盐毒害和离子对抗。

植物地上部分吸收矿质的作用，即根外营养/叶面营养。

根系对矿质元素的吸收受土壤条件（温度、通气状况等）等的影响。

矿质元素运输的途径是木质部。

根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素（如氮、磷等）和不可再利用元素（如钙、铁、锰等）。

可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上，而不可再利用元素的缺素症则首先出现在较老器官上。

不同作物的需肥量不同，且需肥特点也有差异。

合理施肥就是根据作物的需肥规律适时、适量地供肥。

但矿质占植物干物质的量一般不超过10%，因此，合理施肥增产的效果是间接的，是通过改善光合性能而实现的。

第三章植物的矿质营养“有收无收在于水，收多收少在于肥”植物在维持自身的生命活动不仅需要从环境中吸收水分，还需摄取各种矿质元素。

植物对矿质盐的吸收、运转和同化，叫矿质营养。

植物必需的矿质元素及其生理作用；植物对矿质元素的吸收、同化和利用及机理；施肥增产的原因。

第一节植物体内的必需元素一、植物体内的元素植物材料在105℃下烘干后，干物质占植物材料鲜重的5%～90%（因不同材料而异）。

干物质中90％～95％是有机物，其余为无机物。

将干物质充分燃烧，有机体中的碳、氢、氧、氮及部分硫等元素以CO2、H2O、N2或其氧化物、SO2、H2S等形式跑掉，余下一些不能挥发的灰白色残渣称为灰分（ash）。

灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等，构成灰分的元素称为灰分元素（ash element）。

它们直接或间接地来自土壤矿质，故又称为矿质元素（mineral element）。

由于氮在燃烧过程中散失到空气中，而不存在于灰分中，且氮本身也不是土壤的矿质成分，所以氮不是矿质元素。

但除了能利用生物固氮直接从大气中获取氮素的豆科等植物种类外，大多数植物体内的氮和灰分元素都是从土壤中吸收的所以通常将氮归并于矿质元素一起讨论。

二、植物必需的矿质元素和确定方法（一）植物必需元素的标准所谓必需元素（essential element或essential nutrient）是指植物生长发育必不可少的元素。

判断某种元素是否是植物的必需元素有三条标准：第一，不可缺少性。

即缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；第二，不可替代性。

即缺少该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症只能通过加入该元素的方法预防或恢复，加入其它任何元素均不能替代该元素的作用；第三，直接功能性。

即该元素对植物生长发育的影响是由于该元素直接作用造成的，而不是由于该元素通过影响土壤的物理、化学、微生物生长条件等原因而产生的间接效果。

（二）确定植物必需元素的方法常用的有溶液培养法和砂基培养法。

植物生理学题库（含答案）第二章植物的矿质营养一、名词解释：1、矿质营养：亦称无机营养，指植物在生长发育时所需要的各种化学元素。

2、必需元素：指植物正常生长发育所必需的元素，是19种，包括10种大量元素和9种微量元素3、大量元素：亦称常量元素，是植物体需要量最多的一些元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅等。

4、胞饮作用：指物质吸附于质膜上，然后通过膜的内折而将物质转移到细胞内的过程。

5、交换吸附：指根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附。

这时，总有一部分离子被其他离子所置换，这种现象就称交换吸附。

6、离子交换：是植物吸收养分的一种方式，主要指根系表面所吸附的离子与土壤中离子进行交换反应而被植物吸收的过程。

7、离子拮抗作用：当在单盐溶液中加入少量其他盐类时，单盐毒害所产生的负面效应就会逐渐消除，这种靠不同离子将单盐毒害消除的现象称离子拮抗作用。

8、被动吸收：亦称非代谢吸收。

是一种不直接消耗能量而使离子进入细胞的过程，离子可以顺着化学势梯度进入细胞。

9、氮素循环：亦称氮素周转。

在自然界中以各种形式存在的氮能够通过化学、生物、物理等过程进行转变，它们相互间即构成了所谓的氮素循环。

10、生物固氮：指微生物自生或与动物、植物共生、通过体内固氮酶的作用，将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程。

11、微量元素：是植物体需要量较少的一些元素如铁、锰、铜、锌、硼、钼、镍、氯、钠等，这些元素只占植物体干重的万分之几或百分之几。

12、选择吸收：根系吸收溶液中的溶质要通过载体，而载体对不同的溶质有着不同的反应，从而表现出根系在吸收溶质时的选择性。

这就是所谓的选择性吸收。

13、主动吸收：亦称代谢吸收。

指细胞直接利用能量做功，逆着电化学势梯度吸收离子的过程。

14、诱导酶：指一种植物体内原本没有，但在某些外来物质的诱导下所产生的酶。

15、转运蛋白：指存在于细胞膜系统中具有转运功能的蛋白质，主要包括通道蛋白与载体蛋白两类。

植物生理学精品讲义第五章植物矿质营养【目的要求】学习本章的目的重点在于了解矿质营养对植物的生命活动及其生长发育的重要作用；植物根系对土壤中矿质营的吸收利用及其体内运输；各种因素对植物吸收利用矿质营的影响。

在了解植物需肥规律的基础上，力争做到合理施肥，以夺取农业生的丰产丰收。

【重点】1、矿质元素的吸收、运输2、无机养料的同化3、合理施肥的生理学基础【难点】1、矿质元素的吸收、运输2、无机养料的同化第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素植物灰分含量因不同植物、器官及不同环境的影响而异，一般水生植物的灰分含量最低，约占干重的1%；而盐生植物则最高，可达45%以上；大部分中生植物为5%～15%。

不同器官之间，以叶子的灰分含量最高；老年的植株或部位的含量大于幼年的植株或部位。

环境条件对植物灰分含量有很大影响，凡在养分含量较高，质地良好的土壤中栽培的作物其灰分含量都较高。

植物体内的矿质元素种类很多，已发现60种以上的元素存在于不同植物中，其中较普遍的有十余种。

二、植物必需的矿质元素及其确定方法根据人工培养的结果，要确定哪些元素是植物必需的有几条标准：（1）如无该元素则植物生长发育不正常，不能完成其生活史；（2）植物缺乏该元素时呈现出特有的病症，而加入该元素后则逐渐转向正常，且其功能不能用其他元素代替；（3）对植物营养的功能是直接的而非由于改善了土壤或培养基条件所致。

根据植物对必需元素需要量的多少，可将必需元素分为大量元素（氮、磷、钾、钙、镁、硫）及微量元素（铁、硼、锰、锌、铜、钼、氯、钠）两大类。

这两类元素都是植物正常生长发育不可缺少的，只是其需要量不同而已。

用含有一定量植物所需养分的水溶液培养植物的方法称为溶液培养法或水培法；也可在石英砂或蛭石中加入溶液进行培养，这种方法称为砂培法；砂培中的砂只起固定植物的作用，必需养分仍由溶液提供。

三、植物各种必需的矿质元素的生理作用及其缺乏病症（一）大量元素1．氮氮是蛋白质、核酸和磷脂的组成成分，故为各种细胞器及新细胞形成所必需。

高中生物竞赛植物生理学--《植物的矿质营养》基础训练题一、单选题1.植物缺( )时，叶片出现“光环效应”，首先从叶缘开始变黄，然后扩展到中央。

A、钾B、铜C、钼D、铁2.施肥促使增产的原因( )作用。

A、完全是直接的B、完全是间接的C、主要是直接的D、主要是间接的3.( )元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。

A、硼B、锌C、钴D、硅4.( )化肥属于生理碱性盐？A、硝酸钾B、硝酸铵C、硝酸钠D、磷酸铵5.在所有的植物组织中，氨同化是通过( )循环进行的。

A、谷氨酸合成酶B、过氧化氢酶C、抗坏血酸氧化酶D、抗氰氧化酶6.进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能( ) 。

A、缺少NO3--N的供应 B、氮素供应充足C、缺少NH4+-N的供应 D、NH4+-N的供应充足而NO3--N的供应不足7.下列哪一点不是离子通道运输的特性( ) 。

A、有选择性B、阳离子和阴离子均可运输C、无选择性D、不消耗能量8.番茄裂果时可采取( ) 。

A、叶面喷施0.3%尿素溶液B、叶面喷施0.2%磷酸二氢钾溶液C、叶面喷施0.1%氯化钙溶液D、叶面喷施0.2%硫酸亚铁溶液9.钴、硒、钠、硅等元素一般属于( )。

A、大量元素B、微量元素C、有益元素D、有害元素10.植物体中的镁和磷含量大致相等，都为其干重的 ( )%。

A、2B、1C、0.2D、0.0511.水稻植株瘦小，分蘖少，叶片直立，细窄，叶色暗绿，有赤褐色斑点，生育期延长，这与缺( )有关。

A、NB、PC、KD、Mg12.1939年美军在太平洋岛屿上用无土栽培法生产( )。

A、蔬菜B、小麦C、水稻D、大豆13.油菜心叶卷曲，下部叶片出现紫红色斑块，渐变为黄褐色而枯萎。

生长点死亡，花蕾易脱落，主花序萎缩，开花期延长，花而不实，是缺少下列( )元素。

A、钙B、硼C、钾D、锌14.植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的( ) 。

《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案一、名词解释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，所以又称为矿质元素。

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。

第二章植物的矿质营养一、 名词解释1. 矿质营养 4•微量元素 7. 可再利用元素 10.载体蛋白 13.反向运输器二、 填空题2. 必需元素5.水培法 8. 易化扩散 11.转运蛋白 14.同向运输器1 .植物细胞中钙主要分布在 ______ 中。

2 .土壤溶液的pH 对于植物根系吸收盐分有显著影响。

一般来说,降低易于吸收 ______ 。

3 .生产上所谓肥料三要素是指 _____ 、 ____ 和 _____ 三种营养兀素。

4 .参与光合作用水光解反应的矿质元素是—、—和 _____________5. _____________________________________ 在植物体内促进糖运输的矿质元素是 、 和 6 .离子跨膜转移是由膜两侧的 _____ 梯度和 _____ 梯度共同决定的。

7 .促进植物授粉、受精作用的矿质兀素是 ________ 。

8.驱动离子跨膜主动转运的能量形式是 __________ 和 _________ 。

9 .植物必需元素的确定是通过 ________ 法才得以解决的。

10. _______________________________ 华北地区果树的小叶病是因为缺 元素的缘故。

11. _______________________________ 缺氮的生理病症首先出现在 叶上。

12. _______________________________ 缺钙的生理病症首先出现在 叶上。

13. _______________________________ 根部吸收的矿质元素主要通过 向上运输的。

14. __________________________________ 一般作物的营养最大效率期是 时期。

15 .植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是 __________16. _______________________________ 植物体内可再利用的元素中以 ________________ 和 最典型；不可再利用的元素中以 ______________ 最典型。