第二章 矿质营养
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第二章植物矿质营养一、名词解释1. 矿质营养: 是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2.灰分元素:亦称矿质元素,将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。
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以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素。
4.微量元素:植物体内含量甚微,稍多即会发生毒害的元素包括:铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等7种元素。
5. 单盐毒害和离子拮抗:单盐毒害是指溶液中因只有一种金属离子而对植物之毒害作用的现象;在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子,即能减弱或消除这种单盐毒害,离子间的这种作用称为离子拮抗。
6. 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。
7. 胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
8. 诱导酶:又称适应酶,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。
如硝酸还原酶可为NO3-所诱导。
9. 生物固氮:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
二、填空题1.植物生长发育所必需的元素共有种,其中大量元素有种,微量元素有种。
16、9、7 2.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
水培3.解释离子主动吸收的有关机理的假说有和。
载体学说质子泵学说4.果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。
Zn5. 缺氮的生理病症首先表现在叶上,缺钙的生理病症首先表现在叶上。
老、嫩6.根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种:和。
通过土壤溶液得到、直接交换得到7.(NH4)2S04属于生理性盐,KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。
酸、碱、中8.硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化,亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。
硝酸还原酶、亚硝酸还原酶9.影响根部吸收矿物质的条件有、、和。
温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度、离子间的相互作用10.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是,营养物质可从运入叶内。
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。
第二章植物的矿质营养一、名词解释:矿质营养、灰分元素、必需元素、溶液培养法、砂基培养法、胞饮作用、离子的主动吸收、离子的被动吸收、转运蛋白、离子通道运输、载体运输、同向运输器、反向运输器、单向运输器、离子泵运输、扩散作用、协助扩散、生理酸性盐、生理碱性盐、生理中性盐、单盐毒害、离子拮抗作用、平衡溶液、根外营养、诱导酶、生物固氮。
二、缩写符号GS 谷氨酰胺合成酶GOGAT 谷氨酸合成酶GDH 谷氨酸脱氢酶NR 硝酸还原酶NiR 亚硝酸还原酶三、本章练习(一)填空题:1.细胞的组成元素在无机界都能找到,这一事实说明。
2.矿质元素中植物必需的大量元素包括;微量元素有。
3.作物缺乏矿质元素的诊断方法有、和。
4.必需元素在植物体内的生理作用可以概括为3方面:、和。
5.可被植物吸收的氮素形态主要是和;磷通常以形式被植物吸收。
6.氮肥施用过多时,抗逆能力,成熟期。
7.植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是,前者症状首先表现在叶,而后者则出现在叶。
8.缺时,花药和花丝萎缩,绒毡层组织破坏,花粉发育不良,会出现“花而不实"的现象。
9.必需元素中可以与CaM结合,形成有活性的复合体,在代谢调节中起“第二信使的作用。
10.植物老叶出现黄化,而叶脉仍保持绿色是典型的缺症。
11.钾在植物体内总是以形式存在。
12.植物体内的离子跨膜运输根据其是否消耗能量可以分为运输和运输两种。
13.简单扩散是离子进出植物细胞的一种方式,其动力为跨膜的差。
14.离子通道是质膜上构成的圆形孔道,横跨膜的两侧,负责离子的跨膜运输。
15.载体蛋白有3种类型,分、和。
16.质子泵又称为酶。
17.研究植物对矿质元素的吸收,不能只用含一种盐分的营养液培养植物,因为当溶液中只有一种盐类时,即使浓度较低,植物也会发生。
18.根部吸收溶液中的矿物质时的交换吸附是由根部呼吸产生的形成的解离出的和离子分别与周围溶液中的阳离子和阴离子进行的交换吸附。
19.根部从土壤胶体中吸收矿质元素是通过交换和交换进行的。
第二章植物的矿质营养Plant mineral nutrition[参考答案]一、名词解释:1.矿质营养(mineral nutrition):植物对矿质元素的吸收、运输和同化过程。
2.矿质元素(mineral element)亦称灰分元素(ash element),将干燥植物材料燃烧后,留在灰分中的元素。
3.大量元素(macroelement):在植物体内含量较多,占植物体干重0.01% 以上的元素。
包括:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Si。
4.微量元素(microelement):占植物体干重的0.01%以下,含量较微,稍多即会发生毒害的元素,包括Cu、Zn、Mn、Fe、Mo、B、Cl、Ni、Na。
5.有益元素(beneficial element)亦称有利元素,是指对植物生长表现出有利的促进作用,并在某一必需元素缺乏时,能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。
如钠、钴、硒、镓、硅等。
6.溶液培养法(简称水培法, Water culture, solution culture, hydroponics):把植物所需各种元素按一定比例、适宜的pH值配成水溶液,用以栽培植物的方法。
7.砂基培养法(sand culture):在洗净的石英砂或玻璃球等中,加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。
8.单盐毒害(toxicity of single salt ):植物被培养在某种单一的盐溶液中,即使是植物必需的营养元素,不久即呈现不正常状态,最后死亡,这种现象称单盐毒害。
9.离子拮抗(ion antagonism):在单盐溶液中若加入少量含其它价数不同的金属离子的盐类,单盐毒害现象就会减轻或消失。
离子间的这种作用叫离子拮抗。
10.离子协同作用ion synergistic action:是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。
11.平衡溶液(balanced solution):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,用以培养植物可以正常生长发育,这种溶液称为平衡溶液。