第三章植物的矿质与氮素营养
（单元自测题）
一、填空
1．矿质元素中植物必需的大量元素包括。
(N，P，K，Ca，Mg，S)
2．植物必需的微量元素有。
(Fe，Cl，Cu，Zn，Mn，B，Mo，Ni)
3．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是。
（氮）
4．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1) 物质的组成成分，(2) 活动的调节者，(3)起作用。
(细胞结构，植物生命，电化学)
5．N、P、K的缺素症从叶开始，因为这些元素在体内可以。
(老叶，移动)。
6．氮肥施用过多时，抗逆能力，成熟期。
（减弱，延迟）
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。
（新，老）
8．白菜的“干心病”、西红柿“脐腐病”是由于缺引起。
（钙）
9．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。
（B）
10．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。
(单盐毒害)
11．矿质元素主动吸收过程中有载体参与，可以从现象和现象两现象得到证实。
（离子竞争抑制，饱和）
12．植物吸收(NH4)2SO4后会使根际pH值，而吸收NaNO3后却使根际pH值。
（降低，升高）
13．植物体内硝酸盐还原速度白天比夜间。
(快)
14．果树“小叶病”是由于缺的缘故。
(锌)
15．植物体内与光合放氧有关的微量元素有、和。
（Mn，Cl，Ca）。
二、选择题
1．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少：。
D．A．茎的生长点B．果实、种子C．嫩叶D．老叶
2．构成细胞渗透势的重要成分的元素是。
C．
A．氮B．磷C．钾D．钙
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。
D．
A．硼B．锌C．钴D．硅
4．植物缺锌时，下列的合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。
D．A．丙氨酸B．谷氨酸C．赖氨酸D．色氨酸
5．植物白天吸水是夜间的2倍，那么白天吸收溶解在水中的矿质离子是夜间的。
D．A．2倍B．小于2倍C．大于2倍D．不一定
6．植物吸收下列盐分中的不会引起根际pH值变化。
A．
A．NH4N03B．NaN03C．Ca(N03)2 D．(NH4)2S04
7．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。
B．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
8．植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的。
C．
A．根尖分生区B．伸长区C．根毛区D．根冠
9．NO3-被根部吸收后。
C．
A．全部运输到叶片内还原． B．全部在根内还原．
C．在根内和叶片内均可还原． D．在植物的地上部叶片和茎杆中还原。
．
10．豆科植物共生固氮不可缺少的3 种元素是：。
C．
A．硼铜钼B．锌硼铁C．铁钼钴D．氯锌硅
三、缩写符号
NR：硝酸还原酶NiR：亚硝酸还原酶
四、名词解释
必需元素：在植物生长发育中起着不可替代的、直接的、必不可少的作用的元素。
水培法：亦称溶液培养法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法：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。
无土栽培：不用土壤，用溶液培养植物的方法，包括水培和沙培。
杜南平衡：细胞内可扩散正、负离子浓度的乘积与细胞外可扩散正、负离子浓度的乘积相等时的平衡，又称道南平衡。
单盐毒害：植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
离子颉颃：离子间相互消除毒害的现象，也称离子对抗。
平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长有良好作用而无毒害的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：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。
生理碱性盐：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。
生理中性盐：有一类化合物的阴离子和阳离子几乎以同等速率被植物根部吸收，而溶液pH值不发生变化，这种盐类就称为生理中性盐类。
养分临界期：植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害的时期。
诱导酶：指植物体内原本没有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
五、问答题
1．用什么方法、根据什么标准来确定植物的必需元素？
答：植物必需元素有三条标准：第一，由于缺乏该元素，植物生长受阻，不能完成其生活史；第二，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；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而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。
确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法，可在配制的营养液中除去或加入某一元素，观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。
如果在培养液中，除去某一
元素，植物生长发育不良，并出现特有的病症，或当加入该元素后，病状又消失，则说明该元素为植物的必需元素。
反之，若减去某一元素对植物生长发育无不良影响，即表示该元素为非植物必需元素。
2．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。
答：植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为二类。
一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。
在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。
如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上褪绿发黄。
3．植物根系吸收矿质有哪些特点？
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。
4．白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？
答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：
(1)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ATP。
(2)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)硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3-对NR、NiR活性的激活作用。
5．试述矿质元素在光合作用中的生理作用。
答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：
（1）叶绿体结构的组成成分如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素。
（2）电子传递体的重要成分如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。
（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位如构成同化力的A TP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。
（4）光合作用所必需的辅酶或调节因子如Rubisco，FBPase的活化需要Mg2+；放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-；而K+和Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。
6．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？
答：叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。
氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。
因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。
且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。
氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。
钾与糖类的合成有关。
钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累则较少。
钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。
