植物营养学复习资料.doc

第一、二章 一. 名词解释 1、必需营养元素:生物完成其生命周期和维持正常的新陈代谢过程所必不可少的营养元素 2、有益元素:非必需营养元素中对某些植物生长发育具有刺激作用，或某些植物种类在特定条件下所必需。所以称之为有益元素 3、肥料三要素 :植物对氮磷钾需求量大，而土壤中供给较少，需以肥料的方式补给土壤，因此把氮磷钾称为肥料三要素 4、根部营养 :植物主要通过根系从土壤中吸收水分、养分的营养方式称为植物的根部营养。 5、根外营养(叶面营养):植物通过叶部或非根系部分吸收养分来营养自身的现象。 6、主动吸收:膜外养分逆浓度梯度或电化学势梯度，需要消耗代谢能量，有选择性地进入原生质膜内的过程。 7、离子对抗作用 : 是指在溶液中某一离子存在能抑制另一离子吸收的现象，主要表现在对离子的选择性吸收上。 8、离子相助作用:是指在溶液中某一离子的存在有利于根系对另一些离子的吸收，主要表现在阳离子与阴离子之间，以及阳离子与阴离子之间。 9、维茨效应:指溶液中二价或三价离子，尤其是Ca对钾吸收产生促进作用的效应。 10、作物营养临界期 :是指植物生长发育的某一个时期，对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切，并且当养分供给不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失，这个时期就叫做植物营养的临界期。 11、作物营养最大效率期:在植物的生长阶段中作物生长迅速，吸收养分能力特别强，所吸收的某种养分能发挥其最大效能的时期。 12、离子通道 :生物膜上具有选择性功能的孔道蛋白，贯穿双层磷脂层，在一定条件下开启，孔道的大小和蛋白表面电荷状况决定着它的专一性，是被动运输离子的通道蛋白。 13、载体 :是生物膜上主动或被动携带离子穿过膜的蛋白质，与离子有专一的结合部位，能有选择性的携带某种离子通过膜。 14、质子泵 :是在原生质膜上通过ATP水解提供能量，使离子逆化学势梯度主动运输离子的一类蛋白质。 二．填空 1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是 植物遗传因素 和 环境因素 。 2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为 必要 性、不可替代性 和 直接 性。 3. 植物必需营养元素有 17 种，其中 N、P、K 称为植物营养三要素或肥料三要素。 4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为 同等重要性 和 不可替代性 。 5. 植物的有益元素中， Si 对于水稻、 Na 对于甜菜、Co 对于豆科作物、 Al 对于茶树均是有益的。 6. 植物根系吸收阴离子 > 阳离子时，根际pH值有所将上升； 7. 土壤中的养分一般通过 截获 、 质流 和 扩散 等三种途径迁移至植物根系表面。 8. 主动吸收的机理有 载体运输 和 离子泵运输 。 9. 介质中的离子间存在着 拮抗 作用和 协助 作用，从而影响着植物对养分的吸收。 10. 植物需肥的关键时期有 作物营养临界期 和 作物营养最大效率期 11.外界pH为碱性有利于 阳 离子的吸收，相反，pH 为酸性 有利于阴离子的吸收 三. 判断题目 1. 植物体内某种元素的有无和含量高低可作为判断植物营养元素是否必须的标准 （错） 2. 植物某些生理功能可以由相关的两种元素相互代替，但这种代替是暂时的，部分的（对） 3. 质外体空间中各种离子的行为没有差别( 错 ) 4. 水分自由空间是在植物根系的小孔隙中，离子不能随水分移动而移动( 错 ) 5. 杜南自由空间处于细胞壁和质膜中果胶物质的羧基解离二带有非扩散负电荷的空间，进入这一空间的离子可以自由扩散( 错 ) 6. 离子跨膜进入细胞的通过离子通道的属于主动运输( 错 ) 7. 离子跨膜进入细胞的通过载体属于主动运输，也可以是被动运输(对 ) 四．问答题 1、离子被动吸收和主动吸收的区别是什么？ 答：养分离子顺着电化学势梯度由细胞的膜外移动到膜内的过程。不需要消耗额外的代谢能。养分离子逆着电化学势梯度由细胞的膜外移动到膜内的过程。需要消耗额外的代谢能，且具高度的选择性。 2、 养分吸收动力学参数Km、Vmax是什么意义？ 答：Km是吸收速率常数，与结合常数(K1)成反比，Km值越小，载体对离子的亲和力越大，载体运输离子的速度越快。 Vmax是载体饱和时的最大吸收速率，Vmax越大，根吸收的内在潜力越大。 3、 离子间的相互作用如何影响养分的吸收？ 答：离子间的拮抗作用，主要表现在对离子的选择性吸收上。化学性质近似的离子在质膜上占有同一结合位点（阳离子中，K+，Rb+和Cs+之间，在阴离子中Cl-，Br-和I-之间）。此外还有竞争电荷的非竞争性拮抗作用。 离子间的协助作用主要表现在阳离子和阴离子之间，以及阴离子与阴离子之间。 4、什么是养分的临界期、养分最大效率期？ 答：植物营养临界期是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间。 植物营养最大效率期是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。 5、 叶面营养有哪些特点？ 答:①直接供给养分，防止养分（如P、Fe、Mn、Cu、Zn等）在土壤中固定和转化，肥料的利用率较高②见效快 ，叶部营养对养分吸收比根部快，能及时满足植物需要。③节省肥料，经济效益高，叶部喷施一般为土壤施肥量的10-20％。④利于植物生长后期追肥 。 6、 在哪些情况下应用根外施肥技术效果较好？ 答：叶片对养分的吸收和转运比根部要快、干旱和半干旱地区，缺水的土壤中生活的植物。 7、 影响根部吸收养分的因素有哪些 答：介质中的养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、养分离子的理化性质、离子间的相互作用、根的代谢活性、苗龄、生育时期植物体内养分状 8、 影响叶面追肥效果的因素有哪些？ 答：①植物种类②肥料种类③喷施溶液浓度和PH④喷施次数和部位 9、 载体学说的主要内容是什么？ 答：磷酸基酶 10、 ATP酶可以由哪些离子活化？ 答：K+、Rb+、Na+、NH4+、Cs+ 五、选择题 按植物营养元素的生物化学作物与生理功能，下面哪一组（B ）离子是以离子形态存在于细胞汁液中, 维护渗透调节、电性平衡并具有 稳定细胞壁和生物膜构型的功能 （A）P、B、Si; （B） K、Mg、Ca、Mn、Cl； （C）C、H、O、N、S (D) Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 第三章 养分的运输与分配 作业 一、 名词解释 1. 短距离运输：根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内再经皮层组织到达中柱的迁移过程叫养分的横向运输 2. 长距离运输：养分经根从木质部或韧皮部到达地上部的运输以及养分从地上部经韧皮部向根的运输过程，成为养分的纵向运输 3. 双泵模型：离子进入木质部导管需经两次泵作用，第一次是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内，进入共质体，第二次是将离子由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管 4. 根压：由离子进入木质部导管后，增加了导管汁液的浓度，使水势下降，引起导管周围的水分在水势 5.交换吸附：木质部导管上有很多带负电荷的阴离子基团，他们与导管汁液中的阳离子结合，使其吸附在管壁上，所吸附的离子又可被其他阳离子交换下来，继续随汁液向上移动，这种吸附称为交换吸附 6. 再吸收：溶质在木质部导管运输的过程中，部分离子可被导管周围薄壁细胞吸收，从而减少了溶质到达茎叶的数量，这种现象称为再吸收 7.再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位而被再度利用，这种现象叫做矿质养分的再利用 二、填空 1. 养分的横向运输是指养分沿根的 表皮细胞、 皮层 、 内皮层 ，最后到达中柱 木质部导管 的过程。 2. 养分的短距离运输可通过 质外体途径 和 共质体途径 等2种途径进行。 3. 养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少穿过原生质膜 2 次。 4. 养分的纵向运输是指养分沿 木质部 向上，或沿 韧皮部 向上或向下迁移的过程。 5. 植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程度大小有关，如 氮、磷、钾、镁 的移动性较强，故其再 利用程度也较大，缺素症会先在 老叶中 出现；而 钙和硼 是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺素症会先在 新叶 出现。 三、问答题 1. 简述养分到达木质部导管的横向运输途径 答:养分在根中的横向运输有两条途径:即质外体途径和共质体途径. 质外体途径中养分从表皮迁移到内皮层后,由凯氏带的阻隔,不能直接进入中柱,而必须首先穿过内皮层细胞原生质膜进入共质体才能进入中柱； 共质体途径是利用胞间连丝把养分从一个细胞转入到相邻的细胞中,借助原生质的环流,带动养分的运输,最后向中柱转运. 2. 请分析决定养分在横向运输过程中是途经质外体还是共质体主要取决于哪些因素? 答:养分种类,养分浓度,根毛密度,胞间连丝的数量,表皮细胞木栓化程度等多种因素. 3. 养分离子的垮膜吸收方式与养分的横向运输途径有什么关系? 答:养分离子的被动吸收方式等同于养分的横向运输的质外体途径;主动吸收方式等同于共质体途径. 4.养分在木质部移动有什么特点? 其驱动力是什么? 答:特点是木质部中养分的移动是单向的,即自根部向地上部运输。 驱动力是根压和蒸腾作用. 5.交换吸附作用的强弱取决于哪些因素? 答:取决于离子种类.离子浓度,离子活度,竞争离子,导管壁电荷密度. 6.韧皮部汁液的组成与木质部比较存在哪些显著差异? 答：①韧皮部汁液的PH高于木质部，前者偏碱性而后者偏酸性。②韧皮部汁液中的干物质和有机化合物远高于木质部，而木质部中基本不含同化产物。③某些矿质元素，如钙和硼在韧皮部汁液中的含量远小于木质部，其他矿质元素的浓度一般都高于木质部，其中钾离子的浓度最高。 7. 请对韧皮部中主要矿质元素的移动性进行比较, 并分析与其与元素缺素部位之间关系. 答:在大量元素中，氮磷钾和镁的移动性大，微量元素中铁锰铜锌和钼的移动性较小，而钙和硼很难在韧皮部中运输。移动性小的元素，缺素症首先出现在幼嫩器官中；移动性大的元素，缺素症首先出现在老叶中 8. 石灰性土壤中有效性钙含量丰富,但是仍然会出现大白菜的心腐病,番茄的脐腐病以及苹果的苦痘病, 请解释其原因. 答:在大量元素中，氮磷钾和镁的移动性大，微量元素中铁锰铜锌和钼的移动性较小，而钙和硼很难在韧皮部中运输。移动性小的元素，缺素症首先出现在幼嫩器官中；移动性大的元素，缺素症首先出现在老叶中。 9 植物体内养分再利用对其生长和农业生产有何重要意义? 答：农业生产中的养分的再利用程度是影响经济产量和养分利用效率的重要因素，通过各种措施提高植物体内养分的再利用效率，就能使有限的养分物质发挥其更大的增产作用。 第四章 作业 一、名词： 1. 根际：指受植物根际活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。 2.根际效应：根际养分的供应强度直接影响植物的营养状况 3 .截获：是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输 4. 质流：植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力差异导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移，称为质流 5. 扩散：土体养分顺浓度梯度向根表迁移，这种养分的迁移方式叫养分的扩散作用 6. 强度因素：是指土壤溶液中养分的浓度 7. 容量因素：土壤中有效养分的数量，也就是不断补充强度因子的库容量 8. 缓冲因素：表示土壤保持一定养分强度的能力 9.根际分泌物：就是指植物生长过程中，根向生长基质中释放的有机物质的总称 二、问答题： 1.土壤生物有效性的含义是什么？ 答：指存在于土壤的离子库中，在作物的生长期内能够移动到位置紧挨植物根的一些矿质养分土壤的生物有效养