（2）无机离子吸收学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产生的ATP并将H+分泌到细胞壁，同时将外面的K+吸收到细胞中来，Cl-也伴随着K+进入，以保证保卫细胞的电中性，保卫细胞中积累较多的K+和，降低水势，气孔就张开，反之，则气孔关闭。
（3）苹果酸生成学说。在光下保卫细胞内的C02被利用，pH值就上升，剩余的C02就转变成重碳酸盐（HCO3-），淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸在PEP羧化酶作用下与HC03-作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，可作为渗透物降低水势，气孔张开，反之关闭。
9．根据性质和作用方式抗蒸腾剂可分为哪三类？
（1）代谢型抗蒸汤剂：如阿特拉津可使气孔开度变小，苯汞乙酸可改受膜透性使水不易向外扩散。 （2）薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮可在叶面形成单分子薄层，阻碍水分散失。 （3）反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反射光，降低叶温，从而减少蒸腾量。 10．小麦整个生育期中有哪两个时期为水分临界期？
第一个水分临界用是分蘖末期到抽穗期（孕穗期）。第二个水分临界期是开始灌浆到乳熟末期。
第二章 植物的矿质营养
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．杜南平衡：细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓度乘积时的平衡，叫杜南（道南）平衡。它不消耗代谢能，属于离子的被动吸收方式。
6．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。
7．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。
8．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。
9．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。
10．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
5
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。Zn
5. 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。叶片 角质层 11．植物体内可再利用元素中以 和 最典型。磷 氮 钙
12．追肥的形态指标有 和 等，追肥的生理指标有 、 和 。相貌 叶色 营养元素含量 酰胺含量 酶活性
13．栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物可多施些 肥，以利于籽粒饱满；栽培根茎类作物则可多施些 肥，促使地下部分累积碳水化合物；栽培叶菜类作物可多施些 肥，使叶片肥大。磷 钾 氮 三、选择题
1．植物生长发育必需的矿质元素有：（ ）
A．9种 B．13种 C. 16种 2．高等植物的嫩叶先出现缺绿症，可能是缺乏（ ） A．镁 B．磷 C. 硫 3．高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（ ） A．锰 B．氮 C. 钙 4．植物根部吸收离子较活跃的区域是：（ ）
A.分生区 B. 伸长区 C. 根毛区 5．影响植物根毛区主动吸收无机离子最重要的因素是（ ） A.土壤溶液pH值 B．土壤中氧浓度 C. 土壤中盐含量 6．杜南平衡不消耗代谢能但可逆浓度吸收，因而属于（ ） A. 胞饮作用 B．主动吸收 C. 被动吸收 7．植物吸收矿质元素和水分之间的关系是：（ ）
A. 正相关 B．负相关 C. 既相关又相互独立
6
8．番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度：（ ） A．升高 B．下降 C.不变 9．硝酸还原酶分子中含有：（ ）
A. FAD和Mn B．FMN和Mo C. FAD和Mo 10．下列哪种溶液属于平衡溶液：（ ）
A. 生理酸性盐与生理碱性盐组成的溶液 B．Hoagland溶液 C. N、P、K三种元素组成的溶液
11．植物根部吸收的无机离子向地上部运输时，主要是通过：（ ） A. 韧皮部 B．质外体 C. 胞间连丝 12．反映植株需肥情况的形态指标中，最敏感是：（ ） A. 株高 B．节间长度 C. 叶色 13．能反映水稻叶片氮素营养水平的氨基酸是：（ ）
A. 蛋氨酸 B．天冬酰胺 C．丙氨酸 14．生物固氮主要由下列微生物实现的，它们是：（ ） A. 非共生微生物 B．共生微生物 C. 硝化细菌
四、是非判断与改正
1．在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。（ ）（?）不一定
2．硅对水稻有良好的生理效应，故属于植物的必需元素。（ ）（?）有益（有利）
3．植物对镁的需要是极微的，稍多即发生毒害，所以镁属于微量元素。（ ）（?）对硼??，所以硼4．缺氮时，植物幼叶首先变黄；缺硫时，植物老叶叶脉失绿。（ ）．（?）老叶嫩叶 5．当达到杜南平衡时，细胞内外阴、阳离子的浓度相等。（ ）（?）不相等 6．养分临界期是指植物对养分需要量最大的时期。（ ）（?）对养分缺乏最易受害 7．作物体内养分缺乏都是由于土壤中养分不足。（ ）（?）不都是由于 8．矿质元素中，K可以参与植物组织组成。（ ）（?）不参与
9．生长在同一培养液中的不同植物，其灰分中各种元素的含量相同。（ ）（?）不相同 10．硝酸还原酶和亚硝酸还原酶都是诱导酶。（ ）（?）
11．在进行硝酸还原酶实验时，光对实验结果无影响。（ ）（?）有影响
12．施肥增产原因是间接的，施肥是通过增强光合作用来增加干物质积累，从而提高产量。（ ）（?）
7
五、问答题
1．植物必需的矿质元素要具备哪些条件?
（1）缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，这种缺乏症是可以预防和恢复的。（3）该元素在植物营养生理上表现直接的效果而不是间接的。 2．为什么把氮称为生命元素?
氮在植物生命活动中占据重要地位，它是植物体内许多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白质（包括酶）、磷脂、叶绿素。光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有氮。同时氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、铁卟琳等物质的组分。上述物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质，有些是调节生命活动的生理活牲物质。因此，氮是建造植物体的结构物质，也是植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活动所必需的起重要作用的生命元素。
3. 植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？
（1）被动吸收：包括简单扩散、杜南平衡。不消耗代谢能。 （2）主动吸收：有载体和质子泵参与，需消耗代谢能。 （3）胞饮作用：是一种非选择性吸收方式。
4．设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是一个主动的生理过程。
（1）用放射性同位素（如32P示踪。用32P饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑 制 剂处理前后测定地上部分32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即减少。
（2）测定溶液培养植株根系对矿质吸收量与蒸腾速率之间不成比例，说明根系吸收矿质元素有选择性，是主动的生理过程。 5. 外界溶液的pH值对矿物质吸收有何影响?
（1）直接影响，由于组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，易于吸附外界溶液中阴离子。在弱碱性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。
（2）间接影响：在土壤溶液碱性的反应加强时，Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被雨水冲掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物受害。在酸性环境中，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。
6．为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降?
因为温度低时代谢弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离子进入困难。其中以对钾和硅酸的吸收影响最大。 7．白天和夜晚硝酸盐还原速度是否相同？为什么?
硝酸盐在昼夜的还原速度不同，白天还原速度显著较夜晚快，这是因为白天光合作用产生的还原力及磷酸丙糖能促进硝酸盐的还原。
8．固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。
固氮酶的特性：（1）由Fe蛋白和Mo-Fe蛋白组成，两部分同时存在才有活性；（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位条件下，才能实现固氮过程，（3）具有对多种底物起作用的能力；（4）氨是固氮菌的固氮作用的直接产物。其积累会抑制固氮酶的活性。
生物固氮机理：（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子N2为两分子的NH3，需要6个电子和6个H+。主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H2等，电子载体有铁氧还蛋白（Fd）、黄素氧还蛋白（Fld）等；（2）固氮
8