生物3.6无土栽培

全品高考复习方案第三课生物的新陈代谢
第六课时
无土栽培
1 无土栽培的原理
无土栽培是指利用溶液培养法的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素，按照一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物的技术。

无土栽培的优点
无土栽培是近几十年才迅速发展起来的一项栽培技术。

它的最大特点是用人工创造的根系的生活环境，来取代土壤环境，这样可以做到用人工的方法直接调节的控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长发育。

它主要有以下三大优点：
植物必需矿质元素的测定植物的必需矿质元素的测定是通过溶液培养法来研究的。

实验必需遵循对照原则，以人工配制的完全营养液栽培植物作为对照，不完全营养液中缺少某一种元素后，植物生长发育仍正常，说明这种元素为植物非必需元素；如果植物生长发育不正常了，为排除其他因素的干扰，向培养液中补充该元素，如果植物的生长发育恢复正常，说明这种元素为植物的必需元素。

注意：
无土栽培的植物，其根系不能长时间浸泡在溶液中，因为无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用，同时影响对矿质元素的吸收。

向培养液中泵入空气，增加溶液中的溶解氧，可以有效地促进根的有氧呼吸，促进矿质元素的吸收。

全品高考复习方案课前热身
请写出三种与光合作用相关的矿质元素的符号及其在植物内的作用：
①元素符号，作用；
②元素符号，作用；
③元素符号，作用。

答案
N，作用参与蛋白质等化合物合成；
P，作用参与ATP、NADPH等化合物合成；
Mg ，作用参与叶绿素分子合成。

全品高考复习方案能力、思维、方法
【例1】为确定某种元素是否为植物生长发育的必需元素，用缺少该无素的
D
“完全营养液”培养植物时，应该()
A 以土壤为基质盆栽，浇洒上述营养液
B 大田种植，浇洒上述营养液
C 以鹅卵石为基质盆栽，加入上述营养液
D 只用上述营养液盆栽，不使用基质
【解析】植物必需元素的测定常常使用溶液培养法。

土壤中含有大量的矿质元素，不能作为培养基质；鹅卵石中一些矿质离子可以溶解于水中，影响实验的精确度。

当人工配制的培养液中缺少某一种矿质元素时，植物体可能表现正常，说明该元素不是植物
生长发育所必需的；植物体也有可能出现病症，而植物生长发育表现不正常时，可能是由其
他
因素造成的，而不一定是缺少该矿质元素。

如果再向培养液中添加该元素，植物恢复正常，
排除了其他因素的干扰，就能说明该元素为植物的必需元素。

【例2】在可控制温度和大气成分的温室中，以人工配制的营养液无土栽培
蔬菜，请回答下列问题：
(1)春季天气晴朗、光照充足时，为使作物增产，除满足矿质元素的需求外，应采取的措施是。

(2)当阴雨连绵、光照不足时，温室温度应，以降低蔬菜的。

(3)营养液中泵入空气的目的是。

(4)营养液中的矿质元素有一定配比，这些矿质元素在植物体内的作用是、。

(5)如温室栽培叶菜类，营养液中应适当增加。

【答案】(1)增加二氧化碳的浓度
(2)降低呼吸作用强度
(3)增加培养液中溶解氧，促进根的有氧呼吸，有助于矿质离子的吸收
(4)参与植物体内某些化合物的合成维持调节植物体正常的生命活动
(5)N元素
【解析】植物对矿质元素离子的吸收是一个主动运输的过程，需要载体协
助和消耗能量。

促进根的呼吸作用，就能有效地促进根对矿质离子的吸收。

影响光合作用的
因素很多，如光照强度、温度、二氧化碳浓度、水、矿质元素等，在晴朗的春天，光照充足
，温度适宜，在溶液培养时不缺少水和无机盐，通过增加二氧化碳的浓度，就能提高栽培植
物的产量。

【例3】植物吸收矿质元素受内外因素的影响，下列叙述错误的是
C
()
A 呼吸抑制剂可降低植物对矿质元素的吸收
B 在一定范围内，植物对矿质元素的吸收随温度的增加而增加
C 根吸收水分和吸收矿质元素是没有关联的
D 光合作用受阻一定时期后，有机物缺乏，影响根吸收矿质元素
【解析】植物矿质代谢在教材中讲到了根吸收矿质元素的过程、选择吸收和矿质元素的运输和利用的知识，并没有直接讲内外因素对根吸收矿质元素的影响。

本题要求
考生灵活掌握上述有关矿质代谢的内容，结合呼吸作用、水分代谢和酶的有关知识，找出正确选项。

根吸收矿质元素是主动吸收的过程，与根细胞的呼吸作用有密切关系。

呼吸作用为根吸收矿
-和为主动运输过程提供质元素的交换吸附过程提供所需的H+、HCO
3
ATP；当使用呼吸
抑制剂时，呼吸作用受到抑制，从而缺乏可与土壤溶液中的矿质元素交换的离子和能量，降
低了根系对矿质元素的吸收。

因此选项A不是要求的选项。

呼吸作用包含一系列酶促反应。

酶的作用要求适宜的温度，过高过低都会影响酶的催化特性，在一定范围内，酶的催化效率随温度增加而增加。

因此，植物对矿质元素的吸收受温度的影响，在一定范围内也随温度的增加而增加。

选项B也不是题目要求的选项。

呼吸作用的底物是细胞内储存的有机物，将其分解，释放能量。

有机物是由光合作用用简单的无机物合成的。

当光合作用受阻时，有机物缺乏，呼吸作用因缺乏底物而降低，不能提供足够的能量，从而影响根系对矿质元素的主动吸收。

根据上述得知，植物根系吸收矿质元素的过程是一个主动的过程，而水分的吸收主要是以渗透作用为主，两者的机制不同。

但是，矿质元素一定要溶于水中，才能被根系吸收；矿质元素的吸收降低了细胞的渗透压，促进植物吸水。

所以植物对矿质元素和水分的吸收是相互关联，又相对独立的。

所以选项C是符合题意的惟一选项。