(完整版)植物营养学

第一章绪论

1．什么是植物营养？什么是植物营养学？

答：植物营养：植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的化学物质，并用以维持其生命活

动的过程。植物营养学：研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外

界环境之间营养物质和能量交换的科学。

2．李比希提出的植物营养“三大学说”各自的含义是什么？

答：矿质营养学说：驳斥了当时流行的“腐殖质营养学说”，认为植物最初的营养物质是矿物

质，而非腐殖质。

养分归还学说：作物的每次收获必然要从土壤中取走大量养分；若不及时归还被带走的养分，

土壤地力将逐渐下降；要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。

最小养分律：植物的生长量或产量受环境中最缺少的养分的限制，并随之增减而增减。环境

中最缺少的养分称为最小养分。

3．试述植物营养学的研究范畴与研究方法。

答：研究范畴：植物营养生理学（营养元素生理学、产量生理学、逆境生理学）；植物根际

营养（根-土界面、植物-土壤-微生物及环境因素）；植物营养遗传学；植物营养生态学；植

物的土壤营养（土壤养分行为学、土壤肥力学）；肥料学与现代施肥技术。

研究方法：生物田间试验法（在田间自然条件下进行，是植物营养学科中最基本的研究

方法）；生物模拟试验法（运用特殊装置，给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光照等

因素）；化学分析法；数理统计法；核素分析法（同位素标记）；酶学诊断法

第二章植物的元素营养

1．什么是植物的必需元素？其判别标准是什么？

答：植物必需元素：对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。

其判别标准是：①必要性：这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的；如果缺少该元素，

植物就不能完成其生活史。②专一性：这种元素的功能不能由其它元素所代替；缺乏这种元素时，

植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失。③直接性：这种元素必须直

接参与植物的代谢作用，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。

2．高等植物的必需元素有哪些？大量元素与微量元素是如何划分的？为什么将N、P、K称为“肥

料三要素”？

答：高等植物必需营养元素目前有16（17）种：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、（镍）。

大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S（其中，Ca、Mg、S是中量元素。）

微量元素：Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl

将N、P、K称为“肥料三要素”：在土壤-植物间的供求矛盾大，常需施肥补充。

3．试述大棚、温室等设施栽培条件下进行二氧化碳施肥必要性，并举例说明二氧化碳施肥的方法。答：温室和大棚：因通气不足CO2浓度常降至很低，增施CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。

二氧化碳施肥的方法：

4．植物体内活性氧的清除系统有哪些？

答：植物体内活性氧的清除系统有：①酶系统：超氧化物歧化酶（SOD）；过氧化氢酶（CAT）；过

氧化物酶（POD或POX）。②抗氧化剂系统：维生素E；谷胱甘肽（GSH）；抗坏血酸（ASA）。此

外，非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等。

5．试述N在植物体内的主要生理功能。N主要从哪些方面影响农产品品质？

答：N在植物体内的主要生理功能：①N是植物体内许多重要有机化合物的组分，通常被称为“生

命元素”。②促进并调节植物生长③影响农产品品质：影响农产品中粗蛋白含量（增加N素

供应（尤其生长后期）可增加农产品中蛋白质含量，但在评价其对农产品品质的影响时应慎重。）；

影响农产品中硝酸盐含量（产品中NO3-和NO2-是近年来引人注意的主要品质指标）④影响植物的抗逆性

6．高等植物可吸收利用的N 素形态有哪些？

答：无机态：NO 3--N 、NH 4+-N （主要） 有机态：氨基酸、酰胺、尿素（少量）

7．试述植物体内硝酸盐还原成氨的主要过程；哪些因素可影响硝酸盐积累？

答：硝酸盐还原成氨由两种独立的酶分别进行催化：

①硝酸还原酶(NR)：使硝酸盐还原成亚硝酸盐（由NAD(P)H 作为电子供体，经过一系列电子传递，最后由钼辅基将电子转移给硝酸根，使它还原为亚硝酸根）

②亚硝酸还原酶(NiR) ：使亚硝酸盐还原成氨（以还原态的铁氧还蛋白作为电子供体，转移给亚硝酸，使亚硝酸根还原为氨）

影响植物体内硝酸盐积累的因素：①植物种类：蔬菜：叶菜类>根菜类>瓜果类;牧草：禾本科牧草>豆科牧草;一般植物：茎/叶>根>种子。②氮肥用量及施氮时期③光照④其它因素（微量元素供应、伴随离子）

8．植物吸收NH 4+与NO 3-对介质pH 有何影响？

答：NH 4+吸收特点：释放等量的H ＋，使介质pH 值下降。吸收NO 3-，介质pH 缓慢上升，较安全；

吸收NH 4+，介质pH 迅速下降，可能危害植物(水培尤甚).

9．植物缺氮会产生哪些主要症状？

答：整株：植株矮小，瘦弱；叶片：细小直立，叶色淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状；叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色；茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色；花：稀少，提前开放；种子、果实：少且小，早熟，不充实；根：色白而细长，量少，后期呈褐色。

第三章 植物对养分的吸收

1.植物吸收养分有哪些特点？

选择性，累积性 ，基因型差异

2.什么是质外体与共质体？什么是水分自由空间和杜南自由空间？

质外体—— 指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。

共质体—— 指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。

水分自由空间——是指被水分占据并能和外部介质溶液达到物理化学平衡的那部分质外体区域。

杜南自由空间——是指质外体中因受非扩散负电荷的影响，养分离子以杜南扩散和交换吸附的方式被固定，不能自由移动的那部分区域。

3.何谓主动吸收和被动吸收？

被动吸收：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。

主动吸收：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。

4.离子跨膜吸收的方式有哪些？

简单扩散运输，离子通道运输，载体运输，离子泵运输

5.写出养分离子吸收的动力学方程并说明方程中各参数的意义

v —— 吸收速率 ( μmol · g-1 · h-1 )

v = K m + [S] V max · [S]