第三章植物的矿质与氮素营养
植物矿质和氮素营养
第三章植物的矿质与氮素营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。
灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。
灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。
必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。
大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。
有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。
微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。
水培法：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：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。
主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。
被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。
离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。
孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。
膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。
次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。
单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。
单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。
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良好的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点第 3 章植物的矿质营养自测题：一、名词解释1.矿质营养2.灰分元素3.必需元素4.大量元素5.微量元素6.有利元素7.水培法8.砂培法9.气栽法10.营养膜技术11.离子的被动吸收12.离子的主动吸收13.单盐毒害 14.离子对抗 15.平衡溶液 16.生理酸性盐 17.生理碱性盐18.生理中性盐 19.胞饮作用 20.叶片营养 21.诱导酶 22.可再利用元素23.生物固氮 24.易化扩散 25.通道蛋白 26.载体蛋白 27.转运蛋白 28.植物营养临界期 29.植物营养最大效率期 30.缺素症二、缩写符号翻译1.AFS2.Fd3.Fe-EDTA4.NiR5.NR6.WFP7.GOGAT8.GS9.GDH 10..NFT 11.PCT 12.FAD二、填空题1．在植物细胞内钙主要分布在中。
2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说，阳离子的吸收随pH的增大而；阴离子的吸收则随pH的增大而。
3．所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4．参与光合作用水的光解反应的矿质元素是、和。
5．参与吲哚乙酸代谢的两个矿质元素是和。
6．在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是和。
7．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
8．亚硝酸还原酶的两个辅基分别是和。
9.硝酸还原酶的三个辅基分别是、和。
10．植物体缺钼往往同时还出现缺症状。
11．对硝酸还原酶而言，NO3 - 既是又是。
12．应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有、和等离子通道。
13．作为固氮酶结构组成的两个金属元素为和。
14．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
15．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
16．以镍为金属辅基的酶是。
17．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
18．盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的。
19．植物体内的元素种类很多，已发现种,其中植物必需矿质元素有种。
第三章矿质营养
第三章矿质营养
7. 硅
◇ 吸收形式：单硅酸〔Si （OH）４〕。 ◇ 硅多集中在表皮细胞内，使细胞壁硅质化，增强
了植物对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。 ◇ Si对生殖器官的形成有促进作用,如对穗数、小穗
◇ 有益元素或有利元素 有些元素并非植物必需的，但能促进某
些植物的生长发育，这些元素称为有益元素或有利元素，常见的有钠、 硅、钴、硒、钒等，如Si对水稻、Al对茶树等。
●稀土元素 指元素周期表中原子序数在57～71的镧系元素及
其化学性质与镧系元素相近的钪和钇。植物体内普遍含有稀土元素，稀 土元素对植物的生长发育有良好的作用，如低浓度稀土元素可以促进种 子萌发和幼苗生长。
第三章矿质营养
●下图：当细胞外的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度
高时，质膜上的离子通道被激活，通道门打开，离子将顺
着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内。
离 子 通 道 运 输 离 子 的 模 式 图
第三章矿质营养
（二）载体运输
载体运输学说认为，质膜上有各种载体蛋白，属于 内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合， 形成载体—物质复合物。通过载体蛋白构象的变化，透 过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
即：不可缺少性，不可替代性，直接功能性。
第三章矿质营养
根据上述标准，现已确定植物必需的矿质元素 (包括氮)有14种，它们是：
氮（N） 磷（P） 钾（K） 钙（Ca） 镁（Mg） 硫（S） 铁（Fe） 铜（Cu） 锌（Zn） 锰（Mn） 硼（B） 钼（Mo） 氯（CI） 镍（Ni）
第三章 植物的矿质与氮素营养(3,4,5,6)
特别是在作物生长后期根系活力降低、吸肥能力衰退时或在养 分临界期时使用; 或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥难以发挥效益； 或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低;Mo在酸性土 壤中强烈被固定等情况下,采用根外追肥可以收到明显效果。
常用于叶面喷施的肥料有尿素、磷酸二氢钾及微量元素 注意：根外施肥不能代替根部施肥，只能作根肥的补充。
角质层
细胞壁
质膜
途径：
外连丝
溶液 ↗角质层孔道 ↘ 气孔
外连丝（细胞壁）
叶脉韧皮部← 细胞内部← 表皮细胞的质膜
2.影响因素
营养物质进入叶片的量与叶片的内外因素有关
1)叶结构 嫩叶比老叶的吸收速率和吸收量要大, 对角质层 厚的叶片(如柑橘类)效果较差。
2)温度 温度对营养物质进入叶片有直接影响,在30℃、20℃ 和10℃时,叶片吸收32P的相对速率分别为100、71和53。
金属离子——离子。
（二）矿质元素运输的途径
1 . 根 吸 收 的 矿 质 元 素 的 运 输 途 径
根系吸收的无机离子主要通过木质部向上运输，同时 可从木质部活跃地横向运输到韧皮部。
2.叶片吸收的矿质元素的运输途径
叶片的下行运输是以韧皮部为主。也 可以从韧皮部横向运输到木质部。
二、矿质元素在植物体内的分配与再分配
如P过多时，与Zn形成不溶解的Zn3(PO4)2，而导致缺Zn。
2.离子协同作用 即一种离子的存在能促进植物对另一种离子 的吸收。这种作用经常发生在阴、阳离子间。 P 能促进 N 的吸收，因为蛋白质合成时需要大量 ATP
和核酸。
K能活化许多酶，促进核酸形成和N代谢，所以，也
能促进N的吸收与利用。
2012版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学名词解释汇总
植物⽣理学名词解释汇总第⼀章绪论第⼆章⽔分代谢1.内聚⼒同类分⼦间的吸引⼒2.粘附⼒液相与固相间不同类分⼦间的吸引⼒3.表⾯张⼒处于界⾯的⽔分⼦受着垂直向内的拉⼒，这种作⽤于单位长度表⾯上的⼒，称为表⾯张⼒4.⽑细作⽤具有细微缝隙的物体或内径很⼩的细管（≤1mm），称为⽑细管。
液体沿缝隙或⽑细管上升（或下降）的现象，称为⽑细作⽤5.相对含⽔量（RWC）6.⽔的化学势当温度、压⼒及物质数量（除⽔以外的）⼀定时，体系中1mol⽔所具有的⾃由能，⽤µw表⽰7.⽔势在植物⽣理学中，⽔势是指每偏摩尔体积⽔的化学势8.偏摩尔体积偏摩尔体积是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中加⼊1摩尔物质（⽔）使体系的体积发⽣的变化9.溶质势（ψs）由于溶质颗粒的存在⽽引起体系⽔势降低的值，为溶质势（ψs）10.衬质势（ψm）由于衬质的存在⽽引起体系⽔势降低的数值，称为衬质势（ψm），为负值11.压⼒势（ψp）由于压⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为压⼒势（ψp）12.重⼒势（ψg）由于重⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为重⼒势（ψg）13.集流指液体中成群的原⼦或分⼦在压⼒梯度作⽤下共同移动的现象14.扩散物质分⼦由⾼化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。
扩散的动⼒均来⾃物质的化学势差（浓度差）15.渗透作⽤渗透是扩散的特殊形式，即溶液中溶剂分⼦通过半透膜（选择透性膜）的扩散16.渗透吸⽔由于溶质势ψs下降⽽引起的细胞吸⽔，是含有液泡的细胞吸⽔的主要⽅式（以渗透作⽤为动⼒）17.吸胀吸⽔依赖于低的衬质势ψm⽽引起的细胞吸⽔，是⽆液泡的分⽣组织和⼲种⼦细胞的主要吸⽔⽅式。
（以吸胀作⽤为动⼒）18.降压吸⽔因压⼒势ψp的降低⽽引起的细胞吸⽔。
当蒸腾作⽤过于旺盛时，可能导致的吸⽔⽅式19.主动吸⽔由根系的⽣理活动⽽引起的吸⽔过程。
动⼒是内⽪层内外的⽔势差（产⽣根压）20.被动吸⽔由枝叶蒸腾作⽤所引起的吸⽔过程。
矿质和氮素营养植物生理学学习指导
1 .矿质营养( mineral nutrition ) :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( ash elemen t ) :也称矿质元素。
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 .必需元素( essential element ) :是指在植物完成生活史中,起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元素。
4 .大量元素( major elemen t) :在植物体内含量较多,占植物体干重达0 .1 %以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等九种元素。
5 .微量元素( minor elemen t, microelement ) :植物体内含量甚微,占植物体干重达0 .01 %以下,稍多即会发生毒害的元素。
它包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni等八种元素。
6 .有利元素( beneficial element ) :也称有益元素。
指对植物生长表现有益作用,并能部分代替某一必需元素的作用,减缓缺素症的元素,如Na、Si、Se等。
7 .水培法( water cult ure met hod ) :也称溶液培养法、无土栽培法,是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。
8 .砂培法( sand cult ure method) :也称砂基培养法。
在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中,加入营养液培养植物的方法。
9 .气栽法( aeroponics) :将植物根系置于营养液雾气中培养植物的方法。
10 .营养膜技术( nut rient film technique) :是一种营养液循环的液体栽培系统。
该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。
11 .离子的被动吸收( ion passive absorption ) :是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收,也称非代谢吸收。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
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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．NH4N03 B．NaN03 C．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ATP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。