中国农业大学植物营养学考博真题答案要点Word文档格式.docx
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12.最小养分律：
作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。
（92、99、不清）
13.土壤养分生物有效性和化学有效性：
生物有效性（soilnutrientbioavailability）：
指存在于土壤的离子库中，在作物生长期内能够移动到位置紧挨植物根系的矿质养分。
养分形态（离子态）；
养分空间位置（根际或生长期内能移至根际）（93、94、99、不清）
化学有效性：
土壤中能被植物吸收利用的无机养分及植物生长期内OM分解释放的养分。
（99）
14.土壤养分的空间有效性：
（92、94）
15.营养元素的生物有效性：
（95）
16.菌根：
高等植物根系与真菌形成的共生体，分布很广，分外生菌根和内生菌根两大类。
（97、98、00、不清）
17.内外生菌根：
内生菌根（endomycorrniza）：
真菌菌丝体主要存在于根的皮层薄壁细胞之间，并进入细胞内部，而在根外较少，不形成菌套。
外生菌根（ectomgcorrhiza）：
菌丝在根的外皮层细胞间隙中蔓延，形成网状菌丝体。
根外形成鞘状菌根，有的还向周围土壤伸出一些菌丝。
菌丝很少穿入根组织的细胞内部。
18.VA菌根：
全称为泡囊－丛枝菌根，又称丛枝菌根。
是内囊霉科（Endogonaceae）
的部分真菌与植物根形成的共生体系。
内生菌根（VA菌根）的特点是真菌的菌
丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内，共生的植物仍保留有根毛。
（93）
19.凯氏带：
是植物内皮层细胞径向壁和横向壁木质化或木栓化的带状增厚部分。
对水分、养分具有阻隔作用，增强了吸收的选择性。
（00、不清）
20.CEC（阳离子交换量）：
在一定pH值时，土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每Kg土壤的一价离子的厘摩尔数表示，即Cmol（+）/Kg.（pH为7的中性盐溶液）。
21.N的硝化与反硝化：
铵态氮在微生物等作用下被氧化成硝态氮的过程；
硝态氮在嫌气条件下，经反硝化细菌的作用，还原为气态氮的过程。
（00、01、不清）
22.含锌的两个酶：
Cu-Zn超氧化物歧化酶（消除氧自由基）；
乙醇脱氢酶（根尖产生乙醇）；
碳酸酐酶（CA，催化植物光合作用中CO2的水合作用）；
RNA聚合酶（Pr合成）。
23.短距离运输：
根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内经皮层组织到达中柱的迁移过程叫养分的横向运输。
由于其迁移距离短，又称为短距离运输。
（92、94、96、02、不清）
24.长距离运输：
养分从根经木质部或韧皮部到达地上部分，或养分从地上部分经韧皮部向根运输的过程，称为养分的纵向运输或长距离运输。
（98、02）
25.生理酸性肥料：
某些化学肥料施到土壤中后离解成阳离子和阴离子，由于作物吸收其中的阳离子多于阴离子，使残留在土壤中的酸根离子较多，从而使土壤（或土壤溶液）的酸度提高，这种通过作物吸收养分后使土壤酸度提高的肥料就叫生理酸性肥料，如硫酸铵、氯化铵。
（96、97、00、01、02、不清）
26.维茨效应：
矿质元素之间存在拮抗和促进作用。
Ca2+对多种阳离子的吸收具有促进作用，这一现象是1947年维茨（Viets）首先发现，称维茨效应。
（01、不清）
27.离子的拮抗作用：
在溶液中某一离子的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。
分竞争性拮抗和非竞争性拮抗两种类型。
28.土壤缓效钾：
作物不能直接吸收利用，但缓慢转化后作物可以吸收利用，包括黏土矿物固定的钾和易风化的原生矿物中的钾，是土壤供应钾能力的容量指标。
（93、97、不清）
29.植物营养基因型差异：
在自然进化及人工选择过程中，由于分离、重组和突变等原因，某一生物群体的不同个体间在基因组成上会产生差异。
群体中个体间因基因组成差异而导致的表现型差异通常被称之为“基因型差异”。
30.矿质营养临界期：
植物生长发育的某一时期，对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切，并且当养分供应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。
（92）
31.养分胁迫：
（96、不清）
32.养分有效性：
（不清）
33.生理性缺铁：
（98）
34.配合反应：
35.随机：
36.自由空间：
37.效应四面：
38.中量元素：
39.肥料的迭加利用率：
二、问答题
1.当代植物营养科学有哪些研究方向？
并简单叙述其内涵和进展。
（92、94、95、96、97、98、00、不清）
答：
研究方向：
根际研究，土壤养分生物有效性的概念；
植物营养性状的遗传学研究；
植物营养与微生物；
植物营养与分子生物学；
植物营养与生态学
进展：
十多年来，我国的植物营养学研究一直瞄准国际前沿，并与信息技术、生物技术、环境科学和生态学等学科交叉融合，不但扩展了研究领域，也促进了本学科的迅速发展，而且形成了许多新的生长点和突破口，在国际上逐渐形成了自己的特色。
主要表现在以下几点：
一是借助生物技术发展植物营养遗传和分子生物学。
传统植物营养学主要是通过施肥改土等手段为植物生长创造良好的营养环境。
上世纪90年代，国际上开始探索通过遗传和分子生物学手段改良植物营养性状，我国植物营养学家也敏锐地抓住这一新领域，通过对植物营养性状的基因型差异及其遗传和分子机理的深入研究，极大地促进了植物营养遗传学和分子生物学的建立和发展，使过去用传统植物生理学和生物化学方法无法阐明的植物营养机理逐步被揭示出来，使我
们对植物营养学有了一个全新的认识。
二是借助信息技术发展，提升植物营养定量化研究和管理水平。
面对集约化投入带来的资源和环境问题，在20世纪90年代初国外兴起了精准农业的研究热潮，我国植物营养科学工作者也结合我国国情对精确施肥技术进行了深入探讨，目前已有多家科研院所和高校投入研究，取得了可喜的进展。
这些进展使植物营养不再停留在象牙塔中，而成了人们认识世界和改造世界的有力工具。
三是突破改土施肥调控环境的传统观念，形成了以挖掘作物生物学潜力为突破口、以根际营养调控为核心的提高作物养分资源利用效率的学术思想，并构建了以根际生态调控为中心的根际生态理论，逐渐形成了植物营养学的一个新分支——根际生态学。
随着其研究的不断进展，为解决作物高产、资源高效和环境保护之间的尖锐矛盾提供了现实可行的途径。
四是与环境科学融合，跻身于生态环境问题的研究中。
我国科学家的最新研究发现，细胞壁质外体不仅是物质贮存、转化和利用的空间，而且也是胁迫信号转导和决定细胞分化命运的重要场所。
细胞壁质外体由于具有更细的微孔还可能是重金属等污染物的过滤器；
根细胞膜、细胞间的短距离运输和导管的长距离运输以及污染物在器官、细胞和亚细胞水平上的分布等都可能会降低污染物的迁移数量。
五是从资源管理角度，认识到了养分的资源特性以及养分在土壤—植物—食品—动物—人—环境链中难以封闭的循环性，促进了传统施肥向养分资源综合管理的转变。
养分资源综合管理技术的研究和推广应用不仅具有重要的科学意义，而且也将对我国农业可持续发展和社会经济发展产生深远的影响。
六是挖掘传统农业精华，培育特色研究领域。
中国有着悠久的农业历史，也积累了大量的特色农业模式，其中蕴含的科学知识有待挖掘。
植物营养学家对其进行了探索，并形成一些特色研究领域。
近年来，植物营养界开始从营养角度探讨间作套种提高系统生产力的机制并取得了重要进展。
2.植物缺硼和钾的发生部位及其机理。
B：
主要以分子形式，高pH下以阴离子的形式被吸收。
在植物体内硼常牢固地结合在细胞壁结构中，再利用程度极低。
但对于那些可在叶片中合成多元醇（如半乳糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、）的物种而言，硼可以与多元醇形成复合体，并在韧皮部中自由移动，从而使硼的转运和再利用程度提高。
这些物种包括洋葱、芹菜、甘蓝、胡萝卜、咖啡、杏、苹果、桃等。
植物体内硼比较集中的分布在子房、柱头等花器官中。
B具有稳定细胞壁和细胞膜、影响碳水化合物的运输、促进细胞伸长和细胞分裂，促进生殖器官的建成和发育、调节酚代谢和木质化作用、提高固氮能力等作用。
缺B症状：
新生、幼嫩组织生长受抑；
老叶、茎秆木质化程度加重，变脆、畸形；
生殖器官发育受阻，结实率低，果实小，畸形。
K：
以离子的形式存在于细胞内，移动性强，再利用程度高。
缺钾首先表现在下部老叶。
老叶沿叶缘首先黄化，严重时叶缘呈灼烧状。
K具有调节细胞渗透压，控制气孔开放；
多种酶的活化剂；
硝酸根离子运输的陪伴离子；
促进光合作用；
促进光合产物的运输；
促进Pr、淀粉合成，改善品质，增强植物抗逆性等作用。
3.进行推荐施肥时，土壤测试分析的标定方法有几种，并简述之。
4.在可持续农业条件下，最佳的推荐施肥方法是什么？
测土施肥法。
5.SOD在植物体内的作用，哪些微量元素参与SOD的活性调节？
生物体中，O2分子易再接受一个e，形成超氧自由基O2·
-，它是一种反应能力很强的自由基，其转化产物具有寿命短、不稳定和毒性大的特点，能使整个有机体的代谢紊乱，导致有机体死亡。
SOD具有催化超氧自由基歧化的作用，以保护叶绿体免受超氧自由基的伤害。
2O2·
-+2H+SODO2+H2O2；
H2O2过氧化物酶2H2O+O2。
Mn、Cu、Zn、Fe是SOD的组成成分。
6.什么情况下养分再活化？
以Ca、N为例说明其对植物生长的重要性。
当植物生长过程中某养分供应不足时，新器官即发出饥饿信号，该信号传递到老组织中后，某种运输组织被激活而启动，老组织中的养分则通过韧皮部运往饥饿组织，称为养分的再利用（再活化）。
养分的再利用的过程非常漫长。
老器官养分激活（共质体）——质外体（装入韧皮部之前）——共质体（韧皮部）——质外体（卸入新器官之前）——共质体（进入新器官细胞）。
故只有移动性强的元素才能被再利用。
N在植物体内的移动性大，再利用程度高。
当N供应不足时，植株基部或老叶中的N迅速及时地转移到新的组织中，以保证幼嫩器官的正常生长。
缺素症状表现在老叶上。
Ca的植物体内的移动性差，供Ca不足时，不能向新生器官转移，表现出幼叶抽出困难，粘连等缺Ca症状。
7.植物体内有哪些低分子含氮有机物，有何作用？
（99、02）
氨基酸、嘌呤、嘧啶、酰胺
生物碱又称植物碱，生物体内的碱性含氮有机化合物，如：
小檗碱、烟碱、大多数存在于植物体中，由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而来，是次级代谢物之一，对生物机体有毒性或强烈的生理作用。
胆胺、胆碱构成B族维生素及细胞结构的组成成分，调节渗透压。
8.酸性土主要障碍及其成因，对生产的影响。
酸性土壤是低pH的土壤的总称。
包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土。
酸性土壤区降雨充沛，淋溶作用强烈，盐基饱和度低，酸性较高。
主要的障碍因子如下：
①H离子毒害：
高温高湿气候条件下，土壤矿物强烈分解，中性盐Ca、Mg、K等淋溶；
Fe、Al相对富集，土壤呈酸性反应。
当土壤pH<
4时，对植物生长会产生直接的毒害作用。
高浓度的H+通过阳离子交换作用将稳定细胞膜的离子交换下来，尤其是Ca2+。
破坏生物膜的稳定性，导致膜透性增加。
降低土壤微生物的活性。
植物根系受H+危害，根系变短，变粗，根表呈暗棕色至暗灰色等症状，严重时造成根尖死亡。
地上部初反应不明显，后生长受抑，叶片枯萎至死亡。
②Al的毒害：
粘土矿物酸性条件下，晶格破坏，Al外露转变为交换性Al或水解形成Al的氧化物的水化物。
酸性土壤中Al毒害非常普遍。
pH<
5，土壤溶液中Al3+存在，5~6之间，Al（OH）2+占优势；
>
6条件下，Al（OH）3、Al（OH）4-，Al（OH）2+可改变DNA构象，使之失活，并可破坏细胞膜结构和降低ATPE的活性，影响多种养分的吸收，并抑制豆科植物的固氮作用。
根系是Al毒危害最敏感的部位，中毒症状表现为根系生长受阻，根短小，畸形卷曲，脆弱易断。
③Mn的毒害：
Mn毒发生在淹水的酸性土壤。
低pH、Eh下，Mn以低价态存在，造成毒害。
Mn过量影响酶的活性，影响矿质元素的吸收、运输和生理功能，尤其是影响Ca的吸收及长距离运输，造成缺Ca现象。
Mn中毒的症状首先表现在地上部，叶片失绿，嫩叶变黄，严重时出现坏死斑点，Mn中毒老叶常出现黑色斑点，二氧化锰的沉淀物。
④有效养分下降。
普遍缺N、P、K，很多土壤缺Ca、Mg，有些还缺Mo，低pH条件下，水溶性Mo易转化为氧化态Mo，有效性降低。
9.蔬菜组织中硝酸盐含量的影响因素，如何控制和减少硝酸盐含量？
蔬菜中的硝酸盐含量是近年来引人注意的重要的品质指标之一。
植物吸收硝酸盐后可在根中还原，或运往地上部还原，也可贮存在液泡中。
吸收运输及还原情况主要受以下因素的影响。
①硝酸盐供应水平。
大量供应硝酸盐时，还原需要的CH2O化合物不能及时运至根部，根系还原比例下降，大部分运往地上部分，易造成植物体硝酸盐的积累。
②植物种类：
不同植物的还原能力不同。
木本>
1年生草本。
③温度，低温不利于硝酸盐的还原。
④苗龄。
越大，还原力越强。
⑤陪伴离子。
K是主要的陪伴离子，缺钾根中还原比例升高。
⑥光照。
还原的碳水化合物的来源。
10.试述植物营养遗传学的研究内容，说说你的认识和看法。
主要研究不同植物种类及品种的矿质营养效率基因型差异的生理与分子机理及遗传规律，以便筛选和培育出高营养效率的植物新品种。
养分的需求量及种类、动力学特征Cmin、Km，等受遗传基因控制。
通过常规育种（引种、选择、杂交和系谱选择、群体改良），细胞遗传方法（对同源或异源多倍体植物进行染色体杂交，选育。
工作量大，难度也大）、植物遗传工程（可进行营养遗传的定向改造，将控制营养遗传基因片段，通过载体送入受体细胞进行基因改造）。
是较直接有效的技术。
但需要较高的技术支持。
日本将Fe载体基因转入水稻，增加了水稻的吸Fe能力。
欧洲将VA合成的基因转入水稻，获得了“金色大米”。
11.果树的营养特征，如何合理施肥。
果树施肥，根据不同树种的需肥特性、树龄、生育期、果实产量和立地条件，来确定施肥的种类、时期和施肥量。
土壤PH、土壤质地等确定肥料种类，注意矿质元素的相互作用。
腐熟有机肥为基础配合使用化肥。
（1）基肥施用的时间。
一般在秋季果实采收后及时施人土壤。
此时，果树由于开花、果实生长发育、新梢生长、花芽分化已消耗了大量养分，需尽快恢复树势。
况且，此时，土温较高，微生物分解活动和根系吸收能力较强。
（2）基肥施用量。
根据树令、树势、产量、肥料种类而定。
果树基肥中的营养量要占果树全年总需营养量的70％左右。
（3）适当配合氮素、磷素化肥。
环状沟施肥法沿树冠投影外围挖环状沟施用深度在10-40公分。
12.植物的矿质营养元素哪些与镁有关。
Ca、Fe
14.养分吸收与植物木质部、质外体方面。
影响养分短距离运输方式的因素有：
养分种类、外界养分浓度、根毛密度、胞间连丝的数量、菌根侵染。
运输的部位：
伸长区：
主要靠质外体运输的养分；
根毛区：
主要靠共质体运输的养分。
15.铁吸收的机理。
（93、02、不清）
双子叶和非禾本科单子叶植物
这类植物缺铁时，根会产生如下生理及生化反应：
1.原生质膜上诱导产生铁还原酶；
2.原生质膜上诱导产生Fe2+转运蛋白；
3.H+-ATP酶向膜外泵出H+，使根际pH值降低，以提高铁的有效性；
4.根内有机酸（柠檬酸和苹果酸等）合成增加，并向根际释放;
5.在根表皮中形成有助于运输的转移细胞。
禾本科植物
在缺铁条件下，这类植物根细胞向外分泌一种非蛋白质氨基酸-铁载体（Phytosiderophore，PS），这是一类高效的Fe3+螯合剂，如麦根酸和阿魏酸。
铁载体和土壤中的Fe3+结合形成Fe3+-PS复合体，这种复合体为水溶性，可通过专一性的膜转运蛋白Tr进入细胞。
16.作物吸收铵态氮、硝态氮的离子平衡。
生理角度上讲，二者均为植物良好的N源。
NH4+的吸收伴随H+的外溢，两种方式膜上还原或载体进入，都伴随着H+的释放。
进入生物体直接或运往地上部分通过还原加氨作用GDH或转氨基作用GS-GOGAT途径转化为aa。
NO3-主动吸收部分在根细胞中还原为氨，部分经木质部运往地上部还原。
由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶相继作用。
还原过程可产生OH-，可分泌出根细胞造成根际土壤碱化，也可代谢转化为有机酸阴离子，调节电荷平衡。
17.植物体内的有机态氮。
Pr、核酸、AA、V、酰胺、嘌呤、嘧啶。
18.土壤钾的有效性及其调控。
存在形态：
速效K、缓效钾、矿物K。
转化包括K的释放和钾的固定（晶格固定）。
调控措施：
合理分配（土壤供钾水平、作物营养特性，肥料性质）、合理使用（施肥时间，方法、深度，配施其他肥料）。
19.植物营养育种的未来方向。
20.17种必需元素的作用。
（1）碳的营养功能：
光合作用必不可少的原料。
（2）氢的营养功能：
许多重要有机化合物的组分；
在许多重要生命物质的结构中氢键占有重要地位；
许多重要的生化反应，如光合和呼吸，都需要H＋，同时H+也为保持细胞内离子平衡和稳定pH所必需。
（3）氧的营养功能：
植物体内氧化还原过程中，氧为有氧呼吸所必需，在呼吸链的末端，O2是电子和质子的受体。
（4）氮的营养功能：
蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%～18%）；
核酸和核蛋白质的成分；
叶绿素的组分元素；
许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；
氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物激素也都含有氮。
（5）磷的营养功能：
构成大分子物质的结构组分；
多种重要化合物的组分；
积极参与体内的代谢；
提高作物抗逆性和适应能力。
（6）钾的营养功能：
钾能促进光合作用，提高CO2的同化率；
钾能促进光合作用产物的运输；
钾促进蛋白质和谷胱甘肽的合成；
钾对细胞渗透作用的调节；
钾能调节气孔的运动，有利于作物经济用水；
激活酶的活性；
促进有机酸的代谢；
增强植物的抗逆性。
（7）钙的营养功能：
稳定细胞膜；
稳定细胞壁；
促进细胞的伸长和根系生长；
参与第二信使传递；
调节渗透作用；
具有酶促作用。
（8）镁的营养功能：
合成叶绿素并促进光合作用；
合成蛋白质；
活化和调节酶促反应。
（9）硫的营养功能：
合成蛋白质和桥接反应；
传递电子；
硫还是许多挥发性化合物，如异硫氰酸盐和亚砜的结构成分。
（10）铁的营养功能：
叶绿素合成所必需；
参与体内氧化反应和电子传递；
参与植物呼吸作用。
（11）硼的营养功能：
促进体内碳水化合物的运输和代谢；
参与半纤维素和细胞壁物质的合成；
促进细胞伸长和细胞分裂；
促进生殖器官的建成和发育；
调节酚的代谢和木质化作用；
提高豆科作物根瘤菌的固氮能力。
（12）锰的营养功能：
直接参与光合作用；
调节酶活性；
促进种子萌发和幼苗生长。
（13）铜的营养功能：
参与体内氧化还原反应；
构成铜蛋白并参与光合作用；
超氧化物歧化酶（SOD）的重要组分；
参与氮素代谢，影响固氮作用；
促进花器官的发育。
（14）锌的营养功能：
某些酶的组分或活化剂；
参与生长素的代谢；
参与光合作用中CO2的水合作用；
促进蛋白质代谢；
促进生殖器官发育和提高抗逆性。
（15）钼的营养功能：
硝酸还原酶的组分；
参与根瘤菌的固氮作用；
促进植物体内有机含磷的化合物合成；
参与体内的光合作用和呼吸作用；
促进繁殖器官的建成。
（16）氯的营养功能：
参与光合作用；
调节气孔运动；
激活H＋-泵ATP酶；
抑制病害发生；
能与阳离子保持电荷平衡，维持细胞内的渗透压。
（17）镍的营养功能：
有利于种子发芽和幼苗生长；
催化尿素降解；
防治某些病害。
21.必需元素、有益元素、有害元素的作用与区别。
对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学元素称为植物必需营养元素；
非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元素；
有益元素与有害元素之间，仅仅是量上的差异，植物对有益元素的需求量要求十分严格，缺少时影响生长，过多时则有毒害作用。
以适宜的含量作为区分有益元素和有害元素的界限是至关重要的。
22.N、P、K肥料的当季利用率是多少，对此你有何评价？
（01）
N30~50%；
P10~25%；
K60~70%。
23.根据你所学的知识，你认为哪些方面的研究有利于提高肥料利用率（养分吸收效率）？
（97、98、01、02、07）
养分浓度、温度、光照、水分、通气、pH、离子理化性状和根的代谢作用、离子间的相互作用、苗龄和生育阶段。
①因地、因作物施肥：
根据土壤的供肥能力、PH值和作物的需肥特点，合理地确定肥料的施肥量和品种。
②氮、磷、钾、有机肥混合使用：
研究表明，氮磷钾配合施用比单施磷、单施氮及氮磷配合施用能增产。
而且与有机肥混合使用还可减少土壤对磷素的吸附和固定，提高磷肥利用率。
③深施和集中施、分层施：
深施是提高氮肥利用率、减少氮肥损失的重要途径，不仅可以减少氨的挥发，还可以减少反硝化损失；
磷肥的集中施用一方面可以减少肥料与土壤的接触面，降低化学固定，另一方面还能加大与作物根系之间的浓度差，促进作物对磷的吸收，另外磷在土壤中移动性差，分层施用可以满足不同生育时期对磷的需求。
④适期使用：
作物的营养临界期和最大效率期是作物吸收养分的两个关键时期，应把握好这两个时期，确保肥料的最大效率和作物对养分的需求。
一般磷素的营养临界期都在生育前期，氮素在营养临界期比磷稍晚。
最大效率期在营养生长向生殖生长转化的时期。
⑤加强水的管理：
水分的供应与作物营养的吸收有密切的关系，
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