植物的矿质营养

植物的矿质营养

植物的矿质营养是植物生长发育的重要组成部分，涉及矿质元素的吸收、运输和利用等多个环节。本文将系统介绍矿质元素的概念、种类、吸收过程、运输和利用，以及合理施肥和无土栽培的原理，帮助读者全面了解植物矿质营养的相关知识。

一、一周知识概述

1. 矿质元素的概念
2. 植物必需的矿质元素种类
3. 根对矿质元素离子的吸收过程
4. 矿质元素的运输和利用
5. 合理施肥的原理
6. 无土栽培的原理和意义

二、学习重难点

（一）重点：

1. 矿质元素的概念和种类
2. 根对矿质元素离子的吸收过程
3. 矿质元素在植物体内的运输和利用

（二）难点：

1. 理解根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程
2. 理解影响矿质元素吸收的生理过程

三、重难点精讲

（一）植物必需的矿质元素

1. 矿质元素的概念
   矿质元素是指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。

2. 确定植物必需矿质元素的基本方法

• 基本方法
  通常采用溶液培养法，即水培法。溶液培养法是指用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。
• 具体操作
  在人工配制的营养液中，除去或加入某一种矿质元素，然后观察植物在营养液中生长发育的状况：如果除去某种矿质元素后，植物的生长发育仍然正常，就说明这种矿质元素不是植物必需的矿质元素；如果除去某种矿质元素后，植物的生长发育不正常了，而补充这种矿质元素后，植物的生长发育又恢复正常的状态，就说明这种矿质元素是植物必需的矿质元素。

3. 大量元素和微量元素
   高等植物体内各种必需元素的含量如下表：

根据必需元素在植物体内含量的多少，将植物的必需元素分为大量元素和微量元素两类：

• 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，共9种。其中矿质元素有6种。
• 微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl，共7种。

思考：N、P、K、B在植物生活中各起什么作用？植物体缺乏N、P、K、B时，各表现出什么症状？

（二）根对矿质元素的吸收

1. 矿质元素离子的吸收过程

• 交换吸附过程
• 主动运输

2. 矿质元素离子的吸收过程与水分吸收过程之间的关系
   矿质元素离子的吸收与水分吸收是两个相对独立的过程。

思考Ⅰ：如何理解矿质元素离子的吸收与水分的吸收是两个相对独立的过程？

3. 根外施肥

• 根外施肥的概念
  根外施肥是指向农作物和花卉等的叶片喷施适宜浓度的化肥溶液的施肥方法。
• 根外施肥依据的原理
  叶片表面细胞的外侧细胞壁上有角质层，角质层的性质是透光但不透水、不透气，对叶片的内部组织起保护作用，同时又能降低蒸腾作用，又不影响光合作用的正常进行。但这不是绝对的，在角质层上有裂隙，形成细微的孔道，滴落到叶片上的溶液，可以通过这些孔道进入到表皮细胞里，进而进入到叶肉细胞、叶脉以及植物全身。

（三）矿质元素的运输

矿质元素离子被根尖的成熟区细胞吸收后，随着水分最终进入根尖内的导管，通过导管运输到植物的各个器官。这种运输途径的动力主要来自蒸腾作用。

（四）矿质元素的利用

矿质元素离子被吸收进入植物体以后的存在形式和利用状况见下表：

（五）合理施肥

1. 合理施肥的概念
   合理施肥是指根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮成长，并且获得少肥高效的结果。
2. 合理施肥的理论基础
   不同植物对必需的矿质元素的需求量不同；同一种植物在不同的生长发育时期对矿质元素离子的需求量也是不同的。

（六）无土栽培

1. 无土栽培的概念
   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一种技术。
2. 无土栽培的特点
   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和控制根系的生活环境，从而使植物体能够良好地生长发育。
3. 无土栽培的优点

• 全年均可以栽培，并且产量高；
• 节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现农作物栽培的工厂化和自动化；
• 沙滩地、盐碱地、海岛以及楼顶、阳台等不适宜栽种农作物的地方，均可进行无土栽培，这就扩大了农作物栽培的范围和面积。