Question

【题目】一同学做植物水培实验，全素标准培养液完全按植物生长发育所需要的矿质元素的种类和数量配制的，在培养过程中又及时添加该种培养液。第一周长势正常，第二周起出现缺素症状且越来越严重。第三周全株萎蔫，继而死亡，实验失败。请分析回答：

（1）既然配制的是全素标准培养液，为什么还会出现缺素症状？_________________________ 。应采取怎样的补救措施？__________________________________ 。

（2）培养液中并不缺水，但植物到第三周竟然萎蔫，其原因是________________________ 。这个事实也说明了植物根系吸收水分和吸收矿质离子的关系是____________________________ 。

（3）为了解决第三周出现萎蔫的问题，可以采取的措施是______________________________ 。

Answer 1

【答案】因为矿质元素的吸收需要消耗能量，而此装置中根系一直浸在水中，不能进行有氧呼吸，通过无氧呼吸提供的能量少，根系不能吸收到足够的矿质元素满足该植株生长的需要 向培养液中通气 水分吸收的速度相对大于矿质离子的吸收速度，溶液的离子浓度越来越大，使根吸水发生困难 两个相对独立的过程 加水稀释

【解析】

此题考查水分和矿质元素的吸收过程。矿质元素的吸收需要呼吸作用提供的能量ATP，由于无土栽培过程中，植物的根一直浸泡在水中，导致根细胞的呼吸作用受到抑制，影响了根细胞吸收矿质元素，可以向培养液中通入空气，加强根细胞的呼吸作用。因为根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，随着蒸腾作用的进行，导致培养液中水分大量减少而使培养液的浓度增大，使根系吸水困难，可以不断地向培养液中补充水分。

（1）矿质元素的吸收是主动运输的方式，除需要载体运输，还需要细胞呼吸为其提供能量，而此装置中根系一直浸在水中，不能进行有氧呼吸，通过无氧呼吸提供的能量又很少，根系不能吸收到足够的矿质元素满足该植株生长的需要，所以即便配制的是全素标准培养液，培养一段时间仍会出现缺素症状。可采取向水中通入氧气的方法解决水中氧不足的问题，以促进根细胞的有氧呼吸过程。

（2）由于水分吸收的速度相对大于矿质离子的吸收速度，随着培养时间的延长，培养液的离子浓度越来越大，使根吸水发生困难，植物出现萎蔫现象。这个事实说明了植物根系吸收水分和吸收矿质离子不是呈正比关系，而是两个相对独立的过程。

（3）为了解决植物的萎蔫现象，可以向培养液中加水稀释，使培养液的浓度降低，植物的根系能够正常吸水。