一、如何理解根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程？

1、根对水分的吸收和对矿质元素的吸收既有联系又有区别（见下表）：

2、有许多实验都证明它们是两个相对独立的过程。如：

　　（1）植物的吸水量与离子吸收量并不呈同步正比关系。

　　（2）植物对离子的吸收有选择性。

　　（3）植物对离子的吸收速率远比吸水慢。

　　（4）呼吸抑制剂抑制离子吸收，却不抑制水的吸收。

　　（5）离子的吸收有载体饱和效应。

3、细胞膜上有离子通道。

　　近年来，利用微电极技术已成功地观察到细胞膜上的离子通道，观察到其在离子通过时的结构变化，这是对离子通道（载体）理论的直接证明。

　　综上所述，根吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，吸收水分好比游泳，吸收矿质元素好比坐船。

二、如何理解根细胞对离子的选择性吸收特点？

　　植物从营养环境中吸收离子时具有选择性，即根部吸收的离子数量不与溶液中离子含量成正比。这种离子的选择性吸收表现在：

1、同种植物对同一溶液中的不同离子或同一盐分中的阴阳离子的吸收量不同。

2、不同种植物对同一种矿质离子的吸收量不同。

　　这种选择性与根细胞膜上载体的种类和数量有密切关系，某种载体多，该载体运输吸收的元素就多，否则就少。

三、如何理解矿质元素吸收与土壤酸碱化的关系？

　　由于植物对矿质离子的吸收具有选择性，若长期使用某种单一肥料，易使土壤酸性化或碱性化。

1、给植物长期使用生理碱性盐，如硝酸钠时，植物的根吸收的硝酸根离子比钠离子多，而在吸收硝酸根离子时，就会以吸附在根细胞表面的碳酸氢根离子与之交换，这样就有许多碳酸氢根子残留在土壤溶液中，从而使土壤溶液中的氢氧根离子不断增加，久而久之，就使得土壤碱性化。

2、给植物长期使用生理酸性盐，如硫酸铵时，植物的根吸收的铵根离子比硫酸根离子多，而在吸收铵根离子时，就会以吸附在根细胞表面的氢离子与之发生交换吸附，这样就有许多氢离子残留在土壤溶液中，从而使土壤溶液的pH不断降低，久而久之，就使得土壤酸性化。

3、若给植物长期使用生理中性盐，则不会使土壤酸性化或碱性化。

四、生物固氮

　　分子氮虽在空气中含量较大，可由于氮气不活泼，高等植物不能直接利用。在一定条件下，N2可与其他物质进行化学反应，被固定形成含氮化合物，这个过程称为固氮作用。工业固氮需在高温高压下，N2和H2才能合成氨。在自然固氮中，有10%是通过闪电完成的，其余通过微生物完成。某些微生物把空气中游离的氮转化为含氮化合物的过程，称为生物固氮。

　　生物固氮由两类微生物实现，一类是能独立生存的非共生微生物，如蓝藻；另一类是与其他植物共生的共生微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌。固氮微生物里都有一种酶叫做固氮酶，这种酶由两种蛋白质组成：一种叫铁蛋白，另一种叫钼铁蛋白。两种蛋白质缺一不可，否则固氮酶就会失去活性。固氮酶在ATP供能的条件下，在常温常压下便可将氮气还原为氨，现在人们已设法将固氮基因转移到某些农作物体内，使之获得固氮的能力，从而免除了氮肥的施用。大豆等豆科植物则通过与根瘤菌共生而获得了固氮的能力。生物固氮原理和技术的开发，对农业和化肥工业有重大意义。

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