Question

给水稻叶片增施适宜浓度的钾肥，能使水稻叶片气孔开度变大。为研究水稻叶片喷施适宜浓度的钾肥对光合作用的影响，科研人员用全素营养液（注：全素营养液含植物正常生长的全部元素）培养水稻幼苗，并进行了相关实验，实验结果如下图所示。回答问题：

 

（1）该实验的自变量是______________。据图分析，当光照强度为300μmol·m^-2·s^-1时，正常处理组和使用钾肥组都有气体释放，正常处理组和使用钾肥组释放的气体分别来自_________________（细胞器）。

（2）当光照强度为1600μmol·m^-2·s^-1时，限制使用钾肥组净光合作用速率的主要环境因素是_______，在此光照强度下，使用钾肥组净光合作用速率更快，推测其最可能的原因是_____________。

（3）请以正常处理组和使用钾肥组水稻叶片为实验材料，验证喷施适宜浓度的钾肥能使水稻气孔开度变大。要求写出简要的实验思路和预期结果。_______________________________________。

Answer

光照强度和叶片是否喷施钾肥 叶绿体、线粒体（顺序不能颠倒） 光照强度 叶片气孔开度比正常处理组大，吸收二氧化碳较多，提高了叶片光合作用速率 实验思路：取正常处理组和使用钾肥组水稻（相同部位的）叶片，测定气孔导度；预期结果：正常处理组的气孔导度小于使用钾肥组

【解析】

光合作用和呼吸作用是植物两大重要的代谢反应，光合作用与呼吸作用的差值称为净光合作用。光合作用强度主要受光照强度、CO2浓度、温度等影响。

（1）结合两图可知，该实验的自变量是光照强度和叶片是否喷施钾肥。据图分析，当光照强度为300μmol·m-2·s-1时，正常处理组和使用钾肥组都有气体释放，正常处理组净光合速率大于0，释放氧气，来自叶绿体，使用钾肥组净光合速率小于0，释放的气体是CO2，来自线粒体。
（2）当光照强度为1600μmol·m-2·s-1时，限制使用钾肥组净光合作用速率的主要环境因素是光照强度，因为提高光照强度光合速率还会进一步提高。在此光照强度下，使用钾肥组净光合作用速率更快，推测其最可能的原因是叶片气孔开度比正常处理组大，吸收二氧化碳较多，提高了叶片光合作用速率。
（3）请以正常处理组和使用钾肥组水稻叶片为实验材料，验证喷施适宜浓度的钾肥能使水稻气孔开度变大。自变量是是否喷施钾肥，因变量是气孔开度。实验思路：取正常处理组和使用钾肥组水稻（相同部位的）叶片，测定气孔导度；预期结果：正常处理组的气孔导度小于使用钾肥组。