探究滅蚊片煙霧對綠豆種子萌發(fā)的影響

吳濤 林燕麗 郭曉琳 羅紹穩(wěn) 陳學(xué)梅

[摘要]從生活中滅蚊片驅(qū)蚊的實(shí)例出發(fā)，通過兩種簡易的方法探究滅蚊片煙霧對綠豆種子萌發(fā)的影響。結(jié)果顯示，在100mL～700mL的煙量范圍內(nèi)，滅蚊片煙霧對綠豆的萌發(fā)有促進(jìn)效應(yīng)，隨著劑量的加大出現(xiàn)促進(jìn)效果先增強(qiáng)后減弱的現(xiàn)象，但在800mL時表現(xiàn)為抑制，推測在一定的濃度范圍內(nèi)滅蚊片燃燒后的某些成分具有促進(jìn)植物主根生長和側(cè)根數(shù)增加的作用，而濃度過大又會抑制植物生長。此實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣咧袑W(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新精神、學(xué)科素養(yǎng)以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

[關(guān)鍵詞]滅蚊片煙霧;綠豆種子萌發(fā);學(xué)科素養(yǎng);中學(xué)實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號]G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）05-0095-02

一、前言

夏天里，被蚊蟲叮咬是一件令人頭疼的事。經(jīng)資料查詢，滅蚊片的主要成分是胺菊酯、三氯殺蟲菊酯等。胺菊酯屬于擬除蟲菊酯殺蟲劑，三氯殺蟲菊酯屬有機(jī)氯殺蟲劑，這兩種藥單獨(dú)使用的毒性不是特別強(qiáng)，但是聯(lián)合起來使用有較強(qiáng)的滅蚊作用。它們都屬于有毒物質(zhì)，可以用來殺死蚊子，故而推測這兩種物質(zhì)應(yīng)該是易揮發(fā)的，而室內(nèi)點(diǎn)燃滅蚊片后20到30分鐘內(nèi)不能留人，故推測如果長時間接觸滅蚊片，極有可能會對人體產(chǎn)生輕微的毒性反應(yīng)。那么，滅蚊片產(chǎn)生的煙霧對于植物的生長是否有影響？本實(shí)驗(yàn)探究不同濃度的滅蚊片煙霧對綠豆種子萌發(fā)的影響，來探究滅蚊片煙霧對植物生長的影響，操作簡便，且可以通過變換因變量來探究更多的拓展問題，具有靈活的操作性，適合在中學(xué)學(xué)校開展，既有探究滅蚊片安全性的現(xiàn)實(shí)意義，又有助于中學(xué)生學(xué)會設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，形成控制實(shí)驗(yàn)變量的意識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

二、實(shí)驗(yàn)材料與用具

1.材料

綠豆種子，滅蚊片，蒸餾水，稀鹽酸。

2.用具

培養(yǎng)皿9套，燒杯2個，100 mL注射器1個，標(biāo)簽紙1大張，吸水紙1包，透明塑料袋10個，橡皮筋1包，卡紙10張，雙面膠，透明膠，塑料瓶1個，透明導(dǎo)管1條。

三、實(shí)驗(yàn)探究過程

（1）種子預(yù)處理：在25℃條件下，將種子先用蒸餾水浸泡15min，再用0.3%稀鹽酸浸泡5min，用清水沖洗3次。取9個培養(yǎng)皿，分別編號為1～9.用濕潤的多層（10層以上）吸水紙做襯墊，每個培養(yǎng)皿均勻放置15顆綠豆種子，種臍朝下（如圖1）。將9個培養(yǎng)皿分別放入編號為1～9的透明塑料袋中。

（2）另外準(zhǔn)備一個培養(yǎng)皿，將市售的一片滅蚊片點(diǎn)燃后，快速置于培養(yǎng)皿并轉(zhuǎn)移到固定體積的塑料袋中，快速扎緊袋口。

（3）待滅蚊片完全燃燒后，用100 mL注射器分別抽取100 mL、200 mL、300 mL、400 mL、500 mL、600mL、700 mL和800 mL滅蚊片煙霧注入編號為1～8的透明塑料袋中（9號作為空白對照組），馬上貼上透明膠（如圖2），保證氣密性。

（4）一周培育時間到后，統(tǒng)計(jì)種子的萌發(fā)數(shù)、主根的長度及側(cè)根的條數(shù)。

（5）整理數(shù)據(jù)，列出表格。

（6）為了減少煙霧濃度變化可能帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，我們隨后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)裝置改良：將塑料瓶與塑料袋用塑料軟管聯(lián)通自制煙霧吸收器（如圖3），注意塑料瓶的開孔在水面以上位置，防止水倒吸到塑料袋中。制取100 mL滅蚊片煙霧吸收液，往每個培養(yǎng)皿加入適量的、以浸滿吸水紙為標(biāo)準(zhǔn)的煙霧吸收液，重復(fù)上述制取煙霧的步驟，同樣進(jìn)行種子的萌發(fā)數(shù)、主根的長度和側(cè)根的條數(shù)三項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

1.滅蚊片煙霧直接通入組滅蚊片煙霧直接通入組的操作實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三次，測得的數(shù)據(jù)整理如表1.并作分析圖如圖4所示。

由表1與圖4可知，①100 mL～700 mL的滅蚊片煙霧對側(cè)根數(shù)的增加有明顯的促進(jìn)效應(yīng)，且呈倒u型;②100 mL-400 mL，隨著煙霧的增加，促進(jìn)效應(yīng)增強(qiáng);③400 mL～700 mL，隨著煙霧的增加，促進(jìn)效應(yīng)減弱，但仍存在明顯的促進(jìn)作用;④500 mL的實(shí)驗(yàn)懷疑其有實(shí)驗(yàn)誤差，暫時不做考慮，留待裝置改良后進(jìn)行驗(yàn)證;⑤當(dāng)煙霧達(dá)到800 mL時，對側(cè)根數(shù)的增加呈現(xiàn)抑制效應(yīng)。

2.滅蚊片煙霧吸收液組

實(shí)驗(yàn)裝置改良后，滅蚊片煙霧吸收液組實(shí)驗(yàn)三次，測得的數(shù)據(jù)整理如表2.并作分析圖如圖5所示。

由表2與圖5可知，滅蚊片煙霧吸收液對綠豆主根的生長和側(cè)根數(shù)的增加都有明顯的促進(jìn)作用，且隨著滅蚊片煙霧吸收液濃度的提升，促進(jìn)效果先增強(qiáng)后減弱，當(dāng)濃度在500 mL煙霧/100 mL水時促進(jìn)效果達(dá)到最大值。當(dāng)滅蚊片煙霧吸收液濃度達(dá)到800 mL煙霧/100mL水時，綠豆側(cè)根數(shù)的增加會被抑制，出現(xiàn)比對照還少的情況。

五、討論

兩組實(shí)驗(yàn)中，第一組采取的方法是直接將不同劑量的滅蚊片煙霧注入培養(yǎng)綠豆種子的密封袋中，第二組采取的方法是將不同劑量的煙霧溶于等量的水中，然后用煙霧吸收液培養(yǎng)綠豆種子，后一種“滅蚊片煙霧吸收液”方法可以更好地減少誤差，表現(xiàn)在糾正了前一種“滅蚊片煙霧直接通入”方法在500 mL時產(chǎn)生的誤差，結(jié)果更有說服力。

綜合兩種方法，最后得出的結(jié)果表述如下：①滅蚊片煙霧對綠豆種子的萌發(fā)有促進(jìn)效應(yīng)，且隨著滅蚊片煙霧劑量的加大，出現(xiàn)促進(jìn)效果先增強(qiáng)后減弱的現(xiàn)象;②促進(jìn)效應(yīng)具體表現(xiàn)為：促進(jìn)效應(yīng)是在500 mL時達(dá)到峰值，抑制作用是當(dāng)滅蚊片煙霧劑量達(dá)到800mL時，綠豆種子萌發(fā)過程中主根的生長和側(cè)根數(shù)的增加數(shù)值有所減少。由此可見，滅蚊片燃燒后的某些成分具有促進(jìn)綠豆種子主根生長和側(cè)根數(shù)增加的作用。這些成分是什么，又是如何對綠豆種子的萌發(fā)起促進(jìn)作用的？是否可以用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以起到增產(chǎn)的效果？這些問題有待進(jìn)一步探究。

本實(shí)驗(yàn)操作簡單，適合中學(xué)生通過小組合作進(jìn)行探究，有助于培養(yǎng)中學(xué)生對生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣與探究熱情，同時也有助于通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。本實(shí)驗(yàn)的裝置具有靈活的操作性，可以通過變換因變量來探究更多的拓展問題，適合在中學(xué)學(xué)校開展，既有探究滅蚊片安全性的現(xiàn)實(shí)意義，又有助于中學(xué)生學(xué)會設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，形成控制實(shí)驗(yàn)變量的意識，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。