振蕩對(duì)綠豆的呼吸作用有影響嗎

福建省泉州實(shí)驗(yàn)中學(xué)初三（6）班 康琳斐

近年來(lái)，隨著交通和物流的不斷完善，在家就能品嘗來(lái)自各地的蔬菜瓜果。

采摘后的蔬菜瓜果一般采用簡(jiǎn)易包裝，此時(shí)它們尚能維持一定的“呼吸”。但在運(yùn)輸過(guò)程中車輛會(huì)引發(fā)有規(guī)律的振蕩，可能對(duì)蔬菜瓜果的呼吸作用帶來(lái)一定影響。基于此，本文以綠豆為例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解振蕩對(duì)植物呼吸作用的影響。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)綠豆呼出的CO2可使澄清石灰水（氫氧化鈣的水溶液）變渾濁的原理，我進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

共設(shè)置5個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每組2支試管。每支試管各放入5顆大小均等的綠豆。在每支試管中倒入等量的水，在水中培養(yǎng)綠豆。再將導(dǎo)管的一端連接試管，另一端接入25 mL的吸收液（清水或石灰水）中。將實(shí)驗(yàn)裝置一并放入恒溫振蕩機(jī)。

在室溫條件下，通過(guò)設(shè)定不同的光照、吸收液和振蕩等條件，觀察綠豆的生長(zhǎng)和石灰水沉淀的情況，并對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表1 5組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的條件

1.無(wú)光環(huán)境有利于綠豆的呼吸作用，因此可以使用不透光塑料紙包裹整根試管以達(dá)到遮光效果。

2.使用型號(hào)為SPCC-SHA-C的恒溫振蕩機(jī)（室溫條件），設(shè)定振蕩速度為50 rpm。將第5組放置在穩(wěn)定試管架上，不進(jìn)行振蕩。

3.綠豆在有水的環(huán)境中生長(zhǎng)速度快，確定本次實(shí)驗(yàn)時(shí)間為3天。

二、綠豆發(fā)芽情況及分析

3天后，觀察5組實(shí)驗(yàn)綠豆的發(fā)芽情況，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)量和芽長(zhǎng)，結(jié)果如表2。

表2 5組實(shí)驗(yàn)綠豆的發(fā)芽情況

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，第1組、第3組和第5組均使用石灰水作為吸收液，由于石灰水能較好地吸收綠豆呼出的CO2，這3組綠豆的發(fā)芽情況較好，不僅全部發(fā)芽，而且平均芽長(zhǎng)為5 mm～10 mm。

第2組和第4組采用清水作吸收液，發(fā)芽情況不佳，發(fā)芽率僅為20%和40%，平均芽長(zhǎng)為2 mm～4 mm。

第5組綠豆處于無(wú)振蕩的環(huán)境條件下，綠豆芽長(zhǎng)小于第1組和第3組，可見振蕩環(huán)境有利于綠豆的呼吸作用，也能促進(jìn)綠豆的生長(zhǎng)。

三、石灰水沉淀現(xiàn)象分析

第2組和第4組以清水為吸收液，試管內(nèi)無(wú)沉淀。第1組、第3組和第5組均采用石灰水為吸收液，試管底部均有沉淀。將第1組、第3組和第5組試管底部的沉淀進(jìn)行充分過(guò)濾，過(guò)濾后的沉淀放入烘箱用105 ℃烘2小時(shí)后，再冷卻至常溫，用萬(wàn)分之一天平對(duì)沉淀進(jìn)行稱重，各組沉淀的質(zhì)量見表3。

表3 5組實(shí)驗(yàn)吸收液中沉淀的質(zhì)量

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，石灰水吸收了綠豆呼出的CO2，溶液中形成了沉淀。清水吸收液無(wú)沉淀現(xiàn)象。第1組和第3組處于振蕩的環(huán)境條件下，沉淀質(zhì)量大于無(wú)振蕩環(huán)境條件下的第5組，說(shuō)明綠豆在振蕩環(huán)境條件下的呼吸量更大，生成的沉淀更多。

四、結(jié)論

1.石灰水對(duì)綠豆呼出的CO2有吸收作用，促進(jìn)了綠豆的生長(zhǎng)，而清水對(duì)CO2的吸收作用較弱，對(duì)綠豆生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不明顯。

2.車輛行駛過(guò)程中產(chǎn)生的振蕩有利于蔬菜瓜果的呼吸作用，也能促進(jìn)其新陳代謝，從而降低其新鮮程度。若要保持蔬菜瓜果的新鮮，應(yīng)為蔬菜瓜果增加用于減震的外包裝。

五、進(jìn)一步改進(jìn)

綠豆在生長(zhǎng)過(guò)程中需要消耗氧氣，但振蕩機(jī)內(nèi)的綠豆在遮光環(huán)境中僅能消耗試管內(nèi)的氧氣，因氧氣含量少，綠豆生長(zhǎng)緩慢，后續(xù)實(shí)驗(yàn)需考慮為綠豆持續(xù)供氧，以促進(jìn)其更好地生長(zhǎng)。

專家點(diǎn)評(píng)

作者從日常生活中發(fā)現(xiàn)“車輛在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)引發(fā)有規(guī)律的振蕩”這一現(xiàn)象，作出“該現(xiàn)象可能對(duì)蔬菜瓜果的呼吸作用帶來(lái)一定影響”的假設(shè)，然后利用呼吸作用產(chǎn)生的CO2能使澄清石灰水變渾濁的原理來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證，最后對(duì)觀察記錄到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出相應(yīng)的結(jié)論，整個(gè)過(guò)程遵循了科學(xué)探究的一般過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，作者加深了對(duì)科學(xué)的興趣，學(xué)習(xí)了科學(xué)方法，提高了探究能力，值得贊賞。

需要改進(jìn)的是：首先，實(shí)驗(yàn)分組不科學(xué)，第1組與第3組、第2組與第4組的實(shí)驗(yàn)條件完全一致，每組又分兩根試管，顯得繁瑣；其次，第5組與前面4組有光照條件（遮光與有光）和環(huán)境條件（振蕩與穩(wěn)定）兩個(gè)自變量，違背了單一變量原則；最后，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，還應(yīng)考慮CO2濃度、振蕩強(qiáng)度及振蕩本身是否會(huì)加快石灰水對(duì)CO2的吸收等影響因素。