消毒液对种子发芽及生长的影响
南京市第九中学弘光校区 武琬冰
指导老师 马爱英、张新娥
一、方案的设想、目的
生活中我们有时要用到消毒液,尤其在 “非典”时期,消毒液成为抢手货,学校、家庭、超市、公交车上到处都在使用消毒水,整个空气中都弥漫着消毒水的气味。那种气味使人闻了就难受,如果长期闻这种气味,会使人觉得头疼、头晕、恶心。我想:如果长期使用消毒水对于大自然的生态和植物的生长与人体健康会造成问题吗?我带着这个问题去请教老师,并在老师的指导下以“消毒液对种子发芽及生长的影响”为题进行了认真的科学实验。
二、方案实施的步骤
1、所用器材
培养皿、萝卜种子、小麦种子、豌豆种子、蚕豆种子、温度计、量筒、量杯、锥形瓶、吸水纸、水壶、直尺、相机、胶卷、托盘天平。
2、实验过程(1)在超市购买消毒液一瓶,分别按稀释比(原液比清水)1:100、3:100、5:100、7:100、10:100、13:100、15:100:、20:100分为8级,用冷开水作为对照组。在江苏省农科院购买新种子,把挑选出来的360粒萝卜种子、360粒小麦种子、180豌豆种子分别放在垫有吸水纸的培养皿中。因为萝卜种子、小麦种子比较小,每个培养皿中放入40粒,豌豆种子稍大每个培养皿中放入20粒。
(2)把90粒蚕豆种子放入温水中浸泡(因蚕豆种子种皮太厚),6个小时后再放在垫有吸水纸的培养皿中,因蚕豆种子大,每个培养皿中只放了10粒。
(3)把配制好的消毒液和冷开水分别倒入培养皿中,让种子吸水膨胀在培养皿中进行培养。
(4)实验培养期间室温变化范围为11-18℃,适合于种子发芽。培养期间用相应浓度的消毒液,使种子保持湿润。
(5)每天定时观察记录发芽个数、生长状态等,实事求是地做好记录(记录在我自己用电脑绘制的实验过程记录表中)。
三、研究结果分析
我在老师的指导下,将实验观察记录的数据进行整理,得到不同浓度的消毒液对植物种子发芽以及胚根、胚芽生长高度的影响。
1、 实验进行到第3天,萝卜、小麦、豌豆种子开始发芽,蚕豆种子只是种皮膨胀,到了第10天,不同浓度的种子发芽情况基本上不变。发芽率对照情况如下:
表1 四种种子的发芽数和发芽率
种子名称 |
第 验
10 记
天 录
实 |
冷开水 |
不同浓度的消毒液 |
1:100 |
3:100 |
5:100 |
7:100 |
10:100 |
13:100 |
15:100 |
20:100 |
萝卜 |
发芽数 |
36 |
38 |
38 |
38 |
38 |
20 |
2 |
4 |
0 |
发芽率(%) |
90 |
95 |
95 |
95 |
95 |
50 |
5 |
10 |
0 |
小麦 |
发芽数 |
38 |
39 |
36 |
35 |
34 |
15 |
3 |
3 |
0 |
发芽率(%) |
95 |
97.5 |
90 |
87.5 |
85 |
37.5 |
7.5 |
7.5 |
0 |
豌
豆 |
发芽数 |
19 |
19 |
20 |
20 |
19 |
18 |
7 |
6 |
3 |
发芽率(%) |
95 |
95 |
100 |
100 |
95 |
90 |
35 |
30 |
15 |
蚕
豆 |
发芽数 |
8 |
8 |
9 |
9 |
7 |
7 |
5 |
0 |
0 |
发芽率(%) |
80 |
80 |
90 |
90 |
70 |
70 |
50 |
0 |
0 |
2、实验过程中,我还对种子的胚根生长情况进行认真的观察和记录。(见表2 )
表2 三种种子的胚根生长情况
长度单位(厘米)
种名
子称 |
第 动
6 记
天 录
活 |
冷开水 |
不同浓度的消毒液 |
1:100 |
3:100 |
5:100 |
7:100 |
10:100 |
13:100 |
15:100 |
20:100 |
萝卜 |
胚根长 |
2.3 |
2.3 |
2.2 |
1.1 |
0.8 |
0.6 |
0 |
0 |
0 |
小麦 |
胚根长 |
2.2 |
2 |
1.9 |
0.9 |
0.3 |
0.1 |
0 |
0 |
0 |
豌
豆 |
胚根长 |
4 |
3.8 |
3.7 |
2.3 |
1.2 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0 |
实验过程中发现蚕豆种子不适宜做本次的实验材料所以被淘汰 |
通过这次科学实验活动,我才真正弄明白种子的胚根和胚芽,张老师还告诉我,我们平时在菜场买的“黄豆芽”、“绿豆芽”,实际上应该叫“黄豆根”、“绿豆根”,只是人们已经叫习惯了,我听了以后感到非常有趣。
3、我发现:在胚根生长的同时,胚芽也生长的很快,而且有黄色渐渐变成绿色(其中萝卜,绿中带红),我用尺子仔细地测量,认真记录它们生长的情况。(见表3)
表3 三种种子的胚芽生长情况
长度单位(厘米)
种名
子称 |
第 动
22 记
天 录
活 |
冷开水 |
不同浓度的消毒液 |
1:100 |
3:100 |
5:100 |
7:100 |
10:100 |
13:100 |
15:100 |
20:100 |
萝卜 |
胚芽长 |
9.6 |
9.4 |
9 |
6.5 |
3.1 |
1.5 |
0 |
0 |
0 |
小麦 |
胚芽长 |
14.5 |
14.3 |
13.5 |
6.3 |
2.9 |
2.5 |
0 |
0 |
0 |
豌
豆 |
胚芽长 |
15 |
14.4 |
13.9 |
7.5 |
5.1 |
2.9 |
0 |
0 |
0 |
实验过程中发现蚕豆种子不适宜做本次的实验材料所以被淘汰 |
4、实验结束时,我和老师把所有的幼苗从培养皿中取出,用镊子把吸水纸去掉放在塑料筐里,等到没有水时用天平称植物幼苗的重量。(见表4)
表4 三种植物幼苗的重量
重量单位(克)
种名
子称 |
第 动
23 记
天 录
活 |
冷开水 |
不同浓度的消毒液 |
1:100 |
3:100 |
5:100 |
7:100 |
10:100 |
13:100 |
15:100 |
20:100 |
萝卜 |
总重量 |
5.6 |
4.3 |
3.9 |
3.3 |
2.9 |
1.7 |
1.3 |
1.3 |
1.3 |
小麦 |
总重量 |
9.3 |
6.5 |
5.4 |
5.1 |
4 |
3.4 |
3.2 |
3.2 |
3.2 |
豌
豆 |
总重量 |
18 |
15 |
14.5 |
13.6 |
11 |
9 |
8.5 |
8.5 |
8.5 |
实验过程中发现蚕豆种子不适宜做本次的实验材料所以被淘汰 |
结果分析:低浓度的消毒液对种子有一定刺激作用,会促进种子的萌发,如:1:100、3:100,但使用的浓度不可过高,浓度越高发芽率越低,如果超标准,大部分种子几乎不发芽,如:15:100、20:100,由此来看,高浓度的消毒液对于种子的发芽能起到抑制作用。虽然低浓度的消毒液对于种子幼苗的生长影响不大,但是,随着浓度的增高其影响越来越大,由此看来,高浓度的消毒液对于种子幼苗的生长也起到一定程度的抑制作用。
四、意外的发现
1、在实验进行到12天时,我发现所有种子的幼苗都朝“北”斜着长,我感到很奇怪就问老师,老师让我带着问题去查找资料,我很高兴在《十万个为什么》一书中找到了问题的答案,原来,植物的幼苗都具有“向光性”。因为自然准备室南面的窗子被窗帘挡住了,比较暗,而北面比较亮,所以种子的胚芽都朝“北”斜着长。
2、实验结束的时候,我和老师把所有的幼苗从培养皿中取出来,发现在冷开水中的豌豆根又白又长,这个问题对于我来说,到现在仍然是个谜。
3、在实验观察记录其间,我和老师都不同程度的出现:眼睛干涩、流泪、口干等症状,实验结束以后这种症状逐渐消失。通过上网查找资料知道,我们平时使用的消毒液它们都是含氯消毒剂。此类消毒剂低毒,正常使用时可出现眼干涩、口干、干咳等轻微的呼吸道和眼睛刺激症状。
五、讨论
本实验所选用的消毒液是我们日常生活中经常使用的消毒剂。从种子的发芽率及幼苗生长高度两个方面的实验结果,表明了消毒液对种子发芽及幼苗生长的抑制作用,如果浓度过高,对种子的发芽和生长造成不利影响。
消毒液里一般都含有氯。消毒液以次氯酸钠为有效成分,此类消毒剂低毒,如果使用过于频繁,人体大量吸入后,中毒表现为咳嗽、气喘、呼吸困难等,严重者出现化学性支气管炎、肺炎甚至肺水肿。溅入眼中,表现为眼痛、畏光、流泪等。皮肤接触高浓度水溶液可出现局部发白、水疱、红肿、皮炎等。
从化学与生物科学角度看,长期大量使用消毒剂、灭菌剂,会使微生物产生抗药性,灭菌效果大大降低,而且残留在环境中的化学物质越来越多,成为新的污染源。科学已证明,这种物质对身体健康可能造成不良影响。它会长时间滞留在环境中,并还会进入食物链,通过生物富含作用,产生危及人类健康的潜在危害。
从生态学角度看,过量的消毒剂直接或间接地进入或被雨水带入空气、水体、土壤后,不仅造成二次环境污染,还破坏了空气、水体、土壤等环境介质的生态平衡
大量使用消毒剂对环境的破坏也是不容忽视的,如果我们不尽快对使用消毒剂采取科学的态度,我们身边的环境将会在不远的将来给我们以惩罚。
六、结论
经过二十多天的实验研究与查找资料后我们发现了:①原来我们使用的消毒液大多数都含有氯,并且是低毒的。②随着浓度的增加,其毒性增大,所培养的种子其发芽率及幼苗生长情形偏低。反之,随着浓度的减小,其毒性也越来越小,所培养的种子其发芽率及幼苗生长情形较好。③选购和使用消毒液时要注意以下事项:1.购买有标识的产品:呼吁所有的厂商在产品中,都应该标识成分,说明毒害,使用说明及注意事项。2. 正确使用消毒液: 希望广大市民,正确使用消毒液,千万不可过度使用,如果过于频繁,则有可能导致环境里的残留毒素增多,对人体造成危害。
七、收获和体会
二十几天的科学实验终于结束了,这里面有泪水也有汗水,但更多的是收获。
经过二十几天的观察实验,我收获很大,受益匪浅,学到了书本中学不到的知识,锻炼了我的意志。
使我初步掌握了从事科学研究的基本方法。如怎样配制不同浓度的溶液;如何设计实验观察记录表;怎样写科学论文等。
激励了我对生物科学的兴趣,培养了我对科学的探索精神。