探究灭蚊片烟雾对绿豆种子萌发的影响

吴涛 林燕丽 郭晓琳 罗绍稳 陈学梅

[摘要]从生活中灭蚊片驱蚊的实例出发，通过两种简易的方法探究灭蚊片烟雾对绿豆种子萌发的影响。结果显示，在100mL～700mL的烟量范围内，灭蚊片烟雾对绿豆的萌发有促进效应，随着剂量的加大出现促进效果先增强后减弱的现象，但在800mL时表现为抑制，推测在一定的浓度范围内灭蚊片燃烧后的某些成分具有促进植物主根生长和侧根数增加的作用，而浓度过大又会抑制植物生长。此实验能提高中学生的实验操作能力，培养中学生的创新精神、学科素养以及激发学生学习生物的兴趣。

[关键词]灭蚊片烟雾;绿豆种子萌发;学科素养;中学实验

[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2020）05-0095-02

一、前言

夏天里，被蚊虫叮咬是一件令人头疼的事。经资料查询，灭蚊片的主要成分是胺菊酯、三氯杀虫菊酯等。胺菊酯属于拟除虫菊酯杀虫剂，三氯杀虫菊酯属有机氯杀虫剂，这两种药单独使用的毒性不是特别强，但是联合起来使用有较强的灭蚊作用。它们都属于有毒物质，可以用来杀死蚊子，故而推测这两种物质应该是易挥发的，而室内点燃灭蚊片后20到30分钟内不能留人，故推测如果长时间接触灭蚊片，极有可能会对人体产生轻微的毒性反应。那么，灭蚊片产生的烟雾对于植物的生长是否有影响？本实验探究不同浓度的灭蚊片烟雾对绿豆种子萌发的影响，来探究灭蚊片烟雾对植物生长的影响，操作简便，且可以通过变换因变量来探究更多的拓展问题，具有灵活的操作性，适合在中学学校开展，既有探究灭蚊片安全性的现实意义，又有助于中学生学会设计对照实验，形成控制实验变量的意识，激发学生学习生物的兴趣，提升学生的学科素养。

二、实验材料与用具

1.材料

绿豆种子，灭蚊片，蒸馏水，稀盐酸。

2.用具

培养皿9套，烧杯2个，100 mL注射器1个，标签纸1大张，吸水纸1包，透明塑料袋10个，橡皮筋1包，卡纸10张，双面胶，透明胶，塑料瓶1个，透明导管1条。

三、实验探究过程

（1）种子预处理：在25℃条件下，将种子先用蒸馏水浸泡15min，再用0.3%稀盐酸浸泡5min，用清水冲洗3次。取9个培养皿，分别编号为1～9.用湿润的多层（10层以上）吸水纸做衬垫，每个培养皿均匀放置15颗绿豆种子，种脐朝下（如图1）。将9个培养皿分别放入编号为1～9的透明塑料袋中。

（2）另外准备一个培养皿，将市售的一片灭蚊片点燃后，快速置于培养皿并转移到固定体积的塑料袋中，快速扎紧袋口。

（3）待灭蚊片完全燃烧后，用100 mL注射器分别抽取100 mL、200 mL、300 mL、400 mL、500 mL、600mL、700 mL和800 mL灭蚊片烟雾注入编号为1～8的透明塑料袋中（9号作为空白对照组），马上贴上透明胶（如图2），保证气密性。

（4）一周培育时间到后，统计种子的萌发数、主根的长度及侧根的条数。

（5）整理数据，列出表格。

（6）为了减少烟雾浓度变化可能带来的实验误差，我们随后进行了实验装置改良：将塑料瓶与塑料袋用塑料软管联通自制烟雾吸收器（如图3），注意塑料瓶的开孔在水面以上位置，防止水倒吸到塑料袋中。制取100 mL灭蚊片烟雾吸收液，往每个培养皿加入适量的、以浸满吸水纸为标准的烟雾吸收液，重复上述制取烟雾的步骤，同样进行种子的萌发数、主根的长度和侧根的条数三项数据的统计。

四、实验结果和分析

1.灭蚊片烟雾直接通入組灭蚊片烟雾直接通入组的操作实验进行三次，测得的数据整理如表1.并作分析图如图4所示。

由表1与图4可知，①100 mL～700 mL的灭蚊片烟雾对侧根数的增加有明显的促进效应，且呈倒u型;②100 mL-400 mL，随着烟雾的增加，促进效应增强;③400 mL～700 mL，随着烟雾的增加，促进效应减弱，但仍存在明显的促进作用;④500 mL的实验怀疑其有实验误差，暂时不做考虑，留待装置改良后进行验证;⑤当烟雾达到800 mL时，对侧根数的增加呈现抑制效应。

2.灭蚊片烟雾吸收液组

实验装置改良后，灭蚊片烟雾吸收液组实验三次，测得的数据整理如表2.并作分析图如图5所示。

由表2与图5可知，灭蚊片烟雾吸收液对绿豆主根的生长和侧根数的增加都有明显的促进作用，且随着灭蚊片烟雾吸收液浓度的提升，促进效果先增强后减弱，当浓度在500 mL烟雾/100 mL水时促进效果达到最大值。当灭蚊片烟雾吸收液浓度达到800 mL烟雾/100mL水时，绿豆侧根数的增加会被抑制，出现比对照还少的情况。

五、讨论

两组实验中，第一组采取的方法是直接将不同剂量的灭蚊片烟雾注入培养绿豆种子的密封袋中，第二组采取的方法是将不同剂量的烟雾溶于等量的水中，然后用烟雾吸收液培养绿豆种子，后一种“灭蚊片烟雾吸收液”方法可以更好地减少误差，表现在纠正了前一种“灭蚊片烟雾直接通入”方法在500 mL时产生的误差，结果更有说服力。

综合两种方法，最后得出的结果表述如下：①灭蚊片烟雾对绿豆种子的萌发有促进效应，且随着灭蚊片烟雾剂量的加大，出现促进效果先增强后减弱的现象;②促进效应具体表现为：促进效应是在500 mL时达到峰值，抑制作用是当灭蚊片烟雾剂量达到800mL时，绿豆种子萌发过程中主根的生长和侧根数的增加数值有所减少。由此可见，灭蚊片燃烧后的某些成分具有促进绿豆种子主根生长和侧根数增加的作用。这些成分是什么，又是如何对绿豆种子的萌发起促进作用的？是否可以用在农业生产中以起到增产的效果？这些问题有待进一步探究。

本实验操作简单，适合中学生通过小组合作进行探究，有助于培养中学生对生物学科的学习兴趣与探究热情，同时也有助于通过实验培养学生团结协作的精神。本实验的装置具有灵活的操作性，可以通过变换因变量来探究更多的拓展问题，适合在中学学校开展，既有探究灭蚊片安全性的现实意义，又有助于中学生学会设计对照实验，形成控制实验变量的意识，能有效激发学生学习生物的兴趣，提升学生的学科素养。