振荡对绿豆的呼吸作用有影响吗

福建省泉州实验中学初三（6）班 康琳斐

近年来，随着交通和物流的不断完善，在家就能品尝来自各地的蔬菜瓜果。

采摘后的蔬菜瓜果一般采用简易包装，此时它们尚能维持一定的“呼吸”。但在运输过程中车辆会引发有规律的振荡，可能对蔬菜瓜果的呼吸作用带来一定影响。基于此，本文以绿豆为例，通过实验了解振荡对植物呼吸作用的影响。

一、实验设计

根据绿豆呼出的CO2可使澄清石灰水（氢氧化钙的水溶液）变浑浊的原理，我进行了如下实验设计。

共设置5个实验组，每组2支试管。每支试管各放入5颗大小均等的绿豆。在每支试管中倒入等量的水，在水中培养绿豆。再将导管的一端连接试管，另一端接入25 mL的吸收液（清水或石灰水）中。将实验装置一并放入恒温振荡机。

在室温条件下，通过设定不同的光照、吸收液和振荡等条件，观察绿豆的生长和石灰水沉淀的情况，并对比实验结果。

表1 5组实验设计的条件

1.无光环境有利于绿豆的呼吸作用，因此可以使用不透光塑料纸包裹整根试管以达到遮光效果。

2.使用型号为SPCC-SHA-C的恒温振荡机（室温条件），设定振荡速度为50 rpm。将第5组放置在稳定试管架上，不进行振荡。

3.绿豆在有水的环境中生长速度快，确定本次实验时间为3天。

二、绿豆发芽情况及分析

3天后，观察5组实验绿豆的发芽情况，统计发芽数量和芽长，结果如表2。

表2 5组实验绿豆的发芽情况

从实验结果可发现，第1组、第3组和第5组均使用石灰水作为吸收液，由于石灰水能较好地吸收绿豆呼出的CO2，这3组绿豆的发芽情况较好，不仅全部发芽，而且平均芽长为5 mm～10 mm。

第2组和第4组采用清水作吸收液，发芽情况不佳，发芽率仅为20%和40%，平均芽长为2 mm～4 mm。

第5组绿豆处于无振荡的环境条件下，绿豆芽长小于第1组和第3组，可见振荡环境有利于绿豆的呼吸作用，也能促进绿豆的生长。

三、石灰水沉淀现象分析

第2组和第4组以清水为吸收液，试管内无沉淀。第1组、第3组和第5组均采用石灰水为吸收液，试管底部均有沉淀。将第1组、第3组和第5组试管底部的沉淀进行充分过滤，过滤后的沉淀放入烘箱用105 ℃烘2小时后，再冷却至常温，用万分之一天平对沉淀进行称重，各组沉淀的质量见表3。

表3 5组实验吸收液中沉淀的质量

从实验结果可以发现，石灰水吸收了绿豆呼出的CO2，溶液中形成了沉淀。清水吸收液无沉淀现象。第1组和第3组处于振荡的环境条件下，沉淀质量大于无振荡环境条件下的第5组，说明绿豆在振荡环境条件下的呼吸量更大，生成的沉淀更多。

四、结论

1.石灰水对绿豆呼出的CO2有吸收作用，促进了绿豆的生长，而清水对CO2的吸收作用较弱，对绿豆生长的促进作用不明显。

2.车辆行驶过程中产生的振荡有利于蔬菜瓜果的呼吸作用，也能促进其新陈代谢，从而降低其新鲜程度。若要保持蔬菜瓜果的新鲜，应为蔬菜瓜果增加用于减震的外包装。

五、进一步改进

绿豆在生长过程中需要消耗氧气，但振荡机内的绿豆在遮光环境中仅能消耗试管内的氧气，因氧气含量少，绿豆生长缓慢，后续实验需考虑为绿豆持续供氧，以促进其更好地生长。

专家点评

作者从日常生活中发现“车辆在运输过程中会引发有规律的振荡”这一现象，作出“该现象可能对蔬菜瓜果的呼吸作用带来一定影响”的假设，然后利用呼吸作用产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊的原理来设计实验并进行验证，最后对观察记录到的实验结果进行分析，得出相应的结论，整个过程遵循了科学探究的一般过程。在这个过程中，作者加深了对科学的兴趣，学习了科学方法，提高了探究能力，值得赞赏。

需要改进的是：首先，实验分组不科学，第1组与第3组、第2组与第4组的实验条件完全一致，每组又分两根试管，显得繁琐；其次，第5组与前面4组有光照条件（遮光与有光）和环境条件（振荡与稳定）两个自变量，违背了单一变量原则；最后，在设计实验和分析实验结果时，还应考虑CO2浓度、振荡强度及振荡本身是否会加快石灰水对CO2的吸收等影响因素。