一.摘要
光照是植物生長的必要條件。但是,光照對植物的生長到底有多大影響呢,為了找出答案,我用科學(xué)的方法測試。
我選擇了這樣兩種植物來做實驗:1、單子葉被子植物小麥;2、雙子葉被子植物向日葵。實驗中,每種植物發(fā)芽后放置于兩種不同的環(huán)境――黑暗和有光,在其他條件如:溫度、濕度相同的情況下,測出每種植物每株每天平均生長長度。對比黑暗環(huán)境與有光環(huán)境中的植物的生長數(shù)據(jù),我得出了光照是影響植物生長的一個很重要的因素,單子葉植物植物即實驗中的小麥在有光環(huán)境中生長速度不及在無光環(huán)境中的,而雙子葉植物即實驗中的向日葵則與小麥恰恰相反,有光環(huán)境中
生長速度高于在無光環(huán)境中的。但在有光環(huán)境中兩種植物都生長得更健壯。
有了這樣的結(jié)論,在進行植物種植時我們要重視光照,在白然光不適宜植物的情況下可以為植物創(chuàng)造人工光照使用光照培養(yǎng)箱,使植物更好的生長。
二、引言
了解植物生長對光照的要求,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對保證植物的良好生長有重要的意義??茖W(xué)家們不斷開展實驗和研究,得出了許多重要的科研結(jié)論。
我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光調(diào)控植物發(fā)育新機制:陽光對植物生長速度和形態(tài)影響大,這一研究的相關(guān)研究論文已經(jīng)在線發(fā)表于學(xué)術(shù)雜志《自然?細胞生物學(xué)》。植物的生長速度和形態(tài)受到很多環(huán)境因子的影響,其中陽光是重要的一個因子。在弱光或黑暗的條件下,植物生長速度較快、形態(tài)幼嫩,強光下則反之。這種現(xiàn)象對于植物適應(yīng)光環(huán)境變化、完成生活史以及提高生物產(chǎn)量具有決定性的意
義??茖W(xué)家們還進一步研究出, 這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是OsHA L 3基因介導(dǎo)了一個與普通光受體模式不同的光控發(fā)育機制。林鴻宣研究組的研究證明,該基因編碼的蛋白以三聚體的形式行使功能,而陽光特別是藍光可以促使三聚體解體,從而導(dǎo)致該蛋白功能失活,同時光線還能抑制該基因的表達。光的這種雙重抑制使得細胞分裂減慢,終導(dǎo)致水稻的生長變緩與我在光照對植物生長的影響實驗中記錄的單子植物小麥的結(jié)果相一致。同時,我還研究了雙子植物,發(fā)現(xiàn)光照對雙子植物的影響與對單子植物的影響有所不同,特別是在生長速度方面,希望得到進一步的證實,并能夠繼續(xù)深入研究,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的根本原因。此外,我在開展實驗時,沒有使用泥土和營養(yǎng)液,而是使用的清水,避免了不同植物對泥土和營養(yǎng)液的不同反應(yīng),同時,使用光照試驗箱,使不同組別的植物,在相同的溫濕度環(huán)境下生長,這些都保證了實驗盡可能反映出光對植物產(chǎn)生的影響。
在實驗中,我采用測量同一組植物不同植株莖的長度平均值,避免因單粒種子先天條件不同,對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。我在采用測量植株莖長度的同時,還采用了照相記錄的方法,除了得出光對植物生長速度有影響外,還能看出,光對植物其他生長態(tài)勢的影響,如葉片的顏色,莖的粗細等。
三、研究方法我采用了實驗法。
(1)首先分別在兩個塑料盒子中鋪好衛(wèi)生紙并加適量的水。
(2)然后將小麥種子和向日葵種子(剝?nèi)ネ鈿?,分別放在兩個塑料盒子中。每天往盒內(nèi)添加適量的水,待種子發(fā)芽。
的小麥種子和向日葵種子移植到培養(yǎng)皿中。測量此時每株植物的長度并記錄。(4)將這些培養(yǎng)皿放到光照培養(yǎng)箱中。
(5)控制光照培養(yǎng)箱內(nèi)光照為0,并將其內(nèi)部溫度控制在22攝氏度左右。
(6)將植物放入光照培養(yǎng)箱三天后,再次測量每株植物長度并記錄。對照組:有光照
(7)重復(fù)步驟(1)、(2)、(3)、(4)
(8)控制光照培養(yǎng)箱內(nèi)光照為50,并將其內(nèi)部溫度控制在22攝氏度左右。(9)將植物放入光照培養(yǎng)箱三天后,再次測量每株植物長度并記錄。
四、研究結(jié)果完成實驗后,我將實驗數(shù)據(jù)制成了如下表格:
有光環(huán)境中平均每黑暗環(huán)境中平均每兩種環(huán)境中平均每株每天生長/cm株每天生長/cm天生長差值/cm小麥0.9751.27-0.295向日葵1.1620.8510.311
黑暗環(huán)境
向日葵初始狀態(tài)
向日葵3天后
五、討論
由實驗數(shù)據(jù)不難看出,小麥在有光環(huán)境中生長速度不及在無光環(huán)境中的,而向日葵則與小麥恰恰相反,有光環(huán)境中生長速度高于在無光環(huán)境中的。植物在光合作用時固定空氣中的二氧化碳合成有機物質(zhì),這是植物生長的物質(zhì)基礎(chǔ)。植物葉片每固定1mol的C 02, 大約需要468.6kJ(千焦耳) 的光能, 所以光照可以通過影響光合作用的進行來影響植物的生長。因此提供植物生長必須的光線能夠保證植物的健康生長。光能促進植物的組織和器官的分化,制約著各器官的生長速度和發(fā)育比例。另外,光能促進細胞的增大和分化、控制細胞的分裂和伸長。如果光照不足,植物的葉片就會發(fā)黃,嚴(yán)重時,可導(dǎo)致植物的死亡。但是,凡事有度:強光往往會導(dǎo)致高溫,易造成植物水分虧缺,向日葵初始狀態(tài)有光環(huán)境3天后氣孔關(guān)閉和C02供應(yīng)不足,也會引起光合下降,從而影響植物的生長。因此要使植物正常生長,則必須有適合的光照強度2。當(dāng)然,有些植物是喜陰植物,它們生長時,只需要少量的光照就足夠了,我猜想,如果在這類植物生長時給予過多的光照,植物反而會生長緩慢或發(fā)育不良。
我認(rèn)為我的試驗還有不足:
沒有很好地控制濕度:雖然實驗在封閉空間內(nèi)進行,但是澆水的多少應(yīng)該用
首先,我每天定時給兩盆植物各澆20毫升的水,每天晚上定時給植物拍照,仔細觀察它們在生長過程中有什么不同,時間一天天過去了,8天后,我把兩盆植物拿出來對比,發(fā)現(xiàn)在陽光下生長的那盆植物,比以前長大了許多,而且葉片寬大、厚實了,顏色變得更加翠綠,而黑暗中的那盆植物,基本上沒有太大變化,跟陽光下生長的那盆植物相比,顯得小了一點,葉片也單薄了一點。
根據(jù)兩盆植物的變化,我總結(jié)出了一個道理,那就是植物生長也有呼吸作用和光合作用兩部分。呼吸作用和人類一樣,吸收氧氣,吐出二氧化碳,消耗葡萄糖轉(zhuǎn)化0為生命的能量。而光合作用則是在有光線的條件下,植物體內(nèi)葉綠素中合成葡萄糖的過程。也就是說植物是依靠陽光作為媒介來為自己提供養(yǎng)料—―葡萄糖。因此綠色植物離不開光合作用。
但是就具體的植物來說,也有喜光和喜陰的。一般的喬木,比較高大的樹木,,都是喜歡大量的光線的,從它們的生理特征也可以看出――長的高可以遇見更多的陽光,而一些灌木、草本植物,比如文竹,就是喜陰的,對光線的要求相對較低。這也是長期的自然演變過來的。
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