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        青少年科技創(chuàng)新漫談(9)

        2016-11-11 21:50:42夏爵生
        大自然探索 2016年10期
        關(guān)鍵詞:水培營養(yǎng)液蚯蚓

        夏爵生

        發(fā)明創(chuàng)造很難,要想象、設(shè)計、制作出一個全世界不曾有過的東西則更難;發(fā)明創(chuàng)造很簡單,只要基本功扎實,肯動腦筋,掌握了發(fā)明創(chuàng)造的方法和規(guī)律,你就會發(fā)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造一點也不難。

        一、選擇課題

        選擇好寫什么是寫好小論文的關(guān)鍵。

        注意的原則:價值原則,即選題的理論價值和實用價值。要做到對別人有啟發(fā)、指導和參考價值;可行原則,也就是你手頭掌握的資料、實驗條件、周圍環(huán)境以及你的知識面等,能否允許你進行研究實踐,要做到量力而行;新穎原則,應是他人未曾研究或雖然已研究但未解決或未完全解決的,也可以再研究。

        二、采用方法

        1.偶然發(fā)現(xiàn)法。這種選題沒有事先考慮,只是對偶然發(fā)現(xiàn)的一瞬即逝的現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣,從而抓住不放,追根求源。例如,一個星期天,胡長城同學在屋后的小溝邊玩耍,他看見溝里有許多小蝌蚪游來游去。忽然,他發(fā)現(xiàn)有一個小蝌蚪與其他蝌蚪不和似的,孤獨地在一邊游。他用小樹枝把那脫群的蝌蚪撥到成群的蝌蚪中去,不一會兒,它又孤獨地游到一邊去了。他感到奇怪,就用瓶子將它和另外成群的幾個小蝌蚪分別裝起來,放在家里飼養(yǎng)觀察。最后不合群的小蝌蚪成了青蛙,其他蝌蚪長成了蛤蟆。通過長期觀察,他弄清楚了青蛙和蛤蟆的幼體之別,寫出一篇小論文獲得了省級創(chuàng)新賽大獎。

        2.課堂延伸法。在小學科學課動物與環(huán)境中,同學們研究了蚯蚓與光、溫度及水分的關(guān)系,弄清了蚯蚓喜歡陰暗、潮濕、溫暖的環(huán)境。課后老師要求同學用學過的方法研究蜈蚣、蟋蟀、螞蟻等小動物的生活環(huán)境,或繼續(xù)研究蚯蚓的其他奧秘:如蚯蚓有眼睛嗎?蚯蚓長耳朵嗎?蚯蚓的再生能力、松土能力等。

        3.問題探究法。蒼蠅這個小東西真討厭,它還會傳染疾病。但為什么它經(jīng)常接觸各種細菌而自己卻不會得病呢?大家知道睡覺可以解除疲勞,恢復精力,那整天在水里悠閑游蕩的魚類也睡覺嗎?在日常生活與學習中對一些不懂的問題,你能不能把它作為小論文的研究對象呢?

        善于探究問題的劉璟同學,把老師的話記在心里。他在家門前不遠的地方發(fā)現(xiàn)了一張蜘蛛網(wǎng),就把一只螞蟻放在網(wǎng)上,蜘蛛網(wǎng)有節(jié)奏地搖晃起來,這時從墻角爬來一只大蜘蛛吐出絲纏住螞蟻。劉璟想蛛網(wǎng)有黏性,為什么蜘蛛自己不會被粘住呢?通過查資料后得知,蜘蛛爬行時八腳會分泌出一種油作潤滑劑,所以不會被粘住。蜘蛛用絲纏住獵物后,用鉗角里的毒液毒死獵物,并吐出一種消化液將獵物身體內(nèi)部組織變成液汁,然后吮吸,最后只留下一副外殼;另外,吹風時蛛網(wǎng)也會搖晃,為何這時蜘蛛不出現(xiàn)?他用小棍輕輕敲打蜘蛛網(wǎng),還用細沙撒在蜘蛛網(wǎng)上做實驗,但蜘蛛都沒有出現(xiàn)。而他又用螞蟻放在蛛網(wǎng)上,蜘蛛就出現(xiàn)了。經(jīng)過查資料和動手實驗,他終于明白:蜘蛛是以蛛網(wǎng)振動的頻率為依據(jù)判斷入網(wǎng)物體是否是獵物的。弄明白這些問題后,他以《蜘蛛的奧秘》為題寫成一篇小論文,在省級發(fā)明創(chuàng)新大賽中獲一等獎。

        4.教師指導法。如果你不知道研究什么,你可以請教老師,讓老師幫助你選擇課題。如果你參加了科技組,你也可以與同組同學討論,相互啟發(fā),然后請老師幫你確定課題,再圍繞課題去觀察、去實踐。

        總之選擇課題采用的方法較多,以上列舉的只是常見的一些,大家在課題研究時,可根據(jù)實際情況進行確定。

        水培黃瓜在不同時期對大量元素的

        動態(tài)研究及其品質(zhì)對比

        一、研究背景

        水培黃瓜產(chǎn)量高、生長周期短,且省水、污染小,種植方法簡單,省錢省力,受到普遍的好評和認可。我主要對水培黃瓜栽種過程中對營養(yǎng)液成分的需求進行了研究。并對水培黃瓜與土培黃瓜進行了產(chǎn)量品質(zhì)及口感的對比。

        二、實驗方案

        1. 實驗安排

        第1階段:3~14周黃瓜對氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)的吸收情況記錄。

        第2階段:根據(jù)黃瓜對元素的需求量找到最適合其生長結(jié)瓜的營養(yǎng)液配方。

        第3階段:對水培黃瓜分別使用固定營養(yǎng)液和調(diào)配后營養(yǎng)液的,比較單株產(chǎn)量。

        第4階段:水培黃瓜與土黃瓜的品質(zhì)對比。

        2. 采樣和數(shù)據(jù)分析

        為了研究3~14周黃瓜在生長期對氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)的吸收情況,選擇50株荷蘭黃瓜苗,放入水培槽,每周五在5000L的水槽放入營養(yǎng)液0.5kg攪拌均勻。每周四補充水分至相關(guān)刻度線,在16時采集營養(yǎng)液,并送寶山區(qū)疾控中心對水培槽內(nèi)營養(yǎng)液的氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)元素含量進行分析。然后以上周測得的水中含氮、磷、鉀、鈣的數(shù)據(jù),加上營養(yǎng)液的元素量,減去每周末測得的水中的元素含量,就是黃瓜每周吸收各種元素的總量。

        三、研究內(nèi)容

        1. 黃瓜在生長的不同時期對不同元素的需求研究

        (1)氮元素的需求研究。在黃瓜的生長發(fā)育過程中,氮元素是一種必需的元素。氮元素是構(gòu)成植物體及維持植物機體運轉(zhuǎn)的主要物質(zhì)之一。氮是葉綠素的組成成分。葉綠素是綠色植物進行光合作用不可缺少的物質(zhì)。氮、磷參加植物體內(nèi)各種生理功能的活化劑——酶和輔酶的組成,或存在維生素、生長素中,從而調(diào)節(jié)植物體的新陳代謝作用。

        (2)磷元素的需求研究。磷是細胞核和核酸的重要組成元素,核酸在植物生活和遺傳過程中有特殊作用;腺三磷成分中有磷酸,而腺三磷是植物體內(nèi)能量的中轉(zhuǎn)站,積極參與能量新陳代謝作用;磷是植物體內(nèi)各項代謝過程的參與者,如參與碳水化合物的運輸,蔗糖、淀粉及多糖類化合物的合成;磷有提高植物抗旱、抗寒等適應外界環(huán)境變化的能力。

        (3)鉀元素的需求研究。鉀在植物體內(nèi)以無機的離子狀態(tài)存在。它有利于代謝作用進行,減少植物的水分蒸騰。它還能提高光合作用效率,促進糖和淀粉的合成,增加植物的抗旱、抗寒等能力。鉀能提高植物對氮元素的吸收和利用,有利于蛋白質(zhì)的合成,鉀具有控制氣孔開、閉的功能,因此有利于植物保存水分;鉀能促進碳水化合物的代謝,并加速化合物向貯藏器官中運輸。

        (4)鈣元素的需求研究。鈣元素的變化呈現(xiàn)一個從低到高,然后逐步回落的過程。

        2. 不同濃度營養(yǎng)液的配制

        (1)黃瓜在不同時期對不同元素的需求。

        (2)不同濃度營養(yǎng)液的配制,確定適合黃瓜生長的濃度。

        結(jié)果表明,采用調(diào)配營養(yǎng)液的單株產(chǎn)量比固定營養(yǎng)液的單株產(chǎn)量平均提高15.4%。

        四、研究結(jié)論

        (1)水培黃瓜在不同時期對氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)的吸收是有變化的。

        (2)根據(jù)黃瓜在不同時期對元素的吸收情況,由此調(diào)配出最合適濃度的營養(yǎng)液。

        (3)經(jīng)過試驗證明該營養(yǎng)液配制方案可以有效提高單株產(chǎn)量。

        (4)由兩種種植方式栽培黃瓜的品質(zhì)研究得知:水培的黃瓜具有更高的營養(yǎng)價值且口味更佳。

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