◎湖南省婁底市第三中學(xué) 謝妙明 康奕哲 李俊劼

一、問(wèn)題由來(lái)

一個(gè)周末，媽媽和幾位朋友帶我去某葡萄園摘葡萄吃。走進(jìn)葡萄園，我發(fā)現(xiàn)地上長(zhǎng)滿了雜草，與我以前去過(guò)的葡萄園大相徑庭，不禁小聲嘀咕：“這個(gè)葡萄園的主人怎么這么懶，雜草都不除？”

葡萄園主聽了我的話，沖我一笑：“同學(xué)，我這可不是偷懶呢！我種植的是生態(tài)葡萄，正是因?yàn)橛辛诉@些雜草，我的葡萄園才可節(jié)水節(jié)肥，而且不用施化肥、灑農(nóng)藥。葡萄摘下來(lái)就可以吃，味道也很好！”

這引起了我的興趣：想方設(shè)法清除雜草是絕大多數(shù)果農(nóng)的普遍做法，難道他們都錯(cuò)了？雜草不會(huì)與葡萄樹爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)嗎？

第二天，我把我的疑問(wèn)跟兩位好朋友一說(shuō)，他們也感到好奇，我們決定一探究竟。

二、研究目的

通過(guò)實(shí)地考察、采訪專家及測(cè)量不同葡萄園在同一時(shí)間段的溫濕度、探究土壤中小動(dòng)物的種類和數(shù)量、對(duì)不同葡萄園的土壤進(jìn)行有機(jī)質(zhì)檢測(cè)分析、繪制統(tǒng)計(jì)圖表等探究活動(dòng)，了解保留良性雜草對(duì)葡萄園生態(tài)環(huán)境的影響，提高人們的環(huán)保意識(shí)，提高自身的動(dòng)手動(dòng)腦能力。

三、研究過(guò)程

1.實(shí)地考察

我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下，對(duì)當(dāng)?shù)?個(gè)葡萄園（分別標(biāo)記為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)）進(jìn)行了實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)除1號(hào)葡萄園中雜草叢生外，2號(hào)、3號(hào)葡萄園中的雜草都被果農(nóng)清除得干干凈凈，而且站在1號(hào)葡萄園的葡萄架下，我們感覺(jué)更涼爽。這是為什么？

我們采訪了婁底市氣象學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)、高級(jí)工程師王艷青。王秘書長(zhǎng)告訴我們：“站在葡萄架下感覺(jué)涼爽，可能與那里的溫度和濕度有關(guān)?！?/p>

2.實(shí)地測(cè)量

我們從氣象局借來(lái)了溫濕度計(jì)，并向工作人員請(qǐng)教了測(cè)量方法。三人分工，約定同一時(shí)刻在不同的葡萄園進(jìn)行溫度和濕度的測(cè)量。我們發(fā)現(xiàn)，在同一時(shí)段，長(zhǎng)有雜草的1號(hào)葡萄園中的溫度明顯低于其他葡萄園，濕度大于其他葡萄園（如圖2）。

圖2 同一時(shí)間段不同葡萄園的溫、濕度統(tǒng)計(jì)圖

3.采集土壤樣品

（1）制作取樣器

選擇直徑為5 cm的硬質(zhì)金屬飲料罐，在高度為5 cm處剪斷，使取樣器的容積約為100 mL。

（2）取樣

我們分別在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)葡萄園中采集了土壤樣品。將表土上的落葉輕輕撥開，用手來(lái)回旋轉(zhuǎn)罐子，將其按入土中，直到罐底與地表幾乎齊平，用花鏟將罐內(nèi)的土連同罐子一起挖出。將罐子中的土壤倒入塑料袋中，在塑料袋上標(biāo)明取樣的地點(diǎn)和時(shí)間等信息。

4.分析土壤中小動(dòng)物類群的豐富度

（1）收集小動(dòng)物

在去底花盆中放一張金屬網(wǎng)，將土壤樣品放置在金屬網(wǎng)上。為了使空氣流通，土壤與花盆壁之間留一定的空隙。在花盆的下方放一個(gè)漏斗，將漏斗固定在燒瓶（昆蟲盒）上。在花盆上覆蓋一層紗布，并用繩子扎好。在花盆上方10 cm處放一盞臺(tái)燈，照射土壤12 h（如圖3）。

圖3 用燈光照射土壤12 h后收集小動(dòng)物

（2）鑒定小動(dòng)物的種類

觀察燒瓶中的小動(dòng)物，在專家和老師的指導(dǎo)下鑒定小動(dòng)物的種類。

（3）統(tǒng)計(jì)和分析收集的數(shù)據(jù)

根據(jù)土壤中小動(dòng)物類群豐富度的統(tǒng)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)計(jì)表，分析收集的數(shù)據(jù)。

我們發(fā)現(xiàn)，2號(hào)、3號(hào)葡萄園中的土壤內(nèi)部板結(jié)得很厲害，而1號(hào)葡萄園中的土壤表層和內(nèi)部都很疏松、濕潤(rùn)，其中的小動(dòng)物數(shù)量和種類也明顯多于其他葡萄園的。

此外，1號(hào)葡萄園的草叢中還隱藏著蜻蜓、蚱蜢、螞蟻、豆娘、黃蛙等小動(dòng)物。

5.檢測(cè)和分析土壤中的有機(jī)質(zhì)成分

在婁底市農(nóng)委檢測(cè)中心高級(jí)技術(shù)員彭潤(rùn)英老師的指導(dǎo)下，我們對(duì)采集的土壤樣品進(jìn)行了有機(jī)質(zhì)成分的檢測(cè)和分析（如圖4），發(fā)現(xiàn)1號(hào)葡萄園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量明顯高于其他葡萄園的。

圖4 彭潤(rùn)英工程師（右二）指導(dǎo)我們進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)的檢測(cè)和分析

6.咨詢專家

我們就以上結(jié)果咨詢了婁底職院農(nóng)林學(xué)院教授曾玉華。曾教授再次帶我們來(lái)到1號(hào)葡萄園的葡萄架下，挖開土壤，查看葡萄樹根部。我們發(fā)現(xiàn)雜草的根密密麻麻地分布在土壤的淺層，而葡萄樹的根伸向土壤深處。

曾教授告訴我們，雜草的根吸收的是土壤淺層的水分和無(wú)機(jī)鹽，枯死后形成腐殖質(zhì)，可以改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤變得疏松，葡萄樹也因此更容易吸收土壤中的無(wú)機(jī)鹽。因?yàn)橛胁?，各種小動(dòng)物在草叢中形成了一張復(fù)雜的食物網(wǎng)，相互依存，相互制約，從而達(dá)到有蟲無(wú)害，不會(huì)影響葡萄的生長(zhǎng)。如果使用農(nóng)藥，不僅會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)污染土壤，最終危害人們的健康！

7.查閱文獻(xiàn)資料

上網(wǎng)查閱相關(guān)資料后我們得知，長(zhǎng)草的葡萄園土壤中的水、肥、氣、熱表現(xiàn)協(xié)調(diào)，可提高果園空氣濕度，使夏季高溫時(shí)節(jié)的果園比較涼爽，有利于避免日灼病的發(fā)生。到了冬季，枯死的雜草覆蓋在地表，可以提高地溫，減輕和預(yù)防葡萄根系的凍害。而且，雜草腐爛時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的二氧化碳，為葡萄的光合作用提供更多的原料，使葡萄積累更多的糖分。

四、研究結(jié)論

在葡萄園中保留良性雜草可以保水保肥，調(diào)節(jié)葡萄園的溫、濕度，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增加生物多樣性，提高葡萄品質(zhì)。保留葡萄園中的良性雜草，不僅能避免除草劑產(chǎn)生的藥害弊端，而且能給果園帶來(lái)良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

專家點(diǎn)評(píng)

作者善于從生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能利用科學(xué)的方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)詳實(shí)，較全面地揭示了生態(tài)葡萄園保留良性雜草的科學(xué)原理，為農(nóng)業(yè)生態(tài)和環(huán)境保護(hù)提供了理論依據(jù)。