绿豆芽失重时“何去何从”

李帛霖

太空中失重状态下的绿豆芽将如何生长？是不是像习题里所讲的那样沿水平方向生长？

为弄清这个问题，我在生物老师的帮助下进行了探究。

一、制作简易回转器培养箱

为了完成太空中失重状态下的绿豆芽实验，我设计制作了用不锈钢管（或PVC水管）、不锈钢条、螺丝、培养水槽组成的回转器培养箱。

1.培养器

旋转培养器和固定培养器最初设计时打算从直径为45mm的不锈钢管截下长度为20mm的两段后，再用3根不锈钢条把这两段连起来，后来在实际制作时，改成了直接在不锈钢管上挖孔留条。

2.培养水槽

用透明的亚克力板作为制作材料，然后用502胶水粘接。

3.旋转培养器动力

4.绿豆芽固定生长装置

在海绵的中心划出一道缝，把绿豆芽放入其中。海绵有弹性，不仅能“藏”水分，还能很好地固定绿豆芽。

5.恒温、定时洒水装置

将豆芽机改装成恒温、定时洒水装置。该装置每10分钟洒一次水，同时将温度控制在25℃左右。为了让它在培养箱内也能保持恒温，我在该装置内加了一块PTC加热片，并在培养箱的内壁加了一层隔热泡沫。

6.培养箱中的氧气供应

为了保证生长中的绿豆芽能有充分的氧气供应，在培养箱盖上钻一个孔，让箱内的空气保持对流。

二、探究过程

1.利用豆芽机培育绿豆芽。

2.将长约1cm的绿豆芽固定在海绵上，再把它固定在回转器上。

3.安装设备，插电工作。

4.每天观察、记录试验结果。每天上午10点左右观察试验组和对照组绿豆芽的根和茎的生长情况，用相机拍摄储存在电脑内，并标明拍摄日期。

5.多次平行试验。每次培养周期内的对照组和试验组分别设置三个平行组，至少进行五个周期的培养观察试验。每个周期按天分别用相机记录试验结果，并及时存入电脑。

6.分析结果，得出结论。对电脑内贮存的图片进行对比分析，得出结论。

三、实验结果

對照组中，绿豆芽的茎表现出明显的背地生长特性，几乎发生了90°的弯曲，而根的向地性在种子萌发初期表现出很明显的向地生长特性，当根长到1cm左右后，根向地生长的特性表现不是特别明显。

试验组中，绿豆芽的茎的生长与对照组中的形成鲜明对比——沿水平中轴方向生长，几乎没有弯曲现象；而根的生长方向与对照组的区别不明显。

四、实验结论

1.本装置虽然结构简单，但经济实用，将高端的模拟微重力装置简单化，使同学们也能近距离地观察太空失重状态下的种子生长发育情况。

2.在回转器以5转/分钟左右旋转的情况下，绿豆芽根的向地性和茎的背地性几乎看不出来，都沿水平方向生长。

3.通过反复试验，我还发现了一个很有趣的现象——绿豆芽根的向地性在种子萌发初期表现得很好，当根长到一定长度后，根的向地性表现得不明显。而绿豆芽茎的背地性无论是初期还是后期，都表现得很明显。

五、不足与改进

1.利用海绵将绿豆芽固定在一个标准的水平中轴线上很困难。因此，在试验过程中，旋转组的绿豆芽在生长方向上有时会出现误差。

2.培养箱的恒温处理不理想，遭遇寒冷天气时，温度达不到绿豆芽生长的最佳设计温度，导致绿豆芽的生长缓慢，影响试验进程。

3.为什么根长到一定长度后，其向地性表现得没有茎的背地性那样突出？是不是根长到一定长度后主要表现为向水性和向肥性？未来我将继续对此进行探究。（指导老师：匡昭泽）endprint