融雪劑對小麥幼苗生長和種子萌發影響的實驗研究

摘要 用實驗法研究融雪劑對小麥幼苗生長的影響和對小麥、大豆、玉米、菜豆種子萌發的影響。實驗結論是：融雪劑不僅影響了小麥幼苗的生長，嚴重的導致死亡，而且還影響了小麥種子的萌發和萌發后根長度和數量的增加。融雪劑影響了大豆、玉米、菜豆種子的萌發率和它們萌發后根的生長。因此，融雪劑在具有很好的融雪作用的同時，其危害性也不能忽視。

關鍵詞 融雪劑 幼苗生長 種子萌發

中圖分類號 G633.91

文獻標識碼 B

文件編號 1003－7586(2011)06－0043－04

1 研究背景

2010年初北京下了一場罕見的大雪。大雪給北京的交通造成很大影響，大雪融化后，在道路的路面上，道路兩旁的綠化樹、垃圾桶、汽車輪胎等物體上殘留有斑白的痕跡。經詢問知道斑白的痕跡是由于在路面上揚撒了融雪劑造成的。清潔工人還把摻撒了融雪劑的雪堆在路旁的樹坑里，積雪融化后樹干的下方也出現了斑白的融雪劑痕跡。融雪劑會不會對汽車、綠化樹、道路具有破壞性呢，對環境有無污染呢?

帶著這些問題，我們查閱了一些資料，知道了融雪劑，又叫化冰鹽，是用來降低冰雪冰點的化學鹽類物質。目前，市面上出現的融雪劑種類很多，按照融雪劑的組成成分可分為兩大類：非含氯型融雪劑和含氯型融雪劑。非含氯型融雪劑的成分可以是一些有機或無機鹽、胺、醇等。含氯型融雪劑又分為氯鹽型和混合型兩種。氯鹽型融雪劑包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等。混合型融雪劑中除了有氯鹽之外還有非氯鹽，有的還添加了阻銹劑和緩蝕劑等。

據北京市園林局統計，2005年北京城區范圍內，由于融雪劑的使用，造成共有1萬余株行道樹、100多萬株綠籬和色塊等灌木、近20萬m²草坪等相繼枯死，直接經濟損失在3000萬元以上。

在與我區環衛局相關人員訪談中了解到：今年初的第一場罕見大雪后，我區在黃村鎮的主要道路上揚撒了大約300t的融雪劑，融雪劑的主要成分是氯鹽(氯化鈉為主)，因為價格低廉，易于保管、使用。當問到融雪劑對環境的危害時，相關人員不能清楚的答出，只說是有一定的影響。融雪劑在除雪帶來便利的同時，對城市環境會產生不可忽視的危害。融雪劑隨著雪水的淋洗排入土壤中，污染了土壤，對生活在土壤中的植物具有怎樣的影響呢?針對這一問題進行具體的實驗研究。

2 研究方法和過程

主要采用實驗法來研究融雪劑對小麥幼苗的生長和小麥種子萌發率的影響。具體研究過程如下。

2.1準備實驗儀器和材料

(1)分別在我校操場上(沒有揚撒融雪劑)和校外興華大街的道路上(揚撒了融雪劑)取雪，放在實驗室中融化后備用。(2)準備小麥幼苗、小麥等農作物的種子。(3)準備培養盤、燒杯等實驗所需的各種儀器。

2.3設計實驗驗證假設

2.3.1溶液的制備

沒有揚撒融雪劑的雪融化后的水稱之為純雪水，揚撒了融雪劑的雪融化后的水稱之為融雪水。

(1)制取溶液。

在我校操場上取的雪，融化后無色透明，直接用于實驗。而在道路上取的揚撒了融雪劑的雪，融化后渾濁、有雜質，需要過濾才能用于實驗。

(2)測定融雪水濃度。

過濾制取的融雪水中含有多少融雪劑，實驗前不知道，為此對融雪水的濃度進行了測定。方法是：取100g融雪水，用酒精燈加熱，水分蒸發后，有乳白色固體——融雪劑析出，用托盤天平稱量其質量，計算出融雪劑的質量(融雪劑質量=總質量－燒杯質量)。上述實驗重復三次，結果如表1所示。

融雪劑的平均質量為2.13g，因此融雪水中融雪劑的濃度為2.13％。

(3)鑒定融雪劑成分。

取少量融雪水于試管中，滴幾滴硝酸銀溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，這說明融雪劑的主要成分為氯化物。推測出大興區使用的融雪劑是含氯型融雪劑。

(4)配制不同濃度的融雪水。

取2.13％融雪水100mL加蒸餾水到200mL，配制成1.07％(原1／2)融雪水溶液。同理，配制成0.53％(原1／4)融雪水溶液和0.27％(原1／8)融雪水溶液。

2.3.2設計實驗

我們小組設計了三種實驗，來研究融雪劑對植物的影響，具體實驗設計如下：

實驗一：融雪劑對小麥幼苗生長的影響。

假設融雪劑影響小麥幼苗的生長，針對這個假設，設計了如表2所示的實驗。

以上各組中，第一組是對照組，其他四組是實驗組，每組有10棵小麥幼苗，其生長狀況相當，具有兩片葉片。觀察統計每組小麥幼苗的生長情況。

由于，融雪劑受雪水的淋洗，會隨雪水一起進入土壤，改變了土壤的性質，造成土壤的污染，為此，還通過實驗，研究了融雪劑對種子萌發的影響。

實驗二：融雪劑對種子萌發的影響。

研究小組選用了小麥、大豆、玉米、菜豆4種農作物的種子進行研究。假設融雪劑對小麥、大豆、玉米、菜豆種子的萌發有影響，針對這個假設，設計了如表3所示的實驗。

以上各組中，第一組是對照組，其他4組是實驗組，以上實驗重復6次，觀察統計每組、每次4種種子的萌發率，計算出平均值。

實驗三：融雪劑對種子萌發后根生長情況的影響。

在實驗二中，每組隨機取出10粒萌發的種子，測量根的長度和數量，研究融雪劑對小麥、大豆、玉米、菜豆種子萌發后根生長的影響。

2.3.3完成實驗，認真記錄

實驗方法如下。

實驗一：融雪劑對小麥幼苗生長的影響。

分別挑選長勢相似的小麥幼苗60棵，分成6組，放人燒杯中，分別浸泡在各50mL的雪水、2.13％的融雪水、1.07％的融雪水溶液、0.53％的融雪水溶液和0.27％的融雪水溶液，一周后觀察實驗現象。

實驗二：融雪劑對種子萌發的影響。

每組挑選結構完整、飽滿的小麥、大豆、玉米、菜豆的干種子100粒，分別浸泡在純雪水、2.13％的融雪水、1.07％原濃度的融雪水溶液、0.53％原濃度的融雪水溶液和0.27％原濃度的融雪水溶液中，共五組，其中第一組是對照組，其他四組為實驗組，根據情況各補加10 mL的溶液，從第三天開始統計到第五天為止，以第四天為準。

仔細、認真統計各個實驗組萌發的種子數，做好翔實的記錄。

實驗三：融雪劑對種子萌發后根生長的影響。

在實驗二中，每組隨機取出10粒萌發的種子，測量根的長度和數量，研究融雪劑對小麥、大豆、玉米、菜豆種子萌發后根生長的影響。仔細、認真測量根的長度，統計根的數量，做好記錄。

2.3.4分析數據，得出結論

對實驗結果進行認真的整理和分析后，與假設作對照，分析實驗結果是否支持假設，依據實驗結果得出結論并加以推理和討論。

2.3.5撰寫研究報告

依據實驗結果得出的結論，撰寫研究論文、收獲及體會。

3 研究結果與分析

3.1融雪劑對小麥幼苗生長的影響(實驗一)

用不同濃度的溶液浸泡生長狀況相似的小麥幼苗，一周后觀察實驗結果(圖1)。

實驗結果：融雪劑影響了小麥幼苗的生長，嚴重可導致葉片干枯、萎蔫以致死亡。隨融雪劑濃度的增加影響的程度加重。

原因：植物的生活離不開水，根據植物細胞吸水的原理，水由低濃度溶液流向高濃度溶液。當小麥幼苗所處環境溶液的濃度增加到一定濃度時，小麥幼苗不但不能從外界吸水，而且還會失去體內的水分，導致幼苗干枯，嚴重的導致死亡，類似于“燒苗”。因此，含有融雪劑雪水對小麥幼苗的生長影響很大，隨濃度的升高，影響增加。

3.2融雪劑對小麥、大豆、玉米、菜豆4種種子萌發的影響(實驗二)

實驗結果見圖2。

從實驗第四天的結果可以看出：第一組實驗中小麥、大豆、玉米、菜豆四種種子萌發萌發率最高，分別是62.0％、97.5％、81.7％、52.0％。第二組實驗中4種種子的萌發率都為零，隨融雪劑濃度的升高，種子的萌發率下降。這說明融雪劑能降低四種農作物種子的萌發率，并且隨融雪劑濃度的不斷增加，種子的萌發率下降。

3.3融雪劑對種子萌發后根生長的影響(實驗三)

(1)融雪劑對種子萌發后根生長長度的影響。

在實驗二中，每組隨機取出10粒萌發的種子，測量根的長度，計算出平均值，實驗結果如圖3所示。

從圖3可以看出：純雪水中小麥、大豆、玉米、菜豆的種子萌發后根生長的長度最長，分別平均為2.0cm、4.6cm、3.0cm和4.5cm，說明根生長的速度最快，而融雪水中四種種子都沒萌發則根長度都為0cm。隨融雪水濃度的增加，4種種子萌發后根生長的長度變短，說明根生長的速度隨融雪劑濃度的增加而減慢。實驗結果表明融雪劑能降低小麥、大豆、玉米，菜豆種子萌發后根生長的速度，并且隨融雪水濃度的增加，根生長的速度減慢。

在觀察中發現：大豆、玉米、菜豆3種種子萌發后，到第四天為止只長出一條由胚根發育成的根，只有小麥種子萌發后，除由胚根發育成的一條主胚根外，有的還生出一對側生胚生胚根，因此，有的生有三條根，有的生有一條根，根數不等。于是，研究小組又統計了小麥種子萌發后生根的數量。

(2)融雪劑對小麥種子萌發后根生長數量的影響。

在實驗二中，每組隨機取出10粒萌發的小麥種子，在測量根長度的同時統計根的數量，計算出平均值，實驗結果如圖4所示。

從圖4中可以看出：純雪水中小麥種子萌發后根的數量平均為2.7條，而融雪水中小麥種子沒蔭發則根數為0條，隨融雪水濃度的增加生根的數量減少，經過仔細統計發現，在純雪水、2.13％融雪水、1.07％原濃度的融雪水溶液、0.53％原濃度的融雪水溶液0.27％原濃度的融雪水溶液中長有3條根小麥粒數占總數的百分比分別為75.0％、0.0％、5.0％、35.0％、53.3％，隨融雪水濃度的增加生出3條根的小麥子粒數減少，說明融雪劑能降低小麥種子萌發后生根的數量，并且隨融雪水濃度的增加，生根的數量減少。

3.4溶液顏色的差別

分別在我校操場上取的雪與在道路上取的揚撒了融雪劑的雪，融化后過濾到燒杯中，發現：純凈雪水與揚撒了融雪劑的雪水顏色上有很大的差別，純凈雪水無色，而揚撒了融雪劑的雪水淡黃色。溶液顏色的不同與揚撒了融雪劑有關。

4 研究結論與建議

4.1結論

(1)融雪劑影響了小麥幼苗的生長，嚴重的導致死亡。

(2)融雪劑影響了小麥、大豆、玉米、菜豆種子的萌發，隨融雪劑濃度的增加，種子的萌發率下降。

(3)融雪劑影響了小麥、大豆、玉米、菜豆種子萌發后根的生長，隨融雪劑濃度的增加，根的生長速度減慢，生根的數量減少。

4.2推論與建議

(1)由于融雪劑影響了小麥、大豆、玉米、菜豆種子的萌發率及萌發后根的生長，由此推測融雪劑也會對其他植物種子的萌發率及萌發后根的生長有或多或少的影響。

(2)由于種子的萌發率隨融雪劑濃度的增高而減小，所以建議在使用過程中還要注意融雪劑的使用量，降低使用濃度，盡量做到科學使用，把融雪劑帶來的負面危害盡量降到最低。

(3)融雪劑影響了小麥、大豆、玉米、菜豆種子萌發后根的生長，由此也可推測出融雪劑也可能影響到其他農作物和植物的生長發育，因此，融雪劑在具有很好的融雪作用的同時，其危害性也不能忽視。

(4)應主要采取機械除雪、人工除雪等不破壞環境的多種方法除雪，盡量少使用融雪劑除雪，若需要使用時，要嚴格控制使用量，規范使用方法，不能隨意揚撒。

(5)對混有融雪劑的積雪絕不能堆放到樹坑里和農田邊緣。融化的含融雪劑的雪水應收集起來進行適當處理后排入排水管，不能肆意亂流。

我們殷切地希望科學家盡快的開發出無危害的天然融雪劑，或是研究出既能融雪又能當做肥料的融雪劑，既方便生活又不影響環境，使我們的家園更美好。