煙絲浸出液驅蟻滅蟲的實驗與研究

楊易軒 孫家浩 崔媛鑫 閆昊 趙一瑋

近年來，我們學校在學校空地開辟了一塊“開心農場”，讓學生進行植物種植活動。我們科技活動小組承擔的任務是方瓜和黃瓜的種植。在一次澆水的過程中，我們在方瓜和黃瓜的莖和葉上發現了很多螞蟻和蚜蟲，并且螞蟻在植株的根部挖了許多洞，在里面來回穿梭。

這究竟是怎么回事呢？我們把這一發現告訴了輔導老師。老師帶著我們查看時，發現有的葉子的后面有蚜蟲，有的植株的根部已經被螞蟻挖出了很多土。總之，螞蟻和蚜蟲的泛濫已經嚴重影響了植株的生長。于是，我們決定開展實驗，驅趕螞蟻，消滅蚜蟲。

通過網絡查詢，我們了解到煙絲泡水是很好的防蟲劑、殺蟲，將煙蒂中殘留的煙絲取出泡水，再將充分泡開的煙絲撈起，用煙絲水噴灑染有蟲害的植株幾次，即可輕易消滅害蟲。于是我們在老師的指導下，進行了使用煙絲浸出液驅蟻滅蟲實驗。

一、實驗目的

檢驗煙絲浸出液是否能驅趕螞蟻和消滅蚜蟲，以及不同濃度的煙絲浸出液、不同時機、不同間隔時間的噴灑對螞蟻的驅殺效果是否有差別。

二、實驗材料和用具

供試材料：爬有螞蟻和蚜蟲的植物幼苗若干。

實驗用具：天平秤、燒杯、燒瓶、濾網、吸管、噴霧器、煙絲、標簽、記號筆、溫熱水等。

三、應用的科學方法及原理

1. 查找資料。通過網絡上搜索相關資料，圖書館查找相關書刊，請教校內外相關老師和專家，了解該課題相關研究內容的基本情況。

2. 質疑并確立實驗方法。通過各種資料的搜集、整理分析并找出具有研究意義的突破點，大膽質疑、提出問題。可驗證前人研究成果的不足之處，或在前人成果的基礎上進行更深入地研究，也可探索前人還未發現的問題，或從不同層面、不同角度另辟蹊徑，提出具有創新性的新問題，對提出的大量問題進行分析、過濾和優化，確立一些具有可行性、突破性和價值性的研究內容，逐步深入研究。

3. 觀察比較法。所謂觀察比較法就是在對各種現象、實驗進行觀察的基礎上，和認定的標準（或對象）進行比較，得出結論。

4. 實驗研究法。所謂實驗研究方法，是由研究者根據研究問題的本質內容設計實驗，控制某些環境因素的變化，使得實驗環境比現實相對簡單，通過對可重復的實驗現象進行觀察，從中發現規律的研究方法。

四、實驗分工

五、實驗準備

將煙絲稱重，放入燒杯，分別加入不同重量的溫水浸泡24小時后過濾，然后倒入噴霧器。

六、實驗過程

實驗一：煙絲浸出液驅蟻滅蟲的效果實驗

我們按2克煙絲兌400毫升溫水的比例配比浸出液，浸泡24小時后過濾使用。選取5株植物作為實驗對象，每隔2小時噴灑一次。經過2天的噴灑以及觀察，植株上的螞蟻和蚜蟲基本已經被驅殺干凈，但是并沒有發現螞蟻的尸體。停止噴灑后，又過了幾天，偶爾有螞蟻出現，但是只是少數的幾只了，并且植株的葉片并沒有受損或者變黃等明顯的變化，這說明煙絲浸出液對驅蟻滅蟲還是有效的。

實驗二：不同濃度驅殺效果實驗

為了提升實驗效果，我們按50克煙絲兌4000毫升水配比浸泡液。并且按浸泡液與水的比例為1：1、2：1和3：1的比例，配置出不同濃度的浸泡液，進行對比實驗。選4名同學分別用A號液、B號液、C號液和清水，分別選4株含有螞蟻和蚜蟲密度基本一樣的植株，進行噴灑實驗，這樣其中的9株是實驗組，另外3株為對照組，對照組使用清水。每隔2小時噴灑一次，每次噴灑前均統計一下螞蟻的數量。

本以為這次實驗能盡快得出結果，沒想到這次實驗竟然出現了反復的現象，植株的螞蟻數量反而增多了。我們和指導教師一起研究原因，發現了以下兩個問題：1.煙絲浸出液存放2天后，有點變質;2.植株根部螞蟻洞太多，并且周圍還有很多的植株附近有螞蟻和螞蟻洞。可能是洞里的螞蟻和附近的螞蟻又爬了上去。針對這兩點，為了提高實驗效率，我們倒掉了前面配制的浸出液，采用提前一天浸泡得到的新浸出液，澆灌驅殺植株根部的螞蟻，并且結合葉面噴灑的方式，繼續實驗。

采用這種方式后，驅殺效果有了明顯的變化。第三天早上，噴灑C溶液的植株驅殺率有的已經達到了100%，噴灑A溶液和B溶液的植株也只剩下10只左右的螞蟻了。最終，所有的植株均達到了100%的驅殺效果。而噴灑清水的實驗組，螞蟻的數量變化不是很大，大多時間數量反而增多，可見，噴灑清水對螞蟻的驅殺是沒有效果的。

停止噴灑煙絲浸出液后10天進行觀察，發現噴灑過煙絲浸出液的植株葉片上已經沒有螞蟻的出現，但是噴灑C溶液的植株底部葉片出現部分斑點。

實驗三：不同噴灑時機驅殺效果實驗

我們的實驗終于取得了成功，欣喜之余我們又產生了新的疑問：這次實驗是在每天噴灑多次的基礎上取得的成功，這樣操作起來比較麻煩。有沒有更好的噴灑方式呢？不同的噴灑時機對驅殺效果的影響有多大呢？我們決定采用早上、中午和傍晚各噴灑一次的方式進行實驗。由于這次噴灑間隔的時間比較長，我們選擇實驗效果最好的C溶液，又開展了不同噴灑時機驅殺效果實驗。

具體分工為：學生A、B和C分別負責早上、中午和傍晚的噴灑實驗;學生D和E負責統計和記錄。這次不設參照組，每名學生分別選3棵植物作為實驗對象，每次噴灑前按要求做好螞蟻和蚜蟲數量的統計。為了提高實驗效率，根據第二次實驗的經驗，我們先按4克煙絲兌400毫升水配制浸出液，連同煙絲一起對植株根部的螞蟻洞進行澆灌，然后按上述要求做實驗。4天后，所有的螞蟻和蚜蟲均被驅除干凈，這說明不同的噴灑時機對螞蟻的驅殺效果影響不是很大。

實驗四：不同間隔時間噴灑驅殺效果實驗

經過上述3次實驗，我們基本已經掌握了操作實驗的方法，并且發現其他沒有實驗植株的螞蟻和蚜蟲的數量也明顯減少了。老師告訴我們：可能煙絲浸出液的氣味對其他植株的螞蟻也產生了一定的影響，所以數量都減少了，這也再次證明了前面我們的實驗數據有反復的原因，是正確的。為了找到最佳的驅殺方法，我們分別以2、4、8小時為間隔周期，開展了不同間隔時間噴灑驅殺效果實驗。由于我們都是在學校開展的實驗，上述實驗時間均為白天的時間，晚上沒有統計在內。

具體分工為：學生A、B和C分別負責2、4和8小時間隔的噴灑試驗;學生D和E負責統計和記錄。具體實驗方法同實驗三。

這次實驗很快取得了成功，基本在兩天之內均取得了100%的驅殺效果。停止噴灑煙絲浸出液后10天進行觀察，發現噴灑過煙絲浸出液的植株葉片上已經沒有螞蟻和蚜蟲的出現，但是2小時間隔周期噴灑的植株有的葉片出現了斑點。

七、結果與分析

1. 煙絲浸出液驅蟻滅蟲的效果實驗

本次實驗我們是抱著試試看的態度進行的，老師重點讓我們觀察實驗現象、觀看噴灑后螞蟻和蚜蟲的反應以及每次噴灑前后螞蟻數量的變化等，并沒有做詳細的數據記錄。不到3天，所有實驗植株的螞蟻和蚜蟲基本已經被驅殺干凈，這說明煙絲浸出液對螞蟻和蚜蟲的驅殺是有效果的。

2. 不同濃度驅殺效果實驗

將上述實驗中驅蟻滅蟲的原始數據錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據驅殺率得到的折線圖見實驗二。

由實驗二的圖表可見，實驗組的折線圖呈波浪形上升，對照組的折線圍繞0點上下波動，在使用22小時后，3種濃度的煙絲浸出液均可100%驅蟻滅蟲，而對照組的螞蟻和蚜蟲沒有被驅殺。這說明：（1）螞蟻的數量是不斷變化的，僅噴灑1次或者2次很難達到好的驅殺效果。（2）采用浸出液澆灌植株根部并且結合葉面噴灑的方式，驅蟻滅蟲，效果是最好的。（3）不同濃度的浸出液對應不同的驅殺率。浸出液的驅殺效果與其濃度有關，濃度越高，短時間內驅殺效果越好，但最終驅殺效果與濃度不成正比。（4）A溶液和B溶液的濃度幾乎相差一倍，但是驅殺效果基本相同，這說明噴灑方式的不同相對于浸出液濃度來說，對驅殺效果的影響還是很大的。

3. 不同噴灑時機驅殺效果實驗

將上述實驗中驅蟻滅蟲的原始數據錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據驅殺率得到的折線圖見實驗三。

由實驗三的圖表可見，折線不斷上升，但是最后基本在同一時間內驅殺率達到了100%。這說明不同的噴灑時機對螞蟻的驅殺效果有一定的影響，但是影響不是很大。相對來說，傍晚噴灑的效果好一些，可能是因為沒有陽光的照射，煙絲浸出液在葉面上持續作用的時間更長的原因。

4. 不同間隔時間噴灑驅殺效果實驗

將上述實驗中驅蟻滅蟲的原始數據錄入EXCEL表格后，繪制成折線圖，根據驅殺率得到的折線圖見實驗四。

由實驗四的圖表可見，折線上升的幅度很大，尤其是2小時間隔的折線剛開始幾乎呈直線上升的狀態，驅殺速度很快。從驅殺效果看，間隔的時間越短越好。但是從噴灑的次數和噴灑浸出液的數量來看，8小時間隔是比較經濟的。并且，從后期的觀察效果看，2小時間隔周期噴灑的植株有的葉片出現斑點。我們認為，如果采用大規模的煙絲浸出液驅蟻滅蟲，通過早上和傍晚各噴灑一次的效果應該是最好的。

八、結果討論

根據上述數據分析可知，煙絲浸出液驅蟻滅蟲的效果是非常有效的，我們開展的4次實驗都取得了成功，可以充分證明這一點。經過討論與分析，我們得出以下結論：

1. 不同濃度的浸出液對應不同的驅殺率。

2. 浸出液的驅殺效果與其濃度有關，濃度越高，短時間內驅殺效果越好，但最終驅殺效果與濃度不成正比。

3. 要達到100%的驅殺率，無論何種濃度，均需要噴灑多次。

4. 不同的噴灑方式對驅殺效果的影響還是很大的。

5. 采用浸出液澆灌植株根部和根部附近的螞蟻洞并且結合葉面噴灑的方式，驅蟻滅蟲效果最好。

6. 不同的噴灑時機對螞蟻的驅殺效果有一定影響，但是影響效果不是很大，傍晚噴灑效果能稍微好一些。

7. 浸出液濃度太高，噴灑間隔時間短，對植株的生長會產生一定影響。

8. 如果大規模使用煙絲浸出液驅蟻滅蟲，通過早上和傍晚各噴灑一次的效果應該是最好的。

九、實驗收獲與體會

本次活動我們是在輔導老師的指導下進行的，在老師的諄諄教導下，我們學到了很多課本上沒有的知識，感覺收獲很多：

1. 學會了如何使用各種實驗儀器及設備的方法。如托盤天平、量筒、量杯的使用，過濾的方法、噴灑技術、照相技術等，均有了很大的提高。

2. 學會了使用計算機以及利用計算機通過網絡獲取知識。

3. 學會了通過觀察實驗的現象、記錄實驗數據，通過整理、歸納、分析、統計，并得出最終結論的方法與步驟。

4. 初步掌握了科學實驗小論文的撰寫步驟與基本要求，能自己撰寫簡單的科學小論文，提高了文字表達能力。

5. 在實驗過程中，我們小組成員根據自己的特長自主分工，合作非常愉快，培養了我們的團結協作意識。

6. 進一步認識到“抽煙有害健康”的嚴重性，樹立起“遠離煙草污染”的健康生活意識。

十、該項目的主要創新部分

本項目通過煙絲浸出液驅蟻滅蟲的效果實驗、不同濃度驅殺效果實驗、不同噴灑時機驅殺效果實驗和不同間隔時間噴灑驅殺效果實驗，步步深入地對煙絲浸出液驅蟻滅蟲的效果進行驗證，思路清晰，效果明顯。本項目讓我們經歷了“提出問題——構思假設——科學實驗——數據分析——得出結論”的全過程，使我們在實際經歷和科學體驗的過程中，學習科學知識，掌握科學方法，樹立科學精神，培養發現問題、分析問題、解決問題以及從事物的現象認識本質和規律的能力。

十一、進一步研究的設想

1. 驅殺室內入侵的螞蟻。經觀察發現：螞蟻進入室內集中在炎熱的夏秋季節;夏天進入室內的螞蟻喜歡取食爽口的果汁和飲料;蟻群活動走統一的路線。所以，采用煙絲浸出液驅殺的效果應該是不錯的。

2. 驅殺植物上的其他病蟲害。本次實驗以驅蟻滅蟲為主，部分蚜蟲也被驅殺，所以煙絲浸出液對其他病蟲害的驅殺也應該是有效果的，以后有時間將進行專門的研究。