探究根的生長特性

在初級中學蘇教版《生物》七年級上冊教材六十二頁中有這樣的介紹:“植物的根具有向地生長、向肥生長和向水生長的特性?！比绻麊螐南虻厣L這方面理解，那么植物的根系是不會向上生長的。

植物的根系之所以向地生長，主要是因為受地球引力的影響;而向肥生長和向水生長，是因為植物體要通過根系吸收肥和水。所以人們通常認為植物的根系只能向下和水平方向伸展，而不會向上生長。但土壤表面也有肥和水，植物的根系為什么就不能向上伸展呢?我們在種植黃心烏、黑心烏、五月慢、菠菜等蔬菜時，只要保持土壤表面有一定的含水量，就不難在土壤表面看到大量的植物幼根。

那么為什么在土壤表面有時看不到植物的幼根，有時又能看到呢?又是由哪些原因造成的呢?為此，我于2008年暑假期間組織部分學生成立課題組，并進行了一系列的探究活動。

1.討論假設

組織學生討論影響根在土壤表面分布的因素。學生認為主要有光照、溫度、濕度、土壤肥沃程度、植物種類等幾個方面的因素。

2.確定主題，制定計劃

我將學生分成二個課題組，第一課題組研究植物種類、光照、溫度、土壤表面濕度和土壤肥沃程度對植物根系分布的影響，第二課題組研究密度對植物根系分布的影響。

2.1第一課題組

2.1.1課題組成員分工:共分四個組，每組分別有人負責準備實驗器材、動手操作、記錄數(shù)據(jù)、討論記錄、成果匯報。

2.1.2器材準備:黃心烏、黑心烏、五月慢和菠菜的種子各若干，花盆64個，溫度計4只，有機質較豐富的土壤若干，較貧瘠的土壤若干。

2.1.3實驗操作:花盆裝土、播種、育苗、觀察、記錄。

2.1.3.1花盆裝土:將64個花盆都裝上備好的土壤。其中，一半全部裝較肥沃的土壤，而另一半下部裝較肥沃的土壤，上部裝較貧瘠的土壤。

2.1.3.2播種:將備好的黃心烏、黑心烏、五月慢和菠菜種子分別均勻播種在64個花盆中，每一樣種16盆，花盆外壁貼上標簽，播種深度3—5mm，澆足水。

2.1.3.3育苗:將上述64個花盆平均分成四個組，一二兩個組放在陽光充足的地方，三四兩個組放在遮陽網(wǎng)下。一、三兩組的溫度控制在10—20攝氏度，二、四兩組的溫度控制在20—30攝氏度。每一組中，種植不同植物的四個花盆為一小組。第一小組一天澆一次水，第二小組兩天澆一次水，第三小組三天澆一次水，第四小組四天澆一次水。及時間苗，到出苗后一個月時密度為每九平方厘米一株苗。

2.1.3.4及時觀察，作好記錄。出苗后每五天觀察記錄一次。土壤表面植物幼根的分布情況可分為較多、較少、基本沒有三種類型。各小組前四次觀察基本沒有在土壤表面發(fā)現(xiàn)植物的幼根;第五次觀察時，第四組發(fā)現(xiàn)土壤表面開始出現(xiàn)植物的幼根;第六次觀察時，一組在土壤表面基本沒發(fā)現(xiàn)植物的幼根，二、三兩組在土壤表面發(fā)現(xiàn)較少植物幼根，數(shù)量以四組為最，具體情況見下表:

組別第一小組第二小組第三小組第四小組幼根較多較少較少基本沒有

觀察時還發(fā)現(xiàn)，土壤表面植物幼根的分布情況與土壤表層的肥沃程度有關，與植物的種類無關。

2.1.4討論:各組內(nèi)討論實驗記錄，形成結論。

2.1.4.1一組結論:光照和溫度影響了植物幼根在土壤表面的分布，較強的光照和較低的溫度不利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)。

2.1.4.2二組結論:較強的光照不利于植物的幼根在土壤出現(xiàn)，而適宜的溫度則有利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)。

2.1.4.3三組結論:適宜的光照有利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)，較低的溫度則不利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)。

2.1.4.4四組結論:適宜的光照和溫度有利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)，另外，土壤表面的濕度也是影響植物幼根在土壤表面分布情況的重要因素，土壤表面的濕度不足則不利于植物的幼根在土壤表面出現(xiàn)。

2.1.4.5各組一致認為，植物的種類與植物幼根在土壤表面的分布情況無關。

2.1.5匯報成果:各組向課題組匯報自己的結論。

2.1.6課題組整理各組匯報來的結論，形成第一課題組結論。

2.1.7第一課題組結論:光照、溫度和土壤表面的濕度機器肥沃程度，是影響植物幼根在土壤表面分布情況的重要因素。適宜的光照、溫度、足夠的土壤表面濕度和肥沃的表土有利于植物的幼根在土壤表面分布。

2.2第二課題組:觀察密度對植物根系分布情況的影響。

2.2.1本組成員分散到附近各村的菜園、莊稼地和樹林里，觀察密度對各種植物幼根在土壤表面分布情況的影響，并且做好觀察記錄。

2.2.2匯總并整理本組各成員的觀察記錄，形成課題組結論。

2.2.3第二課題組結論:密度是影響植物幼根在土壤表面分布情況的重要因素。植物的上部分將地表完全覆蓋，有利于植物幼根在土壤表面出現(xiàn);否則，我們就很難在土壤表面見到植物的幼根。

3.匯總整理兩個課題組的結論，最終形成實驗結論。(略)

4.實驗結論

影響植物幼根在土壤表面分布情況的主要因素有光照、溫度、密度、土壤表面的濕度和肥沃程度。

我們知道，植物生長本身就需要一定的溫度。土壤表面的濕度和肥沃程度的影響體現(xiàn)了植物根生長的向水性和向肥性。而光照也是植物生長所必需的，但是，如果光照太強，又會加速土壤表面水分的蒸發(fā)，使土壤表面缺水，而不利于植物幼根在土壤表面的出現(xiàn)。當植物密度過小時，大部分土壤表面暴露在陽光下，也會加速土壤表面水分的蒸發(fā)，使土壤表面缺水;而當植物密度達到一定程度，植物體基本覆蓋周圍土表時，就能保持土表濕度，而使植物幼根容易出現(xiàn)在土壤表面。

所以，當光照適宜，在濕潤的、肥沃的、被植物體覆蓋的土表，我們就可以看到大量的植物幼根，否則，就很難看到。