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对qyh“被水淹的种子为什么仍能发芽”问题解答

                                                        (图:种子萌发)

qyh:段老师,您好!我有个小学科学课上的问题请教一下,就是豆子发芽试验,我发现水淹没豆子,也能发芽,但发芽所需的时间较长,这是为会什么?

段玉佩:水量的多少直接影响的是豆子萌发过程中的呼吸作用。豆子也会呼吸?当然了。呼吸作用的本质是为生命体提供生存生长的能量。凡是生物都需要能量,但是不是所有的生物都需要呼吸作用呢?那倒不是。一些生活在火山口附近的通过转化化学物质也可以为自身提供能量,这个我们在这里不谈。重点来看一看你提到的豆子发芽问题。

豆子,也就是植物的种子。会长成为一个完整的植物体,这个从小到大的过程,就叫做生长。在生长的最初阶段,种子需要依赖自身储存的营养物质进行生长。双子叶植物的种子(就是可以分成两半的豆子,常见的黄豆是这类的代表)的营养主要存在于子叶中。单子叶植物的种子(就是特别结实,不能分成不同瓣的豆子,玉米粒是典型)的营养主要存在于胚乳中。我们吃完这些种子会感到有力量就是因为我们将这些种子中的营养成分吃到了自己的身体中。在萌发阶段,种子利用自身储存的营养物质进行生长:先长出根,用以固定自己,并且获得土壤中的营养成分。而后长叶,第一片叶子长出以后,种子就可以摆脱只是消耗自身所有的营养物质阶段,利用其叶片将太阳的能量转化为自己的能量,进行更好的生长了。这个过程有点类似于我们每个人的成长过程:在你成年之前,需要爸爸妈妈的抚养,等你长大成人了,不仅能够自己独立生存,还可以更好的孝顺父母。

怎样才能让种子中的营养物质更好的转化为生长的动力呢?必须为它提供足够的氧气。而水中的氧气含量非常少,当水完全淹没种子的时候,无异于使其隔绝了空气,减少了氧气含量,影响了种子的呼吸作用,进而影响种子的萌发过程。所以,过多的水会让种子“憋死”。但你却发现虽然在你的操作中水淹没了种子,但是种子仍然发芽了。这是不是什么超级种子呢?其实,种子在呼吸作用中虽然需要氧气,但是需求量并不如你想象的那么多(不同植物的种子萌发过程中需要的氧气量也是不同的)。它们可不像我们人类那样,在水里憋气一分钟就受不了了。所以,只要不是过分的隔绝空气,种子也会正常发芽的。

另外,你知道吗?人们在种植作物的时候,为了让其更好的进行呼吸作用,还会用一些特殊的方法促使其更好的进行呼吸作用,比如:使用酸碱试剂浸泡种子;利用锉刀将其种皮割开;用热水泡种子(35-40摄氏度);甚至用超声波处理(注意不要乱尝试,这些方法是针对于特定植物种子使用的)。这样一来,其种子与外界的通道就更顺畅更便于其进行呼吸作用了。

你很伟大,居然能发现实验过程中更细微的问题。你可以再做一次实验:一组从开始就放很多水,并且不换水。另一组保持适量的水,并且保持换水。对比一下看看会有什么现象。